Устройство для контроля угловых ошибок призм Советский патент 1985 года по МПК G01B11/26 

СП

00 00 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля угловых ошибок э-еркально-призменных элементов в магаино- и приборостроении. Известно устройство для контроля угловых ошибок призм, содержащее автоколлиматор, оптический отражательный блок, выполненный в виде двух скрепленных одна с другой под углом 90 плоскопареллельных пласти одна из которых имеет зеркальное , а другая - светоделительное покрытие 0 Недостатком данного устройства является относительно невысокая точность контроля, обусловленная погрешностью скрепления под углом 90 двух плоскопараллельных пластин и клиновидностью шюскопараллельной пластины со светоделительным покрытием. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля угловых ошибок призм, содержащее расположенные на одной оптической оси автоколлиматор и отражатель, устанавливаемый за контролируемой призмой, расположенной на плоскопараллельной пластине, причем ребро образованное гранями отражателя, расположено перпендикулярно плоскопараллельной пластине С2 . Недостатками известного устройства являются относительно невысокая точность измерения, обусловлен.ная угловой погрешностью расположения ребра, образованного гранями отражающей призмы, перпендикулярно плоскопараллельной пластине, и отно сительно низкой чувствительностью оптической схемы. Кроме того, устррйство сложно в изготовлении и нео ходима периодическая п-ерепроверка установки ребра отражакяцей призмы перпендикулярно плоскопареллельной пластине. I Цель изобретения - повышение точ ности контроля ошибок призм. Поставленная цель достигается те что устройство для кoнfpoля угловых ошибок призм, содержащее расположен ные на одной оптической оси автокол .лиматор и отражатель, устанавливаем за контролируемой призмой, снабжено плоским зеркалом, установленным меж автоколлиматоррм и отражателем в пл кости, параллельной оптической оси. а отражатель выполнен, в виде призмытриадра и установлен так, что его вершина расположена, на оптической оси. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для контроля угловых ошибок призм, с внешним углом на фиг. 2 и фиг. 3 - то же, для контроля внутреннего угла на фиг. 4 и фиг. 5 - то же, для контроля внешнего угла 45 . Устройство Содержит автоколлиматор 1, отражатель, выполненный в виде призмы-триэдра 2 (шш приямы BKP-ISO) и плоское зеркало 3. Ошибку угла между гранями г и S призмы 4 контролируют. Устройство работает следующим образом (в случае, например, контроля внешнего угла 90 призмы (фиг. 1). Призму 4 устанавливают перед началом контроля так, чтобы она перекрывала нижнюю половину пучка света выходящего из автоколлиматора 1. Пучок света автоколлиматора 1 направляется на контролируемую призму 4 и делится гранью 5 призмы на два световых пучка. Первый световой пучок отражается от грани S и направляется на плоское зеркало 3. Так как отражающая поверхность зеркала 3 перпендикулярна первому световому пучку, то отразившись от нее, он возвращается в направлении, вновь отражается от грани 5 призмы 4 и попадает в автоколлиматор 1, строя в фокальной плоскости его объектива автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора 1.. Второй световой пучок проходит над контролируемой призмой 4, падает на.призму-триэдр 2, претерпев от ее рабочих граней отражения, направляется в обратном направлении, но смещенным относительно первоначального, на грань f контролируемой призмы 4, отражается от грани F и падает на плоское зеркало 3. Отразившись от зеркала 3, второй световой пучок возвращается в обратном направлении, взаимодейсгвуя вновь с гранью F призмы 4 и гранями призмы-триэдра 2, и попадает в автоколлиматор 1, строя в фокальной плоскости его объектива второе актоколлимационное изображение сетки автоколлиматора 1. j Таким образом, в фокальной плоскости объектива автоколлиматора 1 одновременно видны два автоколлимационных изображения его сетки, а так как первый и второй световые пучки дважды отражаются от соответствующе контролируемой грани призмы А, то расстояние Л между автоколлимационными изображениями сетки автоколлиматора равно а 4 i , где Act-- отклонение (погрешность) угла между гранями 6 и F контролируемой призмы 4 , от 1 - фокусное расстояние объект ва автоколлиматора 1, Отсюда следует, что цена деления шкалы автоколлиматора уменьшается в два раза. Вследствие этого повышается точность контроля. При контроле внутреннего угла 5 призмы (фиг. 2 и 3) устройство работает следующим образом. Пучок света автоколлиматора направняется на контролируемую призму 4 (фиг. 2), которая установлена таким образом, что нижняя половина пучка света автоколлиматора 1 попадает в призму 4 и падает на грань 5 , а верхняя половина пучка проходит над призмой 4. Отразившийся от грани S первый световой пучок (нижняя полови на основного светового пучка) падает на грань F призмы 4 , отражается от нее и направляется на плоское зеркало 3. Так как отражающая поверхность зеркала 3 перпендикулярна падающему на него световому пучку, то отразившись от нее, он возвращается в обратном направлении, вновь отражается от. граней соответственно F и5 призмы 4 и попадает в автоколлиматор 1, строя в фокальной плоскости его объектива автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора Q, Определяют по шкале положение автоколлимационного положения сетки автоколлиматора 1. После этого призм 4 поворачивают против часовой стрелк вокруг вертикальной оси приблизитель но на 90 (фиг. 3). Второй световой пучок (верхняя половина основного светового пучка) проходит над контролируемой призмой 4, падает на призму триэдр, претерпев от ее рабочих граней отражения, направляется в обратном направлении, но смещенным относительно первоначально го, на грань Р контролируемой призмы 4, отражается от грани F-, падает на грань S призмы 4, отражается от гра.ни 6 и падает на плоское зеркало 3. Отразившись от плоского зеркала 3, второй световой пучок возвращается в обратном направлении, взаимодействуя вновь с гранями 5 и F призмы 4 и гранями призмы-триэдра 2, и попадает в автоколлиматор 1, строя в фокальной плоскости его объектива автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора. Так как первый и второй световые, пучки дважды отражаются от соответствующих контролируемых граней призмы 4, то расстояние Д между автоколлимационным изображением сетки, образованным первым световым пучком, положение которого было определено до поворота призмы 4 на 90°, и автоколлимационным изображением сетки, образованным вторым световым пучком, также равно Л 4й(Л f , где Ло(. - отклонение (погрешность) угла между гранями S и Р контролируемой призмы 4 от 45°. Следовательно, цена деления шкалы автоколлиматора 1 уменьшается в два раза. При контроле внешнего угла 45 призмы (фиг. 4 и 5) устройство работает следующим образом. Пучок света автоколлиматрра 1 направляется на контролируемую призму 4 (фиг. 4), которая установлена таким образом, что нижняя половина пучка света автоколлиматора падает на грань 5 контролируемой призмы 4, а верхняя половина пучка света проходит над призмой 4. Отразившись от грани S , первый световой пучок (нижняя половина основного светового пучка) возвращается обратно в автоколлиматор 1 и строит в фокальной плоскостиего объектива автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора 1. Второй световой пучок (верхняя половина основного светового пучка) проходит над контролируемой призмой 4, падает на призму-триэдр 2, претерпев от ее рабочих граней отражения, направляется в обратном направлении, но смеценным относительно первоначального, на грань F призмы 4, отражается от нее и падает на плоское зеркало 3. Отразившись от плоского зеркала 3, второй пучок возвращается в обратном направлении, S1 взаимодействуя вновь с гранью F призмы 4 и гранями призмы-триэдра 2, и попадает в автоколлиматор 1, строя в фокальной плоскости его объектива автоколлимационное изображение сетки автоколлиматора 1; Таким образом, в фокальной плоскости объектива автоколлиматора 1 одновременно видны два автоколлимационных изображения его сетки. Разворотом вокруг вертикальной оси плос кого зеркала 3 добиваются точного совмещения в вертикальной плоскости обоих автоколлимациоиных изображений Поворачивают призму 4 вокруг гори зонтальной оси на 180 (фиг. 5) или против часовой стрелки вокруг вертикальной оси на 45°. Устанавливают призму 4 так, чтобы в поле зрения автоколлиматора 1 были видны оба автоколлимационных изображения его сетки и измеряют расстояние между ними. В этом случае расстояние А между двумя.автоколлимационными изобра2жениями сетки автоколлиматора также определяется по формуле li 4 ьос где bob - отклонение (погрешность) угла между гранями 5 и F контролируемой призмы 4 от 45°. Повьшение точности контроля обусловлено отсутствием погрешности из-за неточной установки контролируемой призмы на столике, так как в предлагаемом устройстве световые пучки, падающие на контролируемые грани призмы, строго параллельны друг другу; возможностью использования более высокоточных автоколлиматоров, таких, например как АФ-2, Кроме того, предлагаемое устройство значительно дешевле и проще в изготовлении, позволяет повысить качество контроля угловых ошибок призм и производительность. При этом не требуется высокой квалификации оператора.

«м

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВЫХ ОШИБОК ПРИЗМ, содержащее ВСЕС -ШИДЯ ...v- «5-43 I i..f:-M расположенные на одной оптической оси автоколлиматор и отражатель, устанавливаемый за контролируемой призмой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено плоским зеркалом, установленным между автоколлиматором и отражателем в плоскости, параллельной оптической оси, а отражатель выполнен в виде п{ измы-триэдра и установлен так, что его вершина расположена на оптической осн.

Фиг. 2

S 2

фиг.З

/

л

/

IZJ

Фиг

ф1/г.У