Устройство для контроля взаимногопОлОжЕНия ОпТичЕСКиХ дЕТАлЕй Советский патент 1981 года по МПК G01B11/27 

1

Изобретение относится к контроль- но-иэмерительной технике и может быть использовано для контроля взаимного расположения оптических деталей в процессе сочленения их в узлы различной конфигурации.

Известны приборы, например, гонеометры, которые используются для контроля взаимного расположения оптических деталей fl3.

Недостатком их является сложность использования в процессе сочленения оптич.еских деталей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для контроля взаимного положения оптичес ких деталей, содержащее оптически связанные коллиматор, опорный элемент, выполненный из непрозрачного материала, и зрительную трубу 2.

Недостаток описываемого устройства заключается в невозможности определения положения оптических деталей, сочлененных в узлы сложной конфигурации, содержащие,, например, сферические и плоские поверхности, расположенные под различными углами одна относительно другой.

Целью изобретения является контроль взаимного положения оптических деталей в узлах сложной конфигурации.

Для достижения указанной цели опорный элемент выполнен в виде плоскопараллельной пластины, у которой одна поверхность полированная, а другая - матовая, и экрана, нанесенного на матовую поверхность и пред10ставляющего собой контур с перекрестием, рассчитываемое в соответствии с геометрией узла сложной конфигурации .

На фиг. 1 изображена схема уст15ройства для контроля взаимного положения оптических деталей, соч лененных в узлы сложной конфигурации, на фиг. 2 - опорный элемент, вид снизу; на фиг. 3.- пример сочленения опти20ческих деталей в узел сложной конфигурации; на фиг. 4 - то же, вид снизу; на фиг. 5 - сетка (контуром С обозначен край проекции светового пятна, сформированного оптическим

25 узлом).

Устройство содержит коллиматор 1, формирующий световой пучок 2, опорный элемент, выполненный в виде плоскопараллельной пластины 3, и зрительную трубу 4. Коллиматор 1, опор30

ный элемент и зрительная труба 4 ;оптически связаны между собой в узел 5 сложной конфигурации. Одна из поверхностей б пластины 3 полированная, другая - матовая и на нее нанесен экран 7, представляющий собой контур 8 со сторонами ССС С с перекрестием 9, рассчитываемыми в соответствии с геометрией узла 5 сложной конфигурации.

Узел 5 сложной конфигурации (см, фиг.З) содержит например, плосковыпуклую линзу 10 и призму 11, одна из граней 12 которой наклонена к основанию 13 под углом ИЗО.

Световой пучок 2, форкшруемый коллиматором 1 и падающий по направлению оси линзы 10, в результате прохождения через нее и призму 11 собирается и попадает на основание 13 призкял 11 под углом полного внутреннего отражения. Лри наличии временного оптического контакта, создаваемого с помощью прозрачной жидкости между основанием 13 призмы 11 и опорным элементом, световой пучок входит в плоскопараллельную пластину 3 и попадает на ее матовую поверхность, т.е. экран 7.

Благодаря рассеиванию света на матовой поверхности, можно наблюдать проекцию светового пучка в различных направлениях, например в направлении R.

Контроль взаимного положения оптических деталей сводится к определению положения проекции светового пучка относительного контура 8 (СС

Экран 7, состоящий из перекрестия 9 и контура 8, рассчитывается исходя из геометрии собираемого оптического узла, а также-из хода световых лучей в этом узле и в плоскопараллелной пластине 3. Для приведенного примера центр пере крестия 9 должен совпадать с Точкой пересечения оптической оси линзы 10 а контур 8 - с положением проекции светового пучка на матовом экране 7 В рассматриваемом случае расстояние точки С контура 8 от центра О перекрестия 9 определяется (см.фиг. по соотнсяаению; d М - К + ВС. Так как ВС H-tgtt , М - К а, то d а + Н- tgoi, , где а - расстояние точки входа на опорной поверхности рассмат риваемого крайнего луча 14 до центра перекрестия 9, ( - угол, под которым крайний луч 14 входит в плоскопараллельную пластину 3, Н - толщина плоскопараллельной пластины 3. По ходу луча 15 также определяют положение точки С , т.е. положение

точки контура наиболее близкой к центру перекрестия.

Аналогично находят положение точек с и , при этом учитывают наклон лучей в двух взаимно перпендику, лярных направлениях: в плоскости чертежа и перпендикулярно к нему.

Устройство для контроля взаимного положения оптических деталей работает следуклдим образом. Совметдают ось коллиматора 1 с

центром о перекрестия 9 экрана 7 и направляют световой пучок 2 перпен|Дикулярно к плоскопараллельной пластине 3..

Устанавливают призму 11 на временной оптический контакт с пластиной 3 так, чтобы основание призьвл 11

находилось на расстоянии М от центра перекрестия 9.

Устанавливают линзу 10-на верхнюю поверхность призмы 11 и контролируют взаимное расположение линзы 10 относительно призмл 11 по совмещению проекции светового пучка на экране 7 с контуром.

Расположение сочленяекмх детгшей считается правильным, если проекция светового пучка вписывается в расчетный контур или находится в пределах рассчитанных заранее делений экрана (см.фиг,5), определяющих

0 положение всей рассматриваемой проекции или ее края.

При практическом использовании устройства для контроля взаимного положения оптических деталей в процессе сочленения их в узлы заданной геометрии целесообразно применять приспособление, содержащее дополнительные опорные поверхности, юстировочные и зажимные винты, позволяюQ щие закреплять оптические детали в заданном положении. Выполнение опорного элемента в виде плоскопараллельной пластины с нанесенным на одну из ее поверхностей экраном в виде контура с перекрестием обеспечивает сборку оптических узлов сложной конфигурации. Формула изобретения Устройство для контроля взаимного положения оптических деталей, содержащее оптически связанные коллима ;ор, опорный элемент и зрительную трубу, отличающееся тем, что, с целью контроля взаимного положения оптических деталей в узлах сложной конфигурации, опорный элемент выполнен в виде плоскопараллельной пластины, одна поверхность которой полированная, а другая - матовая, и экрана, нанесенного на матовую поверхность и представляющего собой контур с перекрестием.

рассчитываемые в соответствии с геометрией узла сложной конфигурации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Афанасьев В.А. Оптические измерения., М., Геодезиздат, 1961,

с. 24-29.

2.Техническая документация ЛОМОМЮ-4411366 СБ (прототип).

-4

V

X

// 1 N.

. Л

x

(риг.5