Устройство для измерения радиусов кривизны вогнутых сферических поверхностей Советский патент 1939 года по МПК G01B11/255 G02B27/54 

Согласно изобретению, предлагается следующее устройство для определения радиусов кривизны вогнутых сферических поверхностей, а также отступлений вогнутых поверхностей от сферической формы..

Шарик Ш, например, от шарикоподшипника диаметром 1%-4 мм после предварительной полировки крокусом на капле смолы (иногда желательно последуюш,ее алюминирование отражающей поверхности шарика) устанавливается в пластинке Я таким образом, чтобы он выступал над зеркальной поверхностью пластинки на М часть своего диаметра или во всяком случае на величину, которая может быть в дальнейшем измерена.

Если спроектировать на этот шарик достаточно удаленный источник света (расстояние в десятки раз больше диаметра шарика), то мнимое изображение источника (светящаяся точка) окажется совпадающим (или несовпадающим, но на величину нам известную) с плоскостью ножа Н, являющегося ребром пластинки П, удаленным от светящейся точки на 1-3 мм.

Некоторый обычный осветитель мадой апертуры О, на чертеже не изображенный, посылает пучок света на вогнутое зеркало 3, дающее изображение круглого отверстия О на шарике Ш, Со стороны шарика зеркало 3 представляется светящимся диском, поэтому в фокусе шарика (на расстоянии М его диаметра от передней поверхности) окажется уменьшенное изображение зеркала 3, и от полученной таким образом светящейся точки в пространство выйдет пучок достаточно большой апертуры.

Зеркало 3 частично (ниже горизонтального диаметра) экранирует изделие И, что несущественно для исследования. Так как зеркало 3 расположено почти на оси освещающего пучка, то при высоких его апертурах нам приходится считаться только со сферической аберрацией шарика Ш. Простой расчет показывает, что эта аберрация для большинства случаев пренебрежимо мала, в особых же случаях она может быть учтена.

Фокусируя нож Н на изображение светящейся точки 5j, мы, во-первых, наблюдаем ошибки изделия по теневой картине и, ао-вторых, измеряем расстояние от плоскости ножа до любой точки поверхности изделия (в данном случае изделие - вогнутое пробное стекло, линза или шлифозальная чашка) и тем самым измеряем радиус кривизны изделия (а в других случаях - вершинное расстояние системы) с известными нам поправками. Так как чувствительность фокусировки с помощью ножа достаточно высока, то все дело сводится к необходимости точного измерения расстояния от лезвия ножа до сферической поверхности.

В тех случаях, когда желательно иметь щелевидное освещение высокой апертуры вместо шарика применяется полированный цилиндр.

В целом предлагаемое устройство представляет собой жесткую отъюстированную систему, перемещаемую в пространстве как одно целое. Меняя диаметр шарика или диафрагмируя зеркало 3, мы получаем возможность изменять размеры светящейся точки.

Предмет изобретения.

Устройство для измерения радиусов кривизны вогнутых сферических поверхностей и исследования отступлений от формы их теневым методом, отличающееся применением в качестве точечного осветителя высокой апертуры шарика малого радиуса, связанного жестко с ножом так, что светящаяся точка совпадает с плоскостью ножа.

J И