Устройство для контроля центрировки оптических систем Советский патент 1986 года по МПК G01M11/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, связанной с изготовлением центрированных оптических систем, и может быть использовано для контроля центрировки и юстировки оптических систем, например фотографических объективов. Целью изобретения является упрощение устройства и снижение трудоемкости его изготовления. На чертеже изображена принципиальная оптическая схема устройства и показан ход осевого луча. Устройство для контроля центрировки оптической системы состоит из источника 1 света, выполненного в виде лазера, последовательно установленных по ходу лучей „ , фокусирующей линзы 2, клина 3, приклеенного к зеркалу 4, покрытие которого в центральной части образует диафрагму, ограничивающую прозрачную область диаметром около 0,3 мм и расположенную вблизи точки фокусировки лучей лазера, проекционного объектива 5, светоделительных кубиков 6 и 7 и прямоугольных призм 8 и 9 призменной системы, прямоугольных призм 10 и 11 и положительных линз 12 и 13 наблюдательной системы, в которую также входят светоделительнь й кубик 14, объектив 15 и окуляр 16. Исследуемая оптическая система отмечена позицией 17, а глаз оператора - 18. Внешняя поверхность клина 3 перпендикулярна оптической оси, а проекционный объектив 5 имеет возможность перемещения вдоль оптической оси. Светоделительный кубик б установлен на входе световых лучей в призменную систему после их отражения от исследуемой системы 17 и зеркала 4. Прямоугольные нризмы 8 и 9 призменной системы выполнены с двумя отражающими гранями. Светоделительный кубик 7 установлен на выходе лучей из призменной системы перед наблюдательной системой. У входного светоделительного кубика 6 три рабочие преломляющие грани: одна грань - входная и две соседние или смежные грани - выходные, расположенные симметрично относительно светоделительной грани. У выходного светоделительного кубика 7 четыре рабочие преломляющие грани: две соседние или смежные грани - входные и две соседние или смежные грани - выходные. Входные и выходные грани расположены симметрично относительно светоделительной грани. Плоскость главного сечения прямоугольной призмы 8 перпендикулярна одной выходной грани входного светоделительного кубика б и одной входной грани выходного светоделительного кубика 7, а плоскость главного сечения второй прямоугольной призмы 9 перпендикулярна второй выходной грани входного светоделительного кубика б и второй входной грани выходного светоделиельного кубика 7. Линия перемечения упомянутых плоскостей главного сечения призм овмещена с идентичными диагоналями входного и выходного светоделительных кубиков, исключая диагонали, лежащие в светоделиельпых гранях этих кубиков, и наклонена относительно гипотенузных граней прямоугольных призм наблюдательной системы на угол 45°. Боковые и светоделительные грани кубиков б, 7 и 14 попарно параллельны. Кубик 6. призма 8 и кубик 7 образуют одну ветвь призменной системы, а кубик б, призма 9 и кубик 7 - другую ветвь этой же системы. Проекция ребер, образованных рабочими гранями призм 8 и 9 на светоделительные грани кубиков 6 и 7 параллельны расположенными в этих гранях обоим диагоналям кубиков б и 7. Плоскости главного сечения прямоугольных призм 10 и 11 наблюдательной системы взаимно перпендикулярны и параллельны рабочим граням светоделительных кубиков 7 и 14. Линия пересечения этих плоскостей проходит через светоделительные грани кубиков 7 и 14 и делит эти грани на две равные части. Положительные линзы 12 и 13 соответственно расположены .между гипотенузными гранями призм 10 и 11 и входными гранями кубика 14. Призма 10, положительная линза 12 и кубик 14 образуют одну ветвь наблюдательной системы, а призма 11, положительная линза 13 и кубик 14 - другую ветвь этой же системь. Прямоугольная призма 10 вместе с положительной линзой 12, а также прямоугольная призма 11 вместе с положительной линзой 13 установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси относительно светоделительных кубиков 7 и 14. Против одной из выходных граней кубика 14 установлены объектив 15 и окхляр 16, работающие совместно как наблюдательный микроскоп. Устройство работает следующим образом. Лучи света от лазера 1, сконцентрированные линзой 2 в пределах прозрачной области, ограниченной диафрагмой в зеркале 4, предварительно пройдя клин 3 и изменив направление, направляются проекционны.м объективом 5 на исследуемую системх 17. Отраженные от поверхностей исследуемой системы 17 лучи с помощью объектива 5 формируют несколько изображений диафрагмы, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль оптической оси. света после отражения от зеркала 4 поступают в призменную систему 6--9 и далее в наблюдательную систему Ю--16 и в глаз 18 оператора. Призменная система 6-9 дает противоположное оборачивание изображения объекта в своих двух ветвях 6, 8, 7 и 6, 9, 7. Поскольку Призменная система 6-9 дает два развернутых относительно друг друга в противоположные стороны на 180 изображения одного объекта, то она обладает тем свойством, что точки, расположенные на одной прямой, которую можно назвать оптической осью призменной системы, имеют одно изображение на выходе призменной системы. В случае смещения точек относительно оптической оси призменной системы на ее выходе образуются два изображения точек, расстояние между которыми равно удвоенному смещению точек с оптической оси. Таким образом, в случае децентрировки поверхностей исследуемой системы 17 призменная система дает два изображения диафрагмы для каждой из нескольких ее поверхностей. Призма 10 с линзой 12, а также призма 11 с линзой 13 при своем перемещении позволяют расположить изображения диафрагмы, получаемые от разных поверхностей исследуемой системы 17 и разделяемые расстояниями вдоль оптической оси, в одной плоскости, перпендикулярной оптической оси, и одновременно наблюдать их в микроскоп 15, 16. Формула изобретения Устройство для контроля центрировки оптических систем, содержащее источник света, последовательно расположенные по ходу лучей фокусирующую линзу, зеркало с диафрагмой и клином, проекционный объектив, призменную систему, включающую входной и выходной светоделительные кубики и две прямоугольные призмы, и наблюдательную систему, включающую две прямоугольные призмы и две положительные линзы, установленные с возможностью перемещения вдоль оптической оси, светоделительные кубик, объектив и окуляр, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и снижения трудоемкости его изготовления, прямоугольные призмы призменной системы выполнены с двумя отражающими гранями, при этом плоскость главного сечения первой прямоугольной призмы перпендикулярна первой выходной грани входного светоделительного кубика и первой входной грани выходного светоделительного кубика, а плоскость главного сечения второй прямоугольной призмы перпендикулярна второй выходной грани входного светоделительного кубика и второй входной грани выходного светоделительного кубика, причем линия пересечения плоскостей главного сечения прямоугольных призм совмещена с идентичными диагоналями, проходящими через обращенные друг к другу верщины входного и выходного светоделительных кубиков и наклонена относительно гипотенузных граней прямоугольных призм наблюдательной системы на УГОЛ 45°.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и позволяет упростить устройство и снизить трудоемкость его изготовления. Для этого прямоугольные призмы 8 и 9 призменной системы устройства выполнены с двумя отражающими гранями, а линия пересечения плоскостей главного сечения призм совмещена с идентичными диагоналями, проходящими через совмещенные, вершины входного 6 и выходного 7 светоделительных кубиков и наклонена относительно плоскостей главного сечения прямоугольных призм 10, 11 наблюдательной системы на угол 45°. Светоделительные кубики 6, 7 и прямоугольная призма 8 образуют одну ветвь призменной системы, другая ветвь которой включает кубики 6, 7 и призму 9. Лучи света от лазера 1, отраженные от исследуемой системы 17 и зеркала 4, поступают в призменную систему, в ветвях которой получаются развернутые относительно друг друга в противоположные стороны на 180° изображения объекта. В случае децентровки поверхностей исследуемой системы 17 призменная система на выходе дает $ два изображения диафрагмы для каждой из поверхностей, наблюдаемые в микроскоп 15, (Л 16. 1 ил. Ю а оо сх оо