Устройство для измерения продольных аберраций окуляров микроскопов Советский патент 1988 года по МПК G01M11/00 

4: ГО

00

со

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к контролю окуляров микроскопов.

Цель изобретения - повы,:1ение точности устройства.

На фиг.1 и 2 соответственно изображены принципиальная схема измерений и схема устройства для измере- , ния продольных аберраций окуляров микроскопов.

Схема измерений (фиг.1) содержит контролируемый окуляр 1 и объектив 2. От точки А, расположенной на опти I ческой оси 00 контролируемого оку- ляра 1, объективом 2 формируется : сходящийся пучок световых лучей, об- : разующий изображение точки А в ле- редней фокальной плоскости F окуля- :ра 1 (фиг.1). Вследствие этого про- :-пущенный через окуляр 1 в лрямом ходе :пучок за окуляром 1 распространяется Jв направлении стрелки М параллельным 5 Затем он пропускается через окуляр 1 ;в обратном ходе, например отражаясь от плоского зеркала, в направлении стрелки N, образуя второе изображение точки А . При пропускании указанного пучка лучей окуляр 1 в прямом и обратном ходе также образует изображение входного зрачка окуляра 1, совпадагацее с входным зрачком. После зтого производится поворот оку

Устройство (фиг,2) состоит из осветителя 3, марки 4, объектива 2, основания 5, на котором установлены призма-куб 6 с полупрозрачной ги- потенузнсй гранью, располож енной под углом 45° к оптической оси объектива 2 для образования дополнительного оптического канала, в центре которой нанесена непрозрачная метка, например, в виде точки или перекрестья, и плоское зеркало 7, установленное с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива 2. Зеркало 7 установлено так, что нормаль к его отражающей поверхности совладает с оптической осью объектива 2. Расстояние L между центром призмы-куба 6 и отражающей поверхностью зеркала 7 равно расстоянию между входным и выходным зрачками устанавливаемого между ними на контроле окуляра 1. Последний устанавливается так, что центр его входного зрачка совпадает с центром призмы- куба 6, а выходной зрачок совпадает с отражающей поверхностью зеркала 7. Основание 5 имеет возможность повороляра 1 на заданный угол о(, вокруг оси

РР , проходящей через центр входного 35 вокруг оси РР , проходящей через

зрачка, при этом оптическая ось оку- призмы-куба 6 и взаимно перпенляра 1 занимает положение О, о; , пе- дикулярной оптической оси объектива

редний фокус перемещается в точку F,, ,

а входной зрачок Dp поворачивается в

положение Dl вокруг оси РР . Вслед- 40

2 и оси дополнительного канала, в котором расположено анализирующее устройство 8. I

ствие наличия продольных аберраций второе изображение точки А и изображение входного зрачка Dp оказываются смещенными соответственно от передней фокальной плоскости Ff и входного зрачка Dp окуляра 1. Затем совмещается изображение входного зрачка окуляра Dp с входным зрачком Dp, при этом второе изображение точки перемещается в положение А. Оле- рация совмещения входного зрачка окуляра с его изображением позволяет повысить точность измерения продольных аберраций окуляров. Без совмещения входного зра.чка окуляра с его изображением невозможно повысить точность, а возможно повысить только чувствительность. Продольная аберрация определяется измерением расстоя0

0

5

0

НИИ X от пторого изображения точки А|} до передней фокальной плоскости окуляра F,, Измеренные значения аберраций делят пополам из-за их удваивания гтри прохождении через окуляр в прямом-и обратном ходах.

Устройство (фиг,2) состоит из осветителя 3, марки 4, объектива 2, основания 5, на котором установлены призма-куб 6 с полупрозрачной ги- потенузнсй гранью, располож енной под углом 45° к оптической оси объектива 2 для образования дополнительного оптического канала, в центре которой нанесена непрозрачная метка, например, в виде точки или перекрестья, и плоское зеркало 7, установленное с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива 2. Зеркало 7 установлено так, что нормаль к его отражающей поверхности совладает с оптической осью объектива 2. Расстояние L между центром призмы-куба 6 и отражающей поверхностью зеркала 7 равно расстоянию между входным и выходным зрачками устанавливаемого между ними на контроле окуляра 1. Последний устанавливается так, что центр его входного зрачка совпадает с центром призмы- куба 6, а выходной зрачок совпадает с отражающей поверхностью зеркала 7. Основание 5 имеет возможность повородикулярной оптической оси объектива

2 и оси дополнительного канала, в котором расположено анализирующее устройство 8. I

Устройство работает следующим образом.

Объектив 2 формирует сходящийся пучок световых лучей от марки 4, освещенной осветителем 3, образуя изображение марки 4 в передней фокальной плоскости контролируемого окуляра 1. Проходя через окуляр 1, параллельный пучок лучей отражается от зеркала 7, вновь проходит через окуляр 1 в обратном ходе и образует второе изображение марки 4. При прохождении пучка лучей через окуляр 1 в лрямом и обратном ходах образуется изображение входного зрачка окуляра. Поворот окуляра 1 на заданный угол выполняется путем поворота основания 5 вокруг оси РР , проходящей через центр призмы-куба 6. На основании 5

совместно с окуляром 1 поворачиваются призма-куба 6 и плоское зеркало 7. После поворота производится совмещение изображения входного зрачка с входным зрачком окуляра 1. Для этого совмещают изображение непрозрачной метки, полученное при прохождении пучка лучей через окуляр 1 в прямом и обратном ходах, с самой меткой нанесенной в центре гипотенузной грани призмы-куба 6. Измерение продольной аберрации осуществляется анализирующим устройством 8 при его фокусировке на второе изображение марки 4, отстоящее от передней фокальной плоскости окуляра 1 на некоторую величину. Анализирующее устройство 8 может например, состоять из микроскопа, снабженного шкалой для измерения его перемещения (т.е. измерение осуществляется известными традиционными методами). Измеренные значения аберраций делят пополам, поскольку изменяются их удвоенные значения, получаемые при прохождении лучей через окуляр два раза.

Конкретное исполнение устройства может быть следующим: осветитель 3 состоит из лампы накаливания, отра жателя и матового стеклА. Марка 4 представляет собой стеклянную пластинку, в центре которой нанесено непрозрачное перекрестье. Объектив 2 выполнен в виде склейки из двух линз Гипотенузная грань призмы-куба 6 выполнена полупрозрачной, причем в центре ее нанесена непрозрачная метка в виде точки. Плоское зеркало 7 имеет вид круга, диаметр которого равен диаметру светового пучка. Контролируемый окуляр 1 - типа АТ-38. Основание 5 имеет ось вращения РР , проходящую через центр призмы-куба 6 и направляющие ролики, посредством которых оно поворачивается вокруг указанной оси. Кроме того, оно имеет

-

угловую щкалу для поворота на заданный угол и фиксирующее устройство для установки его в заданное положение. Анализирующее устройство 8 может, например, состоять из микроскопа Мир-2, установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и шкалы, по которой измеряют величину перемещения (шкала может быть цифровой, может быть снабжена нониусом и т.п.).

Формула изобретения

15

35

Устройство для измерения продольных аберраций окуляров микроскопов, содержащее расположенные по ходу луча осветитель, марку, объектив, осно20 вание для установки контролируемого окуляра, анализирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет повьщ1ения чувствительности, на осно25 вании последовательно, установлены призма-куб с полупрозрачной гиНЬ.те- нузной гранью, расположенной под углом 45 к оптической оси объектива, в центре которой нанесена непрозрач- 30 ная метка, и плоское зеркало с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива, нормаль к отражающей поверхности которого совпадает с оптической осью, причем расстояние между центром призмьг-куба и отражающей поверхностью зеркала равно {заест оянию между входным и выходным зрачками испытуемого окуля ра, а оптическая ось анализируннцего устройст40 ва перпендикулярна оптической оси объектива и проходит через центр призмы-куба, при этом основание установлено с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через центр

45 призмы-куба и взаимно перпендикулярной оптическим осям объектива и анализирующего устройства.

CNI

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить точность устр-ва. Контролируемый окуляр 1 размещается на основании 5 между призмой-кубом 6 с полупрозрачной гипотенузной гранью, расположенной под углом 45 к оптической оси объектива 2, и плоским зеркалом 7. Поворот окуляра 1 на заданный угол осуществляется путем поворота основания 5 вокруг оси, проходящей через центр призмы-куба 6. Нормаль к отражающей поверзшости зеркала 7 совпадает с оптической осью объектива 2. Расстояние между центром призмы-куба 6, в котором нанесена непрозрачная метка, и отражакяцей поверхностью зеркала 7 равно расстоянию между входным и выходным зрачками окуляра 1. Измерение продольной аберрации окуляра осуществляетс я анализирующим устр-вом 8 при его фокусировке на второе изображение марки 4. 2 ил. 1