Устройство для определения фокусного расстояния объектива (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G03B43/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для определения фокусного расстояния объективов при их производстве и испытаниях.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства.

В основе предлагаемых технических решений лежит принцип определения фокусного расстояния по величине продольных увеличений сопряженных отрезков по оси испытуемого объектива и коллиматорного объектива.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 - схема расположения убираюшегося объектива в случае его выполнения из двух оптических компонентов:

Устройство по первому варианту (фиг. 1) содержит соосно установленные образованную объективом 1, сеткой 2 и окуляром 3 зрительную трубу 4 и держатель 5 испытуемого объектива 6, включающий осветитель 7, тест-объект 8 и устройство изменения на известную величину оптического расстояния между тест-объектом 8 и испытуемым объективом 6, выполненное в виде ступенчатой плоскопараллельной пластины 9, установленной с возможностью возвратно- поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси испытуемого объектива 6. Держатель 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оптической оси зрительной трубы 4. Сетка 2 совместно с окуляром 3 установлена с возможностью осевого перемещения и кинематически связана со шкалой 10. Между объективом 1 и сеткой 2 под углом к оси объектива 1 установлено убираюшееся плоское зеркало 11 с возможностью поворота вокруг оси 12, имеющее два фиксированных положения, соответствующие упорам 13 и 14. В оптическом канале, образованном объективом 1 и убирающимся плоским зеркалом 11, установлен объектив 15, предметная плоскость которого совпадает с задней главной плоскостью объектива 1. Фокус автоколлимационного окуляра 16, установленного в оптическом канале, образованном убирающимся плоским зеркалом 11 и объективом 15, совмещен с фокусом объектива 15.

Устройство по второму варианту (фиг. 2) содержит соосно установленные образованную объективом 1, сеткой 2, окуляром 3 зрительную трубу 17 и держатель 5 испытуемого объектива 6, включающий плоское зеркало 18 и устройство изменения на известную величину оптического расстояния между зеркалом 18 и испытуемым объективом 6, выполненное в виде ступеньки в плоском зеркале 18, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси испытуемого объектива 6. Объектив 1 зрительной трубы 17 установлен с возможностью осевого перемещения и кинематически связан со шкалой 10. Между объективом 1 и светоделителем установлен убирающийся объектив 19, имеющий два фиксированных положения, показанных на фиг. 2

сплощными и пунктирными линиями. Убирающийся объектив 19 выполнен в виде двух установленных с возможностью осевого смещения оптических компонентов 20 и 21, причем передняя фокальная плоскость первого компонента 20 совпадает с задней главной плоскостью объектива 1, а задняя фокальная плоскость второго компонента 21 совпадает с задней фокальной плоскостью объектива 1 (фиг. 3), а сумма фокусных расстояний обоих компонентов fj-ffa меньще фокусного расстояния fi объектива 1. Окуляр 3, сетка 2, тест-объект 8 и осветитель 7 образуют автоколлимационный окуляр.

Устройство работает следующим образом. По первому варианту (фиг. 1) испытуемый объектив 6 устанавливают в держателе 5. Затем убирающееся зеркало 11 устанавливают в положение, показанное сплошными линиями, включают осветитель автоколлимационного окуляра 16 и в автоколлимационный окуляр наблюдают автоколлимационные изображения марки. Осевым перемещением держателя 5 добиваются резкости видимого в автоколлимационный окуляр 16 изображения автоколлимационной марки. При этом задняя фокальная плоскость испытуемого объектива 6 совместится с передней главной плоскостью объектива зрительной трубы 1. После этого убирающееся зеркало 11 устанавливают в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, а в окуляр 3 наблюдают изображение

тест-объекта 8 после включения осветителя 7. Осевым перемещением окуляра 3 с сеткой 2 добиваются резкости изображения тест-объекта 8, после чего снимают со шкалы 10 отсчет Х|. Затем ступенчатую плоскопараллельную пластину 9 переводят в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром. Повторно фокусируют осевым перемещением окуляра 3 с сеткой. 2 наблюдаемое в окуляр 3 изображение текст-объекта 8 и после достижения резкости изображения тест-объекта 8 со шкалы 10 снимают отсчет Хг.

Фокусное расстояние f u испытуемого объектива 6 определяется по формуле

50

it ( f-Ь +-{;Г )

известное фокусное расстояние объектива зрительной трубы 1; величина изменения оптического расстояния между тест-объектом 8 и испытуемым объектом 6;

величина изменения оптического расстояния между объективом зрительной трубы 1 и сеткой 2 (первое измерение) ;

Х2 - величина изменения оптического расстояния между объективом зрительной трубы I и сеткой 2 (второе измерение).

Причем At определяется формулой

д, М (-Л)

где Ad - величина ступеньки плоскопараллельной пластины 9; п - показатель преломления оптического материала, из которого сделана пластина 9.

По .второму варианту (фиг. 2. и 3) испытуемый объектив 6 устанавливают в держателе 5. Затем убирающийся объектив 19 устанавливают в положение, показанное на фиг. 2 сплошными линиями, включают осветитель 7 и в окуляр 3 наблюдают автоколлимационное изображение тест-объекта 8. Осевым перемещением держателя 5 добиваются резкости автоколлимационного изображения тест.-объекта 8, при этом задняя фокальная плоскость испытуемого объектива 6 совместится с передней главной плоскостью объектива зрительной трубы 1. После этого убирающийся объектив 19 устанавливают в положение, показанное пунктиром, и в окуляр 3 наблюдают изображение тест-объекта 8. Осевым перемещением объектива зрительной трубы 1 добиваются резкости изображения тест-объекта 8, после чего со щкалы 10 снимается отсчет Хь Затем ступенчатое плоское зеркало 18 переводится в положение, показанное пунктиром. Повторно фркусируют осевым перемещением объектива зрительной трубы 1 наблюдаемое в окуляр 3 изображение тест-объекта 8 и после достиже1. Устройство для определения фокусного расстояния объектива, содержащее со- осно установленные зрительную трубу с механизмом фокусировки, держатель испытуемого объектива, установленный с возможностью осевого перемещения, включающий осветитель с тест-объектом и устройство изменения оптического расстояния между тест10 объектом и испытуемым объективом, убирающееся зеркало, установленное под углом к оптической оси устройства между объективом зрительной трубы и окуляром зрительной трубы, и автоколлимационный окуляр, установленный в оптическом канале, об 5 разованном убирающимся зеркалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения его габаритов, в оптическом канале, образованном объективом и убирающимся плоским зеркалом, установлен объектив, плоскость

2Q изображения которого совмещена с фокусом автоколлимационного окуляра, предметная плоскость которого совпадает с задней главной плоскостью объектива зрительной трубы.

25 2. Устройство для определения фокусного расстояния объектива, содержащее соос- но установленные зрительную трубу с автоколлимационным окуляром и механизмом фокусировки и установленный с возможностью осевого перемещения держатель ис30 пытуемого объектива, устройство изменения оптического расстояния между испытуемыми объективом и плоским зеркалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения его габаритов, между объективом и автоколлимационным окуляром установлен убираюния резкости изображения тест-объекта 8 35 щийся объектив, сопряженные плоскости

со щкалы 10 снимают отсчет Х2. Фокусное расстояние испытуемого объектива 6 frt определяют по формуле

предметов и изображений которого совпадают соответственно с главной и фокальной плоскостями объектива зрительной

трубы.

Г г х,Х2 , (x,-fx2)-x,X2 40 3, Устройство ПО П. 2, отлыча/оц4ееся тем,

I Т-Т Г убирающийся объектив выполнен в виде

двух компонентов, установленных с возможностью осевого смещения оптических комгде Ik - известное фокусное расстояние объектива зрительной трубы 1;

At - величина изменения оптического рас- 45 стояния между плоским зеркалом 18 и испытуемым объективом 6;

Xi - величина изменения оптического расстояния между объективом 1 и сеткой 2 (первое измерение);

Х2 - величина изменения оптического рас- 50 стояния между объективом 1 и сеткой 2 (второе измерение).

понентов, фокусные расстояния удовлетворяют условию

которых

fi-hf2 fV,

где fl, f

и fi - фокусные расстояния соответственно первого и второго компонентов убирающегося объектива и объектива зрительной трубы.

Формула изобретения

1. Устройство для определения фокусного расстояния объектива, содержащее со- осно установленные зрительную трубу с механизмом фокусировки, держатель испытуемого объектива, установленный с возможностью осевого перемещения, включающий осветитель с тест-объектом и устройство изменения оптического расстояния между тестобъектом и испытуемым объективом, убирающееся зеркало, установленное под углом к оптической оси устройства между объективом зрительной трубы и окуляром зрительной трубы, и автоколлимационный окуляр, установленный в оптическом канале, образованном убирающимся зеркалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения его габаритов, в оптическом канале, образованном объективом и убирающимся плоским зеркалом, установлен объектив, плоскость

изображения которого совмещена с фокусом автоколлимационного окуляра, предметная плоскость которого совпадает с задней главной плоскостью объектива зрительной трубы.

2. Устройство для определения фокусного расстояния объектива, содержащее соос- но установленные зрительную трубу с автоколлимационным окуляром и механизмом фокусировки и установленный с возможностью осевого перемещения держатель испытуемого объектива, устройство изменения оптического расстояния между испытуемыми объективом и плоским зеркалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения его габаритов, между объективом и автоколлимационным окуляром установлен убирающийся объектив, сопряженные плоскости

понентов, фокусные расстояния удовлетворяют условию

которых

fi-hf2 fV,

где fl, f

и fi - фокусные расстояния соответственно первого и второго компонентов убирающегося объектива и объектива зрительной трубы.

5

n

11

...|7гг--//7 . l

J), ,

/7

фиг. 2

Изобретение позволяет уменьшить габариты устройства для определения фокусного расстояния. В зрительной трубе 4 между объективом 1 и сеткой 2 установлено плоское зеркало 11 с возможностью поворота вокруг оси 12. При положении зеркала под углом к объективу 1 в автоколлимационный окуляр 16 через объектив 15 наблюдают автоколлимационные изображения марки, при этом задняя фокальная плоскость испытуемого объектива 6 совместится с передней главной плоскостью объектива 1. Разместив зеркало вдоль оси объектива 1, наблюдают в окуляр 3 изображение тест-объекта 8 при различных положениях ступенчатой плоскопараллельной пластины 9. Во втором варианте между объективом и автоколлимационным окуляром установлен убирающийся объектив, сопряженные плоскости предметов и изображений которого совпадают соответственно с главной и фокальной плоскостями объектива зрительной трубы. Убирающийся объектив может быть выполнен из двух компонентов, установленных с возможностью их осевого смещения. 2 с. 1з. п. ф-лы, 3 ил. i (Л 2 W 3 ю 1с САЭ СО |..,У| yti

ДА

ч/ I I Г9 V V

8

A

Фиг.З