Устройство для контроля центрирования оптических деталей Советский патент 1990 года по МПК G01B11/27 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле центрирования оптических деталей.

Целью изобретения является повышение точности, а также расширение номенклатуры центрируемых деталей.

На чертеже представлена оптическая схема устройства.

Устройство содержит проекционную оптическую систему, включающую источник I света и последовательно установленные по ходу лучей конденсор 2, марку 3, диафракму 4 и объектив 5, приемную оптическую систему, включающую расположенные последовательно объектив 6 и блок 7 регистрации поперечного смешения светового пучка, фиемная огттгчегкая система располо- ена таким обра ч ом, что ее оптическая ось находится в одной плоскости с сью проекционной оптической системы,

блок 7 регистрации включает светоде- лительную призму 8, в одном из отраженных потоков от которой расположены последовательно сетка 9 и окуляр 10, в другом последовательно расположены диафрагма 11 и фотоприемник 12, светоделитель 13, расположенный таким образом, что оси проекционной и приемной оптической систем симметричны относительно его свето- делительной поверхности, систему плоских зеркал 14-16. установленных последовательно по ходу пучков, выходящих из светоделителя 13 и ориентированных таким обра юм, что оси пучков, вышедших из светоделителя 13 после отражения зеркагыми 14-16, имеют общую точку пересечения, объективы 17-19 и оптическую деталь 20, объективы 17-19 предназначены для расположения между оптической деталью 20 и зеркалами 14-16, количество

СП

СО О5

СО 00

зернлл системы на пути пучков от выхода из светоделителя 13 до точки пересечения отличаются на нечетное число, марка 3 установлена в фокальной плоскости объектива 5 проекционной системы и шпиндель 21 станка.

Кроме того, объектив 18, расположенный на оптической оси устройства , установлен с возможностью перемещения вдоль нее, а зеркало 15, оптически связанное с объективом 18, установлено с возможностью вывода его из хода пучка лучей.

Устройство работает следующим об-, разом.

Пучок света от источника 1 света освещает с помощью конденсора 2 марку 2, проходит диафрагму 4, параллельным пучком выходит из объектива 5 и падает на светоделитель 13. Отраженный от светоделителя 13 пучок лучей с помощью зеркала 15, зеркала 14 и объектива 17, а прошедший через светоделитель 13 пучок лучей с помощью зеркала 16 и объектива 19 проектируют два изображения марки н,1 поверхность оптической детали 20j мшей возможность поворота при вра щечии шпинделя 21 станка. При дальнейшем прохождении пучка лучей и по- C ivj их отражения от поверхности оп- Tiru кой детали 20 два пучка лучей приходят раздельно те же оптические элементы, с помощью которых осущест- вляпось проектирование двух изображении марки 3 на поверхность оптической детали 20, т.е. через объекти 19, зеркала 14 и 15 в одной ветви, объектив 19 и зеркало 16 - в другой, с помощью светоделителя 13 указанные пучки соединяются и параллельным пучком проходят объектив 6 приемной системы. С помощью объектива 6 и све тодопительной призмы 8 осуществляетс проектирование пучка в плоскость сетки 9 и в плоскость фотоприемника 12. С помощью окуляра 10 изображения марки 3 наблюдают в плоскости сетки 9

При выведенном из хода пучка лучей зеркале 15 пучки, отраженные от свеiоделителя 13, направляются в объектив 18, с помощью которого фокусируются на второй поверхности оптической детали 20, которая является базовой при установке оптической оси детали 20 на оси вращения шпинделя 2. Отраженные от этой поверхности пучки в обратном ходе проходят объ

0

5

0

5

5

0

5

ектив 18, светоделитель 13, объектив 6 и светоделительную призму 8 и формируют световое пятно в плоскости сетки 9 и светочувствительной поверхности фотоприемника 12,

При децентрировании оптической детали 20 ее центр кривизны не совпадает с осью вращения шпинделя 21 станка, при этом центральные лучи двух отраженных световых пучков отклоняются от оптических осей объективов 17 и 19. На основе зависимости расстояния между двумя отклонениями центра световых пучков в плоскости фотоприемника 12 или сетки 9 рассчитывают величину децентри- ровки.

Аналогичным образом определяется децентрировка второй поверхности детали 20.

Устройство может быть использовано также при контроле центрирования оптических поверхностей при склейке линзовых компонентов. В ттом случае при фокусировании наклонных оптических систем на одну из склеиваемых поверхностей, принимаемую за базо- вую, в плоскости анализа формируется система из трех световых штрихов. Расстояние между двумя боковыми штрихами является мерой толщины клеевого слоя, а их симметричное или несимметричное расположение относительно центрального штриха определяет наклон нормали контролируемой поверхности относительно базовой, т.е. их взаимное центрирование. Формула изобретения

1. Устройство для контроля центрирования оптических деталей, содержащее проекционную оптическую систему, включающую источник света и последовательно установленные по ходу пучка лучей конденсор, марку и объектив, приемную оптическую систему, включающую расположенные посчедова- тельно объектив и блок регистрации поперечного смещения светового пучка, и расположенную тлк, ч го ее оптическая ось находится в одной плоскости с осью проекционной системы и непараллельна ей, о т л и ч л ю - щ е е с я тем, что, с цглью повышения точности контроля, оно снабжено светоделителем, располоч-смшым тлк, что оси проекционной и грнгмной систем симметрично от носитет чс его све- тоделительной поверхног ги, (

плоских зеркал, установленных последовательно по ходу пучков, выходящих из светоделителя и ориентированных так, что оси пучков, вышедших из светоделителя после отражения зеркалами системы, имеют общую точку пересечения, и объективами, предназначенными для размещения между оптической деталью и зеркалами, количество зеркал системы на пути пучков от выхода из светоделителя до точки пересечения отличаются на нечетное число, а мар1986

ка установлена ь фокальной плоскости объектива проекционной системы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения номенклатуры центрируемых деталей, объектив, расположенный на оптической оси устройства, установлен с возможностью перемещения вдоль нее, а оптически связанное с объективом зеркало установлено с возможностью вывода его из хода пучка лучей.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля, а также расширение номенклатуры центрируемых деталей. Пучок света от источника 1 света освещает с помощью конденсора 2 марку 3 и проходит светоделитель 13. Отраженный от последнего пучок лучей с помощью зеркала 16 и объектива 19 проецируется на поверхность оптической детали 20. С помощью объектива 6 и светоделительной призмы 8 осуществляется проектирование пучка в плоскость сетки 9 и в плоскость фотоприемника 12. При децентрировании оптической детали 20 ее центр кривизны не совпадает с осью вращения шпинделя 21 станка. 1 ил.

п 11

8