Устройство для центрирования оптических линзовых компонентов Советский патент 1991 года по МПК G01M11/00 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для центрирования оптических линзовых компонентов и узлов.

Целью изобретения является повышение производительности центрировки компонентов при улучшении ее качества, повышение уровня автоматизации центрировки.

На чертеже показана оптическая схема устройства.

Устройство состоит из источника света, содержащего лампу 1, конденсор 2, светофильтра 3, тест-объекта 4, проекционной си- стемы 5, зеркала б, держателя 7 контролируемых компонентов, светоделителя 8, второй проекционной системы 9 , линейной дифракционной решетки 10, диафрагмы 11, увеличивающей оптической системы 12, второго светофильтра 13, диафрагмы 14. фотоприемников 15, источника света, содержащего лампу 16, конденсор 17, третьего светофильтра 18, второго тест- объекта 19, второго светоделителя 20, третьей проекционной системы 21, второй линейной дифракционной решетки 22, третьей диафрагмы 23, второй увеличивающей оптической системы 24, четвертого све- тофильтра 25, четвертой диафрагмы 26, вторых фотоприемников 27.

Устройство работает следующим образом. Источник 1 через светофильтр 3 освещает тест-объект 4, например точечную диафрагму. Проекционная система 5 с помощью зеркала 6 проецирует изображение тест-объекта 4 в положение плоскости предмета контролируемого компонента, соответствующей его наименьшей сферической аберрации. Контролируемый компонент, установленный в держатель 7, изображает тест-объект . с наименьшей сферической аберрацией. Вторая проекционная система 9 проецирует это изображение в плоскость диафрагмы 11, вблизи которой установлена дифракционная линейная решетка 10, на которой пучок, формирующий изображение тест-объекта, дифграгирует, и образованные в результате дифракции пучки, взаимно смещаясь в направлении по нормалям к штрихам решетки, перенакладываются, и, будучи взаимно когерентными, интерферируют.

Увеличивающаяся система 12 изображает выходной зрачок второй проекционной системы 9 в плоскости диафрагмы 14 фотоприемников 15 через светофильтр 13, в результате чего визуализируется картина интерференционных полос. При вращении контролируемого компонента вместе с держателем 7 в плоскости диафрагмы 14 наблюдается биение интерференционной картины, величина которого зависит от величины биения изображения тест-объекта, а пропорциональное величине децентровки контролируемого компонента биение оценивается величиной фототока с фотоприемников 15. Источник 16 света через третий светофильтр 18 освещает второй тест-объект 19, например точечную диафрагму.

Третья проекционная система 21 через второй светоделитель 20 и светоделитель 8 проецирует тест-объект 19 в центр кривизны верхней поверхности контролируемого компонента, автоколлимационное изображение тест-объекта 19 от верхней поверхности контролируемого компонента создается третьей проекционной системой 21 в плоскости диафрагмы 23, вблизи которой установлена вторая дифракционная линейная

решетка 2.2, на коброй пучок, формирующий изображение тест-объекта, дифрагирует, и образ данные Р результате дифракции пучки, B33i f r o омещэясь в направлении по нормагям . .рихЁм решетки, перенакладываются, и, будучи пзаимно когерентными, интерферируют.

Вторая увеличивающая система 24 изображает выходной зрачок третьей проекци- 0 онной системы 21 в плоскости диафрагмы 26 фотоприемников 27 через светофильтр 25, в результате чего визуализируется картина интерференционных полос. При вращении контролируемого компонента вместе 5 с держателем 7 в плоскости диафрагмы 26 наблюдается биение интерференционной картины, величина которого зависит от величины биения изображения тест-объекта, т.е. биение центра верхней поверхности 0 контролируемого компонента относительно оси установки оценивается по величине фототока с фотоприемников 27.

При переходе на контроль компонентов, имеющих другие конструктивные пара- 5 метры и соответствующие им положения плоскостей предмета и изображения, для которых сферическая аберрация минимальна, производится перенастройка системы, для чего-перемещается проекционная сис- 0 тема 5 таким образом, что сохраняется проекция изображения тест-объекта 4, в положение плоскости предмета контролируемого компонента, соответствующее его наименьшей сферической аберрации. При 5 этом также перемещается вторая проекционная система 9, жестко с ней связанная увеличивающая система 12, светофильтр 13, диафрагма 14, фотоприемники 15 таким образом, что вторая проекционная система 9 0 проецирует изображение тест-объекта в плоскость неподвижной диафрагмы 11, вблизи которой установлена дифракционная решетка 10, имеющая возможность перемещаться по оси для сохранения 5 масштаба изображения на фотоприемниках 15. Увеличивающая система 12 создает изображение выходного пучка второй проекционной системы 9 в плоскости диафрагмы 14 фотоприемников 15 во всем диапазоне пе- 0 ремещений. Перемещается также третья проекционная система 21 таким образом, что положение автоколлимационного изображения второго тест-объекта 19 от верхней поверхности контролируемого 5 компонента сохраняется в плоскости диафрагмы 23, около которой установлена линейная дифракционная решетка 22,

При перемещении третьей проекционной системы 21. перемещается жестко свя- занная с ней вторая увеличивающая

система 24, светофильтр 25, диафрагма 26 фотоприемники 27, таким образом, что вторая увеличивающая система 24 создает изо- оражение выходного зрачка третьей проекционной системы 21 в плоскости ди- афрагмы 26 фотоприемников 27 во всем диапазоне перемещений.

Формула изобретения Устройство для центрирования оптиче- ских линзовых компонентов, содержащее источник света, тест-обьект, проекционную систему, держатель центрируемого компонента, установленный с возможностью его вращения вокруг оси, светоделитель, вто- рую проекционную систему, фотоэлектрический приемник, третью проекционную систему и второй фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности центрировки компо- нентов при улучшении ее качества, повыше- ния уровня автоматизации, перед тест-объектом введен первый светофильтр, в плоскости изображения второй проекционной системы установлена первая диаф- рагма, перед которой с возможностью продольного перемещения установлены первая линейная дифракционная решетка, а за ней первая увеличивающая оптическая система, механически связанная с второй проекционной системой и первым фотоэлектрическим приемником, размещенным

в плоскости изображения выходного оэчка второй проекционной системы, формируемого первой увеличивающей оптической системой, причем вторая проекционная система выполнена с вэзмсжность. О продольного перемещения, я перед первым фо- топриемником размещены вторая диафрагма и второй светофильтр, идентичный первому, между третьей проекционной системой и вторым фотоприемником введены второй светоделитель, автоколлимаци- онный канал, содержащий второй источник света, третий светофильтр с полосой пропускания, отличной от первого, и второй тест- обьект, вторая увеличивающая система, причем в плоскости автоко/.лимационного изображения второго тест объекта ч оез третью проекционную CHI тему установлена третья диафрагма, а перед ней с возможностью продольного перемещения вторая линейная дифракционная решетка, при этом вторая увеличивающая система механически связана с третьей проекционной системой, выполненной с возможностью продольного перемещения, и вторым фотоэлектрическим приемником, размещенным в плоскости изображения выходного зрачка третьей проекционной системы, формируемого второй увеличивающей системой, а перед вторым фотоприемником размещены четвертая диафрагма и четвертый светофильтр, идентичный третьему.

15 К

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для центрирования оптических линзовых компонентов и узлов. Целью изобретения является повышение производительности центрировки компонентов при улучшении ее качества и повышение уровня автоматизации центрировки. Устройство содержит последовательно установленные источник света 1 светофильтр 3, тест-объект 4, проекционную систему 5, зеркало 6, держатель 7 контролируемых компонентов, светоделитель 8, вторую проекционную систему 9, линейную дифракционную решетку 10, диафрагму 11, увеличивающую оптическую систему 12, второй светофильтр 13, источник 16 света, третий светофильтр 18, второй тест-объект 19, второй светоделитель 20, третью проекционную систему 21, вторую линейную дифракционную решетку 22, третью диафрагму 23, вторую увеличивающую оптическую систему 24, четвертый светофильтр 25, четвертую диафрагму 26, вторые фотоприемники 27. Применена двухканальная схема центрировки, использующая одновременно монохроматическое излучение двух отдельных длин волн, проекционная система позволяет фокусировать изображение тест-объекта в любом положении на оптической оси, сохраняя при этом высокую коррекцию аберраций, увеличивающая система 12 механически связана с введенной второй проекционной системой 9 и фотоприемником 15. Кроме того, введены линейные дифракционные решетки 10 и 22 с возможностью независимого перемещения. Контроль децентрировки производится по величине биений интерференционных картин в плоскостях диафрагм 14 и 26 фотоприемников 15 и 27. 1 ил.