RU2563322C2 - Optical system of bench for measurement of horizontal angle - Google Patents
Optical system of bench for measurement of horizontal angle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563322C2 RU2563322C2 RU2013149323/28A RU2013149323A RU2563322C2 RU 2563322 C2 RU2563322 C2 RU 2563322C2 RU 2013149323/28 A RU2013149323/28 A RU 2013149323/28A RU 2013149323 A RU2013149323 A RU 2013149323A RU 2563322 C2 RU2563322 C2 RU 2563322C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- autocollimator
- reflector
- controlled elements
- pentagonal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при конструировании оптико-механических устройств стендов, предназначенных для измерения углов.The invention relates to optical instrumentation and can be used in the design of optical-mechanical devices of stands intended for measuring angles.
Из уровня техники заявителю известен стенд для контроля параллельности и перпендикулярности оптических осей оптических устройств, описанный в свидетельстве на полезную модель RU №33643, МПК G01B 9/00, публикация 27.10.2003 г. Стенд содержит два коллиматора, оптические оси которых параллельны между собой. Причем на стенде установлены четыре стеклянные пластины так, что их поверхности перпендикулярны друг другу. Два коллиматора выполнены в виде автоколлиматоров. Стенд снабжен дополнительными автоколлиматорами по числу юстируемых каналов. Автоколлиматоры установлены так, чтобы их оптические оси были перпендикулярны поверхностям стеклянных пластин. Стенд дополнен двумя автоколлимационными приборами, установленными перед стеклянными пластинами, и пентагональным отражателем, размещенным между пластинами с возможностью его поворота в четыре положения. Но у данного стенда нет возможности измерения горизонтальных углов между нормалями к зеркальным поверхностям призменных блоков или других зеркальных элементов и к базовому отражателю, расположенных на значительном расстоянии друг от друга и на разных уровнях, из-за необходимости иметь большие габариты пластин, к которым предъявляются высокие требования по клиновидности и плоскостности, что очень сложно обеспечить для крупногабаритных деталей.The prior art, the applicant knows the stand for controlling the parallelism and perpendicularity of the optical axes of optical devices, described in the utility model certificate RU No. 33643, IPC G01B 9/00, publication October 27, 2003. The stand contains two collimators whose optical axes are parallel to each other. Moreover, four glass plates are installed on the stand so that their surfaces are perpendicular to each other. Two collimators are made in the form of auto-collimators. The stand is equipped with additional autocollimators according to the number of adjustable channels. Autocollimators are mounted so that their optical axes are perpendicular to the surfaces of the glass plates. The stand is supplemented by two autocollimation devices installed in front of the glass plates, and a pentagonal reflector placed between the plates with the possibility of its rotation in four positions. But this stand does not have the ability to measure horizontal angles between normals to the mirror surfaces of prism blocks or other mirror elements and to the base reflector, located at a considerable distance from each other and at different levels, because of the need to have large dimensions of the plates, to which high requirements for wedge-shaped and flatness, which is very difficult to provide for large parts.
Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения горизонтального угла, описанное в свидетельстве на полезную модель RU №39946, МПК G01B 11/26, публикация 20.08.2004 г., содержащее автоколлиматор, пентагональный отражатель, задающее (базовое) и контрольное (контролируемое) зеркала, расположенные в перпендикулярных плоскостях, на разных уровнях. При этом задающее зеркало выполнено с диаметром, большим диаметра контрольного зеркала, кроме того, устройство содержит второй автоколлиматор, расположенный параллельно первому, а также дополнительные два автоколлиматора с осями, параллельными друг другу и основным автоколлиматорам, второе контрольное зеркало и пентагональный отражатель, установленный перед дополнительными автоколлиматорами. В каждой паре автоколлиматоров один наведен на задающее зеркало и предназначен для определения угла между нормалью к задающему зеркалу и визирной осью автоколлиматора. Второй автоколлиматор, выставленный так, чтобы его визирная ось была параллельна визирной оси первого автоколлиматора, направляет световой поток через пентагональный отражатель на контрольное зеркало и служит для определения угла между нормалью к контрольному зеркалу и визирной осью второго автоколлиматора. Угол между нормалями к задающему и контрольному зеркалам определяется по формуле, в которую входят фактически измеренные углы между нормалью к задающему зеркалу и визирной осью первого автоколлиматора; между нормалью к контрольному зеркалу и визирной осью второго автоколлиматора, кроме того, учитывается ошибка изготовления угла между зеркальными гранями пентагонального отражателя. Но при этом увеличивается погрешность измерения в виду использования при измерении каждого горизонтального угла двух автоколлиматоров, из-за наличия трех операций наведения и снятия отсчетов - при выставке первого автоколлиматора относительно задающего зеркала; второго автоколлиматора параллельно первому; второго автоколлиматора относительно контрольного зеркала; а также отсутствует возможность измерения горизонтального угла при повороте контрольного зеркала вокруг оси, параллельной контрольному зеркалу и горизонтальной плоскости, из-за большого угла отражения светового потока в вертикальной плоскости, превышающего угловое поле автоколлиматора.The closest technical solution is the device for measuring the horizontal angle, described in the utility model certificate RU No. 399946, IPC G01B 11/26, publication of August 20, 2004, containing an autocollimator, a pentagonal reflector, specifying (basic) and control (controlled) mirrors located in perpendicular planes at different levels. In this case, the master mirror is made with a diameter larger than the diameter of the control mirror, in addition, the device contains a second autocollimator located parallel to the first, as well as additional two autocollimators with axes parallel to each other and the main autocollimators, a second control mirror and a pentagonal reflector mounted in front of the additional auto collimators. In each pair of autocollimators, one is pointed at the master mirror and is designed to determine the angle between the normal to the master mirror and the sight axis of the autocollimator. The second autocollimator, set so that its sight axis is parallel to the sight axis of the first autocollimator, directs the light flux through the pentagonal reflector to the control mirror and serves to determine the angle between the normal to the control mirror and the sight axis of the second autocollimator. The angle between the normals to the master and control mirrors is determined by the formula, which includes the actually measured angles between the normal to the master mirror and the target axis of the first autocollimator; between the normal to the control mirror and the sighting axis of the second autocollimator, in addition, the error in manufacturing the angle between the mirror faces of the pentagonal reflector is taken into account. But at the same time, the measurement error increases due to the use of two autocollimators when measuring each horizontal angle, due to the presence of three operations of pointing and taking readings - when the first autocollimator is exposed relative to the master mirror; a second autocollimator parallel to the first; a second autocollimator relative to the control mirror; and also there is no possibility of measuring the horizontal angle when the control mirror is rotated around an axis parallel to the control mirror and the horizontal plane, due to the large angle of reflection of the light flux in the vertical plane exceeding the angular field of the autocollimator.
Задачей изобретения является создание оптической системы стенда для измерения горизонтального угла с повышенными функциональными возможностями.The objective of the invention is the creation of an optical system of the stand for measuring horizontal angle with increased functionality.
Технический результат - обеспечение возможности измерения с высокой точностью углов между контролируемыми элементами, установленными на значительном расстоянии друг от друга на одной платформе, имеющей возможность наклонов в двух взаимоперпендикулярных плоскостях, и неподвижным отражателем.The technical result is the provision of the possibility of measuring with high accuracy the angles between the controlled elements installed at a considerable distance from each other on the same platform, with the possibility of tilting in two mutually perpendicular planes, and a stationary reflector.
Это достигается тем, что в оптической системе стенда для измерения горизонтального угла, содержащей автоколлиматор, оптически связанный с базовым отражателем, и контролируемые элементы с зеркальными поверхностями, которые оптически связаны с пентагональными отражателями, причем контролируемые элементы с зеркальными поверхностями установлены на одной платформе и расположены в перпендикулярных плоскостях и на разных уровнях относительно неподвижного базового отражателя, на значительном расстоянии друг от друга, в отличие от известного, между автоколлиматором и базовым отражателем введен первый зеркальный ромб со светоделителем, обеспечивающий в проходящем свете попадание светового потока через второй зеркальный ромб на базовый отражатель, а в отраженном свете оптически связывающий автоколлиматор и пентагональные отражатели, причем пентагональные отражатели смещены в вертикальном направлении относительно оси автоколлиматора, перед зеркальными поверхностями контролируемых элементов установлены клиновые компенсаторы, платформа с контролируемыми элементами выполнена с возможностью поворотов вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, причем одна из осей параллельна зеркальным поверхностям контролируемых элементов, а автоколлиматор выполнен фотоэлектрическим.This is achieved by the fact that in the optical system of the bench for measuring the horizontal angle, containing an autocollimator optically coupled to the base reflector and controlled elements with mirror surfaces that are optically coupled to pentagonal reflectors, and the controlled elements with mirror surfaces are mounted on the same platform and are located in perpendicular to planes and at different levels relative to the stationary base reflector, at a considerable distance from each other, in contrast to the known first, a first mirror rhombus with a beam splitter is introduced between the autocollimator and the base reflector, which ensures that the light flux passes through the second mirror rhombus to the base reflector in transmitted light, and optically connects the autocollimator and pentagonal reflectors in reflected light, and the pentagonal reflectors are shifted vertically relative to the axis of the autocollimator , wedge compensators, a platform with controlled elements are installed in front of the mirror surfaces of the controlled elements Execute pivotable about two mutually axes parallel to the horizontal plane, wherein one of the axes parallel to the mirror surfaces of the controlled elements, and photoelectric autocollimator configured.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема оптической системы в горизонтальной плоскости, на фиг. 2 изображена схема оптической системы в проекции по стрелке А фиг. 1, на фиг. 3 показан ход лучей за клиновым компенсатором.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of an optical system in the horizontal plane; FIG. 2 shows a diagram of an optical system in a projection along arrow A of FIG. 1, in FIG. 3 shows the beam path behind the wedge compensator.
Оптическая система стенда (фиг. 1, фиг. 2) состоит из фотоэлектрического автоколлиматора 1, имеющего светодиодную подсветку тест-объекта, за которым расположен первый зеркальный ромб 2, включающий светоделительную пластину 3 и зеркало 4 и служащий для разделения излучения от фотоэлектрического автоколлиматора 1 на два параллельных световых потока, один из которых через светоделительную пластину 3 первого зеркального ромба 2, котировочные клинья 5, второй зеркальный ромб 6 попадает на базовый отражатель 7. Котировочные клинья 5 используются для обеспечения в плоскости приемника фотоэлектрического автоколлиматора 1 заданных координат изображения тест-объекта от базового отражателя 7 относительно положений изображений тест-объекта от зеркальных поверхностей призменных блоков 8 и 9 и выставляются при юстировке оптической системы, далее их положение остается неизменным. Второй световой поток, отраженный от светоделительной пластины 3 и зеркала 4 первого зеркального ромба 2, попадает на пентагональные отражатели 10 и 11, имеющие смещение в вертикальной плоскости относительно оси фотоэлектрического автоколлиматора 1, приводящее к разделению светового потока на две половины, верхняя из которых через пентагональный отражатель 10, клиновой компенсатор 12 попадает на зеркальную поверхность призменного блока 8. Нижняя половина светового потока, отраженная от пентагонального отражателя 11, через клиновой компенсатор 13 попадает на зеркальную поверхность призменного блока 9. Призменные блоки 8 и 9 находятся на одной платформе, которая может поворачиваться на заданные углы вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, при этом одна ось параллельна зеркальным поверхностям призменных блоков 8 и 9, от нулевого положения, при котором зеркальные поверхности призменных блоков 8, 9 перпендикулярны горизонтальной плоскости и параллельны между собой в горизонтальной плоскости. Клиновые компенсаторы 12, 13 используются для компенсации угла отражения светового потока от зеркальных поверхностей призменных блоков 8, 9, возникающего в вертикальной плоскости при вращении платформы вокруг оси, параллельной горизонтальной плоскости и зеркальной поверхности соответствующих призменных блоков 8, 9, и превышающего угловое поле фотоэлектрического автоколлиматора 1. В каждый клиновой компенсатор 12, 13 входит пара клиньев, поворачивающихся на равные углы в противоположных направлениях от нулевого положения, при котором главные сечения клиньев параллельны горизонтальной плоскости, а наружные поверхности клиньев имеют угол наклона относительно оси вращения клиньев, обеспечивающий отсутствие уводов светового потока в горизонтальной плоскости во всем диапазоне углов поворота клиньев. Углы поворота платформы с призменными блоками 8, 9 вокруг оси, параллельной горизонтальной плоскости и зеркальным поверхностям призменных блоков 8, 9, и углы поворота клиньев клиновых компенсаторов 12, 13 связаны определенным законом, что обеспечивает направление падения светового потока в вертикальной плоскости после выхода из клиновых компенсаторов 12, 13, близкое к нормали к зеркальным поверхностям призменных блоков 8, 9 во всем диапазоне углов поворота платформы, и, следовательно, их попадание в обратном ходе в фотоэлектрический автоколлиматор 1.The optical system of the stand (Fig. 1, Fig. 2) consists of a photoelectric autocollimator 1, which has an LED illumination of the test object, behind which there is a first mirror rhombus 2, including a beam splitter plate 3 and mirror 4 and used to separate radiation from the photoelectric autocollimator 1 into two parallel light fluxes, one of which, through the beam splitter plate 3 of the first mirror rhombus 2,
На фиг. 3 показан ход лучей за клиновым компенсатором 12 или 13 в вертикальной плоскости при нулевом положении призменного блока 8 или 9 и углах поворота вокруг оси, параллельной горизонтальной плоскости и зеркальной поверхности призменного блока 8 или 9.In FIG. 3 shows the path of the rays behind the
Работает оптическая система следующим образом.The optical system operates as follows.
Световой поток от фотоэлектрического автоколлиматора 1, отраженный от светоделительной пластины 3 и зеркала 4 первого зеркального ромба 2, попадает на пентагональные отражатели 10 и 11, которые имеют смещение относительно оси фотоэлектрического автоколлиматора 1 в вертикальной плоскости, приводящее к разделению светового потока на две половины, верхняя из которых через пентагональный отражатель 10, клиновой компенсатор 12 попадает на зеркальную поверхность призменного блока 8, отразившись от которой и пройдя в обратном ходе через перечисленные выше компоненты, попадает в фотоэлектрический автоколлиматор 1, формирующий изображение тест-объекта в плоскости приемника. Нижняя половина светового потока через пентагональный отражатель 11, клиновой компенсатор 13 попадает на зеркальную поверхность призменного блока 9, после отражения от которой проходит в обратном ходе через указанные для прямого хода компоненты и попадает в фотоэлектрический автоколлиматор 1, строящий изображение тест-объекта в плоскости приемника.The luminous flux from the photoelectric autocollimator 1, reflected from the beam splitter plate 3 and the mirror 4 of the first mirror rhombus 2, enters the
Призменные блоки 8 и 9 находятся на одной платформе, которая может поворачиваться вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, при этом одна ось параллельна зеркальной поверхности призменных блоков 8 и 9, от нулевого положения, при котором зеркальные поверхности призменных блоков 8 и 9 перпендикулярны горизонтальной плоскости и параллельны между собой в горизонтальной плоскости.The prism blocks 8 and 9 are on the same platform, which can rotate around two mutually perpendicular axes parallel to the horizontal plane, with one axis parallel to the mirror surface of the
Для компенсации угла отражения светового потока от зеркальных поверхностей призменных блоков 8 и 9, возникающего в вертикальной плоскости при вращении платформы вокруг оси, параллельной горизонтальной плоскости и зеркальной поверхности призменных блоков 8 и 9, и превышающего угловое поле фотоэлектрического автоколлиматора 1, клинья каждого клинового компенсатора 12, 13 поворачиваются на равные углы в противоположных направлениях от нулевого положения, при котором главные сечения клиньев параллельны горизонтальной плоскости, а наружные поверхности клиньев имеют угол наклона относительно оси вращения клиньев, обеспечивающий отсутствие уводов светового потока в горизонтальной плоскости во всем диапазоне углов поворота клиньев. Углы поворота платформы с призменными блоками 8 и 9 вокруг оси, параллельной горизонтальной плоскости и зеркальной поверхности призменных блоков 8 и 9, и углы поворота клиньев клиновых компенсаторов 12, 13 связаны определенным законом, что обеспечивает направление падения светового потока в вертикальной плоскости после выхода из клиновых компенсаторов 12 и 13, близкое к нормали к зеркальным поверхностям призменных блоков 8 и 9 во всем диапазоне углов поворота платформы, и, следовательно, их попадание в обратном ходе в фотоэлектрический автоколлиматор 1.To compensate for the angle of reflection of the light flux from the mirror surfaces of the
Формирование изображения тест-объекта в плоскости приемника фотоэлектрического автоколлиматора 1, отраженного от базового отражателя 7, обеспечивается прохождением светового потока от фотоэлектрического автоколлиматора 1 через светоделительную пластину 3 первого зеркального ромба 2, котировочные клинья 5, второй зеркальный ромб 6. Далее, после отражения от базового отражателя 7, световой поток проходит в обратном ходе через перечисленные компоненты и попадает в фотоэлектрический автоколлиматор 1, формирующий в плоскости приемника изображение тест-объекта. Базовый отражатель 7, в зависимости от задач при использовании оптической системы, может быть выполнен в виде плоского зеркала, зеркального отражателя, состоящего из уголковых отражателей, соединенных методом глубокого оптического контакта или с использованием клея, а также иметь другую конструкцию, например, изображенную на фиг. 2 и состоящую из зеркальных уголковых отражателей и приклеенного к нему зеркала.Image formation of the test object in the plane of the receiver of the photoelectric autocollimator 1, reflected from the base reflector 7, is provided by the passage of the light flux from the photoelectric autocollimator 1 through the beam splitter plate 3 of the first mirror rhombus 2,
В плоскости приемника фотоэлектрического автоколлиматора 1 одновременно формируются два изображения тест-объекта:In the plane of the receiver of the photoelectric autocollimator 1, two images of the test object are simultaneously formed:
- от зеркальной поверхности призменного блока 8 и базового отражателя 7, при измерении горизонтального угла между нормалями к зеркальной поверхности призменного блока 8 и базовому отражателю 7;- from the mirror surface of the
- от зеркальной поверхности призменного блока 9 и базового отражателя 7, при измерении горизонтального угла между нормалями к зеркальной поверхности призменного блока 9 и базовому отражателю 7;- from the mirror surface of the
- от зеркальных поверхностей призменных блоков 8 и 9, при измерении горизонтального угла между нормалями к зеркальным поверхностям призменных блоков 8 и 9.- from the mirror surfaces of the prism blocks 8 and 9, when measuring the horizontal angle between the normals to the mirror surfaces of the prism blocks 8 and 9.
При этом с помощью непрозрачных экранов обеспечивается отсутствие попадания светового потока на соответствующий призменный блок или базовый отражатель, не участвующий в конкретном измерительном процессе.At the same time, using opaque screens, the light flux is not incident on the corresponding prism unit or base reflector, which is not involved in a particular measuring process.
Угол между нормалями к зеркальной поверхности призменного блока 8 или 9 и базовому отражателю 7 в горизонтальной плоскости определяется по формуле:The angle between the normals to the mirror surface of the
где аБ - координата на приемнике фотоэлектрического автоколлиматора 1 изображения тест-объекта от базового отражателя в горизонтальной плоскости, в пикселях;where a B is the coordinate at the receiver of the photoelectric autocollimator 1 image of the test object from the base reflector in the horizontal plane, in pixels;
а6(7) - координата на приемнике фотоэлектрического автоколлиматора 1 изображения тест-объекта от зеркальной поверхности призменного блока 8 или 9 в горизонтальной плоскости, в пикселях;and 6 (7) is the coordinate at the receiver of the photoelectric autocollimator 1 of the image of the test object from the mirror surface of the
аЦ - цена деления в угловой мере перед автоколлиматором, соответствующая 1 пикселю;and C is the division price in an angular measure in front of the autocollimator, corresponding to 1 pixel;
ΔαБ - угол отклонения в горизонтальной плоскости оптической системы, находящейся между фотоэлектрическим автоколлиматором 1 и базовым отражателем 7, при падении лучей после второго зеркального ромба 6 по нормали к базовому отражателю 7;Δα B is the angle of deviation in the horizontal plane of the optical system located between the photoelectric autocollimator 1 and the base reflector 7, when the rays fall after the second mirror rhombus 6 along the normal to the base reflector 7;
Δα6(7) - угол отклонения от угла 90° в горизонтальной плоскости оптической системы, расположенной между фотоэлектрическим автоколлиматором 1 и зеркальной поверхностью призменных блоков 8 или 9, при падении лучей после клинового компенсатора 12 или 13, находящегося в нулевом положении, по нормали к зеркальной поверхности призменных блоков 8 или 9, находящегося в нулевом положении.Δα 6 (7) is the angle of deviation from the angle of 90 ° in the horizontal plane of the optical system located between the photoelectric autocollimator 1 and the mirror surface of the prism blocks 8 or 9, when the rays fall after the
Угол между нормалями к зеркальным поверхностям призменных блоков 8 и 9 в горизонтальной плоскости определяется по формуле:The angle between the normals to the mirror surfaces of the prism blocks 8 and 9 in the horizontal plane is determined by the formula:
При этом фактические значения углов ΔαБ, Δα6, Δα7, заранее измеренные с высокой точностью, остаются неизменными при вращении платформы с призменными блоками 8, 9 и клиньев клиновых компенсаторов 12, 13 во всем диапазоне углов поворота, а знаки «±» определяются правилом знаков в выбранной для проверяемого изделия системе координат, а также положением на приемнике фотоэлектрического автоколлиматора 1 изображения тест-объекта от базового отражателя 7 относительно изображения от зеркальной поверхности призменного блока или другого зеркального элемента 8 или 9, выставленного с помощью котировочных клиньев 5 при юстировке оптической системы.Moreover, the actual values of the angles Δα B , Δα 6 , Δα 7 , previously measured with high accuracy, remain unchanged when the platform with prism blocks 8, 9 and wedges of
При проверке погрешности измерения горизонтального угла одним или двумя приборами 14, 15, соединенными согласующим устройством 16, установленными на одной платформе с призменными блоками 8, 9 и имеющими выход на базовый отражатель 7 и элемент соответствующего призменного блока 8 или 9, например уголковый отражатель, нормаль к ребру которого в горизонтальной плоскости параллельна зеркальной поверхности призменного блока 8 или 9, а ребро и биссектриса уголкового отражателя параллельны горизонтальной плоскости при нулевом положении платформы, горизонтальный угол между нормалями к базовому отражателю 5 и уголковому отражателю призменных блоков 8 или 9 определяется по формуле:When checking the error in measuring the horizontal angle with one or two
где α4 - горизонтальный угол между нормалями к зеркальной поверхности призменного блока 8 или 9 и к ребру уголкового отражателя, измеренный заранее с высокой точностью в плоскости, параллельной ребру и биссектрисе уголкового отражателя.where α 4 is the horizontal angle between the normals to the mirror surface of the
Формулы (1), (2), (3) справедливы при условии изготовления клиньев каждой пары с разностью углов отклонения в главных сечениях не более (1-2) с, применения высокоточных поворотных платформ для вращения каждого клина пары, точной выставки плоскости главного сечения пары клиньев, находящихся в нулевом положении, параллельно горизонтальной плоскости. В противном случае, в формулы (1), (2), (3) должна быть введена поправка, учитывающая боковой увод светового потока в горизонтальной плоскости, измеренный ранее при заданных углах поворота клиньев.Formulas (1), (2), (3) are valid provided that the wedges of each pair are made with a difference in the deviation angles in the main sections of no more than (1-2) s, the use of high-precision rotary platforms to rotate each wedge of the pair, and precisely expose the plane of the main section pairs of wedges in the zero position, parallel to the horizontal plane. Otherwise, an amendment should be introduced into formulas (1), (2), (3), taking into account the lateral withdrawal of the light flux in the horizontal plane, measured previously at given angles of rotation of the wedges.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет измерять углы в горизонтальной плоскости между нормалями к зеркальным поверхностям одного или двух призменных блоков или других зеркальных элементов, установленных на одной платформе, и нормалью к базовому отражателю, расположенных в перпендикулярных плоскостях, на значительном расстоянии друг от друга и на разных уровнях, при нулевом положении платформы и углах поворота ее вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, причем одна ось параллельна зеркальной поверхности призменного блока или другого зеркального элемента. При этом базовый отражатель остается неподвижным, а измерение проводится с использованием одного фотоэлектрического автоколлиматора. Призменные блоки с зеркальными поверхностями или другие зеркальные элементы могут быть установлены на различных объектах. Изобретение может быть использовано при конструировании оптических систем стендов, предназначенных для проверки погрешности измерения горизонтальных углов одним или двумя приборами, соединенными согласующим устройством, имеющими каналы выхода на элементы призменного блока и базовый отражатель и установленными на одной платформе с призменными блоками, которая может поворачиваться вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, причем одна ось параллельна зеркальной поверхности призменного блока. В этом случае оптическая система используется для определения внешнего угла между нормалями к базовому отражателю и элементам призменного блока в горизонтальной плоскости, при заданных углах поворота платформы, с последующим сравнением с аналогичным углом, измеренным прибором.Thus, the present invention allows to measure angles in the horizontal plane between the normals to the mirror surfaces of one or two prism blocks or other mirror elements mounted on the same platform, and the normal to the base reflector located in perpendicular planes, at a considerable distance from each other and at different levels, with the platform in zero position and its rotation angles around two mutually perpendicular axes parallel to the horizontal plane, with one axis parallel to the the surface of a prism block or other mirror element. In this case, the base reflector remains stationary, and the measurement is carried out using a single photoelectric autocollimator. Prism blocks with mirror surfaces or other mirror elements can be installed on various objects. The invention can be used in the design of optical systems of stands designed to check the error in measuring horizontal angles with one or two devices connected by a matching device having output channels to the elements of the prism block and the base reflector and mounted on the same platform with prism blocks, which can rotate around two mutually perpendicular axes parallel to the horizontal plane, with one axis parallel to the mirror surface of the prism block. In this case, the optical system is used to determine the external angle between the normals to the base reflector and the elements of the prism block in the horizontal plane, for the given rotation angles of the platform, with subsequent comparison with the same angle measured by the device.
Расположение пентагональных отражателей на разных уровнях в вертикальном направлении относительно оси автоколлиматора, применение зеркальных ромбов, один из которых имеет светоделитель, и клиновых компенсаторов позволяет с помощью одного фотоэлектрического автоколлиматора проводить с высокой точностью измерение углов в горизонтальной плоскости между нормалями к неподвижному базовому отражателю и к зеркальной поверхности каждого призменного блока или другого зеркального элемента при его нулевом положении и углах поворота вокруг двух взаимоперпендикулярных осей, параллельных горизонтальной плоскости, одна из которых параллельна зеркальной поверхности призменного блока или другого зеркального элемента. Кроме того, базовый отражатель и зеркальные поверхности призменных блоков или других зеркальных элементов расположены в перпендикулярных плоскостях, на значительном расстоянии друг от друга и на разных уровнях. При этом углы отклонения оптических систем в горизонтальной плоскости, находящихся между автоколлиматором и зеркальной поверхностью каждого призменного блока или другого зеркального элемента при нулевом положении клинового компенсатора, а также фотоэлектрическим автоколлиматором и базовым отражателем, измеренные с высокой точностью, остаются неизменными и используются в формулах для расчета горизонтальных углов между нормалями к зеркальным поверхностям призменных блоков или других зеркальных элементов и базовому отражателю. Совокупность приведенных признаков позволяет достичь технического результата.The location of the pentagonal reflectors at different levels in the vertical direction relative to the axis of the autocollimator, the use of mirror rhombuses, one of which has a beam splitter, and wedge compensators allows using one photoelectric autocollimator to accurately measure angles in the horizontal plane between the normals to the fixed base reflector and to the mirror the surface of each prism block or other mirror element at its zero position and rotation angles around two mutually perpendicular axes parallel to the horizontal plane, one of which is parallel to the mirror surface of the prism block or other mirror element. In addition, the base reflector and the mirror surfaces of prism blocks or other mirror elements are located in perpendicular planes, at a considerable distance from each other and at different levels. In this case, the angles of deviation of the optical systems in the horizontal plane between the autocollimator and the mirror surface of each prism unit or other mirror element at the zero position of the wedge compensator, as well as the photoelectric autocollimator and the base reflector, measured with high accuracy, remain unchanged and are used in the formulas for calculation horizontal angles between the normals to the mirror surfaces of prism blocks or other mirror elements and the base reflector. The combination of the above characteristics allows to achieve a technical result.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149323/28A RU2563322C2 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Optical system of bench for measurement of horizontal angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149323/28A RU2563322C2 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Optical system of bench for measurement of horizontal angle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013149323A RU2013149323A (en) | 2015-05-20 |
| RU2563322C2 true RU2563322C2 (en) | 2015-09-20 |
Family
ID=53283570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013149323/28A RU2563322C2 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Optical system of bench for measurement of horizontal angle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563322C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109029947A (en) * | 2018-07-05 | 2018-12-18 | 武汉海王机电工程技术有限公司 | Small-sized heavy duty multiple degrees of freedom regulating device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1352195A1 (en) * | 1986-01-23 | 1987-11-15 | Е. А. Доброхотов | Stand for checking angle of setting vehicle steerable wheels |
| JPH09229650A (en) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Japan Ii M Kk | Detecting method and device for eccentricity, inclination and warp |
| RU39946U1 (en) * | 2004-03-29 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | HORIZONTAL ANGLE MEASUREMENT DEVICE |
| JP2010197143A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Panasonic Corp | Measuring apparatus and measuring method for measuring axis tilt of shaft of motor for polygon mirror |
-
2013
- 2013-11-07 RU RU2013149323/28A patent/RU2563322C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1352195A1 (en) * | 1986-01-23 | 1987-11-15 | Е. А. Доброхотов | Stand for checking angle of setting vehicle steerable wheels |
| JPH09229650A (en) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Japan Ii M Kk | Detecting method and device for eccentricity, inclination and warp |
| RU39946U1 (en) * | 2004-03-29 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | HORIZONTAL ANGLE MEASUREMENT DEVICE |
| JP2010197143A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Panasonic Corp | Measuring apparatus and measuring method for measuring axis tilt of shaft of motor for polygon mirror |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109029947A (en) * | 2018-07-05 | 2018-12-18 | 武汉海王机电工程技术有限公司 | Small-sized heavy duty multiple degrees of freedom regulating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013149323A (en) | 2015-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105091792B (en) | A kind of device and its scaling method for demarcating many optical axis system optical axis depth of parallelisms | |
| CN101718534B (en) | Parallelism detector for optical axis of multi-optical system | |
| CN103791860B (en) | The tiny angle measurement device and method of view-based access control model detection technique | |
| CN100451540C (en) | Device for detecting three-axle parallel of large photoelectric monitoring equipment using thermal target technology | |
| CN105424322A (en) | Self-calibration optical axis parallelism detector and detection method | |
| CN110207588B (en) | Method for assembling and adjusting optical vertex aiming device of pyramid prism | |
| CN103983214B (en) | A kind of device utilizing diffraction light-free to measure guide rail four-degree-of-freedom kinematic error | |
| CN109387163B (en) | Large-caliber portable optical axis parallelism calibration method | |
| CN103364011B (en) | Multi-target scenery simulation system with super-large field of view | |
| CN105021211A (en) | Attitude testing apparatus and method based on autocollimator | |
| CN101614523B (en) | Multi-beam long-rail interferometer for detecting grazing tubular off-axis aspheric mirror | |
| CN103308281A (en) | Detection device and detection method for wedge-shaped lens | |
| CN105157618A (en) | Calculated intensity correlated imaging autocollimator and measurement method | |
| JP2014240782A5 (en) | ||
| CN102175184B (en) | Polarization grating self-reference self-collimation two-dimensional angle measuring device | |
| CN102607472A (en) | Measuring device and measuring method for large-range flatness | |
| CN104748945B (en) | System and method for detecting optical axis pointing consistency of corner reflector or corner reflector array | |
| CN111426449B (en) | Method for calibrating parallelism of optical axes of multiple autocollimators | |
| RU2635336C2 (en) | Method of calibrating optical-electronic device and device for its implementation | |
| CN107817095A (en) | A kind of high accuracy double optical axises and more plain shaft parallelism adjusting process in the same direction | |
| RU2563322C2 (en) | Optical system of bench for measurement of horizontal angle | |
| RU2523736C1 (en) | Measurement of dihedral angles at mirror-prismatic elements and device to this end | |
| CN105092212B (en) | Array corner reflector pointing accuracy measurement system and method | |
| CN108061527A (en) | A kind of two-dimensional laser autocollimator of anti-air agitation | |
| CN107677219B (en) | Plane parallelism measuring device and measuring method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151129 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170816 |