Устройство для контроля центрирования оптических деталей Советский патент 1989 года по МПК G01M11/00 

rz

ю

И

f

rj

СП

со

о

( 05 ND

Изобретение относится к приборостроению, в частности оптическому приборостроению, и может быть использовано в производстве для контроля центрирования оптических деталей.

Цель изобретения - повышение точности центрирования и расширение функциональных возможностей.

На чертеже изображена оптическая схема устройства.

YcrpoviCTBO содержит осветитель, выполненный из источника 1 света и конденсора 2, проекционную оптическую систему, включающую в себя марку 3, диафрагму 4 и линзу 5, в фокальной плоскости которой установлен марка, светоделитель 6, установленны на пересечении оптических осей проекционной и приемной оптических систем и делящий пучок лучей на два пучка, один из которых направляется на зеркало 7, объектив 8, фокус которого совмещен с точкой М контролируемой сферической поверхности линзы 9, ус- тановленной на шпинделе 10, зеркало 11, объектив 12, который проецирует второй пучок лучей светоделителя 6 на контролируемую поверхность оптической системы, приемную оптическую систему, содержащую общие с проекционной оптической системой светоделитель 6 и оптические элементы, установленные в двух ветвях между светоделителем 6 и контролируемой линзой 9, линзу 13, блок 14 измерения поперечного смещения изображения марки, призму 15, которая снабжена полупрозрачной гипотенузной гранью, сетку 16, окуляр 17, диафрагму 18, оптически сопряженную с маркой 3, и фотоприемник 19.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 света освещает с помощью конденсора 2 марку 3, проходит через диафрагму 4, параллелным пучком выходит из линзы 5 и падает на светоделитель 6. Отраженны от последнего пучок лучей с помощью зеркала 7 и объектива 8, а прошедший через светоделитель пучок лучей с помощью зеркала 11.и объектива 12 проецируются двумя изображениями марки в фокусы этих объективов, в точку лежащую на пересечении их оптических осей и совмещенной с точкой М сферической поверхности контролируемой детали, имеющей возможность по

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ворота при вращении шпинделя 10 вокруг его оси вращения. При их отражении от поверхности контролируемой детали два пучка лучей в обратном ходе проходят раздельно те же оптические злементы, с помощью которых осуществляется проектирование двух изображений марки на поверхность детали (объектив 8 и зеркало 7 в одной ветви и объектив 12 и зеркало 11 в другой), и с помощью светоделителя 6 соединяются и параллельными друг другу проходят линзу 13 приемной системы. С помощью линзы 13 и призмы 15 с полупрозрачной гипотенузной гранью осуществляется проектирование лучей, несущих два изображения марки, в плоскость сетки 16 и в плоскость фотоприемника 19. С помощью окуляра 17 наблюдают изображение марки в плоскости сетки. Фотоприемник представляет собой коор- динатно-чувствительный преобразователь. Перед измерениями производится настройка устройства для совмещения точки пересечения оптических осей объективов 8 и 12 с расположенной на оси вращения шпинделя точкой М поверхности контролируемой детали.

Центр кривизны С сферической поверхности расгюложен на оси вращения шпинделя, центральные лучи двух световых пучков, отраженные от поверхности линзы, совпадают с оптическими осями объективов 8 и 12 и пересекают в центре сетку и фотоприемник. При децентрировании контролируемой сферической поверхности ее центр кривизны С не совпадает с осью вращения шпинделя и нормаль МС в точке М поверхности линзы наклонена по отношению к оси вращения шпинделя на угол г. При этом центральные лучи двух отраженных световых пучков отклоняются от оптических осей объективов 8 и 12. Световые пучки смещаются в противоположные стороны относительно друг друга в плоскости сетки и фотоприемника вследствие того, что количество отражений световых пучков в двух оптических ветвях между светоделителем 6 и объективами 8 и 12 равное, пентральные лучи этих пучков пересекают плоскость сетки в точках 0 и 0 и плоскость фотоприемника в точках Ф, и Ф . При вращении шпинделя с линзой измеряют максимальное расстояние между точками Ф и Ф (и/или О, и 0), которое пропорционально удвоеннои величине угла j отклонения нормали децентрированной поверхности контролируемой линзы.

Формула изобретения

I. Устройство для контроля центрирования оптических деталей, включающее в себя источник света, проекционную оптическую систему, выполненную в виде последовательно установленных на ее оптической оси марки, диафрагмы и объектива, и приемную оптическую систему, выполненную в виде объектива и блока измерения поперечного смещения изображения марки, причем оптические оси объективов обоих систем установлены под равными углами к нормали поверхности контролируемой детали и пересекаются в

0

пространстве контролируемой оптической детали, отличающееся тем, что, с целью повьппення точности контроля, в устройство дополнительно введены светоделитель, установленный между проекционной и приемной оптическими системами в точке пересечения этих систем, зеркальные элементы, установленные в обоих системах между объективом и светоделителем, причем количество отражающих поверхностей зеркальных элементов, размещенных в проекционной системе,равно количеству

5 их в приемной системе.

2, Устройство по п. , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в приемную оптическую систему

0 введены зеркалъно-призменный элемент, окуляр и сетка.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптическому приборостроению, и может быть использовано в производстве для контроля центрирования оптических деталей. Цель изобретения - повышение точности центрирования и расширение функциональных возможностей устройства. Свет от источника света 1 освещает марку 3 и падает на светоделитель 6. От светоделителя пучок света делится на два направления и проходит соответственно зеркало 7 и объектив 8, зеркало 11 и объектив 12, проецируя две марки в фокусы объективов 8 и 12. При отражении от поверхности контролируемой детали два пучка лучей проходят раздельно те же оптические элементы, соединяются светоделителем 6 и через линзу 13 проецируются в плоскость фотоприемника 19.