ЬИБЛИО^^_а Советский патент 1973 года по МПК G01B11/00 G01B11/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для применения в оптических измерительных устройствах, геодезических приборах, измерительных микроскопах, в отсчетных системах станков. Кроме того, оно может быть использовано для контроля перемещений, деформаций и т. д. с высокой точностью размеров.

Известен оптический микрометр, содержащий отсчетное устройство и оптический элемент в виде призмы или углового зеркала, обеспечивающих заданный масштаб работы микрометра. Оптический элемент перемещается по прямолинейной направляющей в сходящемся ходе лучей, благодаря чему происходит смещение проходящих через него световых лучей. С помощью отсчетного устройства определяется величина этого смещения.

Недостатком известного микрометра является то, что при перемещении оптического элемента но направляющей, кроме смещения лучей в измерительном направлении происходят другие нежелательные смещения и отклонения лучей, влияющие на точность проводимых измерений. Эти смещения обусловлены погрешностями изготовления направляющих, вызывающих повороты оптического элемента микрометра вокруг произвольных осей.

Цель изобретения - повыщение точности работы микрометра за счет исключения влияния поворотов его оптического элемента. Предлагаемый микрометр отличается от известного тем, что в качестве оптического элемента использована разносторонняя усеченная пирамида, боковые отражающие грани которой обращены внутрь пирамиды, а угол при верщине обеспечивает заданный масштаб работы микрометра.

Световые лучи, проходя внутри пирамиды,

отражаются последовательно от всех ее граней. Как известно из геометрической оптики, поворот такой пирамиды (триэдра) вокруг произвольной оси не влияет на направление и положение отражающихся от его граней лучей. Таким образом, исполнение оптического элемента микрометра в виде триэдра исключает влияние технологических погрещностей направляющих, по которым он перемещается. На фиг. 1 изображена конструкция оптического элемента микрометра и ход лучей через него; на фиг. 2 - визуальный прибор, в котором применяется описанный микрометр. Оптический элемент / предлагаемого микрометра состоит из трех одинаковых зеркал

с наружным отражающим покрытием. При соединении этих зеркал друг с другом получается равносторонняя усеченная пирамида с углом при верщине, обеспечивающим заданный масштаб работы микрометра. Для упрощения технологии изготовления оптического

элемента можно его выполнить в виде стеклянной равносторонней иирамиды с зеркальным покрытием на гранях.

Но в этом случае точность работы микрометра понизится за счет аберраций.

Визуальный прибор, в котором применяется описанный оптический микрометр, состоит из объектива 2, перед которым находится основная отсчетная шкала 3, оптического элемента / (усеченной равносторонней пирамиды), смещающего лучи, сетки 4 и окуляра 5.

Световые лучи, проходящие сквозь оптический элемент, отражаются последовательно от всех его граней (см. фиг. 1), отклоняясь при этом от первоначального своего паправления на угол, равный удвоенному углу при вершине пирамиды.

При перемещении оптического элемента вдоль направления падающего луча АБ, идущего от основной щкалы 3, штрихи этой шкалы смещаются в плоскости сетки 4 на величину, обусловленную масщтабом работы микрометра. Это смещение наблюдается и отсчитывается в окуляр 5.

Погрешности изготовления направляющей не сказываются на точность отсчета.

Предмет изобретения

Оптический микрометр, содержащий смещающий луч оптический элемент, установленный на прямолинейной направляющей в сходящемся ходе лучей, и отсчетное устройство для измерения величины его смещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы микрометра, в качестве оптического элемента использована равносторонняя усеченная пирамида, боковые отражающие грани которой обращены внутрь пирамиды, а угол при вершине обеспечивает заданный масштаб работы микрометра.

.f