Устройство для контроля центрировки оптических систем Советский патент 1981 года по МПК G01M11/02 

1

Изобретение относится к области оптического приборостроения, связанной с изготовлением центрированных оптических систем, и может быть использовано преимущественно.для контроля центрировки и юстировки оптических систем например, фотографических объективов.

Известны устройства для контроля центрировки оптических систем, основанные на вращении контролируемой системы вокруг механической оси и наблюдении отраженных от поверхностей бликов, например, автоколлимационная трубка Забелина l. В таких устройствах при поперечном смещении центра контролируемой поверхности относительно механической оси радиус вращения отраженного блика пропорционален смещению центра и опреде-. ляет децентровку контролируемой поверхности механической оси. Недостатком устройств такого типа является их невысокая точность, то обусловлено невозможностью вращения контролируемой системы точно вокруг постоянной и неизменной в пространстве оси.

Из известных устройств для контроля центрировки оптических систем

наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля центрировки оптических систем, содержащее источник света, последовательно расположенные фокусирующую линзу, зеркало с диафрагмой и кликом, проекционный объектив, призменную и наблюдательную систему Сз.

10

Недостатком известного устройства является большая паразитная засветка рабочего поля зрения окуляра, что снижает точность контроля. Это происходит из-за того, что свет до от15ражения от поверхности исследуемой системы проходит полупрозрачную пластину, причем одна часть светового потока, довольно-таки энергичная, направляется в ноле зрения окуляра,

20 а другая - на исследуемую систему. Если считать коэффициент отражения от поверхности равным 5%, то отношение светового потока, дающего изображение марки от поверхности, к паразитному потоку составит приблизительно 0,01. Кроме того, устройство не позволяет контролировать центрировку одновременно двух поверхностей, что также снижает точность и производительность контроля, и практически исключает использование устройств для юстировочных работ на корректировке исследуемой системы.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля центрировки оптических систем, со|Держащем источник света, последовательно расположенные фокусирукщую линзу, зеркало с диафрагмой и клином, проекционный объектив, призменную и наблюдательную систему, призменная система выполнена в виде склеенного блока, состоящего из разделительного кубика и двух расположенных на его смежных гранях прямоугольных призм, установленных так, что плоскости, проходящие через ребоа прямых /глов призм и оптическую ось, взаимно перпендикулярны, а наблюдательная система включает два сопряженных, разделенных кубиком, вогнутых сферических зеркала, установленных с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

На фиг. 1 изображена оптическая схема устройства и показан ход лучей на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из источника 1 монохроматического света, фокусирующей линзы 2, клина 3, приклеенного к зеркалу 4, центральная зона которого не имеет зеркального покрытия и потому свободна для хода лучей, .проекционного объектива 5, прямоугольной призмы б, разделительного . кубика 7 призменной системы-, разделительного кубика 8 наблюдательной системы, подвижных сферических зеркал 9 и 10, объектива 11, отклоняющей призмы 12 и окуляра 13.

Устройство работает следующим образом.

Лучи света, сфокусированные линзой 2 в центральной зоне зеркала 4, создают светящуюся точку, изображение которой проецируется объективом 5 на исследуемую систему. Поверхности исследуемой системы последовательно создают изображения проецируемой точки лучами, отраженными от этих поверхностей. Лучи света, выходящие из исследуемой системы, вновь проходят через объектив 5, отражаются от зеркала 4, поступают в призменную систему 6, 7 и далее в наблюдательную систему 8-13. Осью призменной системы б, 7 является линия, перпендикулярная изображениям ребе( призм б, построенным разделительным кубиком 7. В глгом случае когда точка расположена строго на оси призменной системы, ее изображение будет единственным. При смещении точки с осью призменной системы возникают два изображения точки, расстояние между которыми определяют величину смещения точки с оси призменной системы. Устройство позволяет наблюдать одновременно изображения точек, построенных лучами, отраженными от двух любых произвольно выбранных поверхностей исследуемой системы, что достигается продольным смещением зеркал 9 и 10.

Использование призменной системы устройства позволяет исключить полупрозрачные поверхности в той части

схемы установки, где свет еще не

отразился от поверхностей исследуемой системы, и тем самым исключить большие паразитные засветки, а следовательно, повысить точность. Использование в наблюдательной системе .двух

5 вогнутых зеркал к разделительного кубика позволяет наблюдать изображение точек одновременно от двух поверхностей исследуемой системы. Это повы шает точность и производительность

0 контроля, так как оптическая ось устройства может быть легко совмещена с оптической осью исследуемой системь ввиду возможности одновременного наблюдения изображений точек от двух

5 поверхностей, при этом в поле зрения будут наблюдаться относительно небольшие смещения парных точек, соответствующие децентрировкам поверхностей относительно оптической оси. ВвиQ ду отсутствия паразитных Засветок и точного совмещения оптическиз осей устройства и исследуемой системы, точность контроля значительно повышается .

Помимо этого, одновременное наблюдение изображений точек от двух поверхностей повышает возможность по юстировке исследуемой системы, так как с изменением положения компонентов исследуемой системы можно видеть изменение децентрировки двух поверхностей, принятых за базовые.

Формула изобретения

Устройство для контроля центр 1ровки оптических систем, содержащее источник света, последовательно

расположенные фокусирующую линзу, зеркало с диафрагмой и клином, проекционный объектив, призменную и наблюдательную систему, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности контроля призменная система выпЬлнена в- виде склеенного блока, состоящего из разделительного кубика и двух расположенных на егб смежных гранях прямоугольных призм, установленных так, что плоскости, проходящие через ребра прямых углов призм и оптическую ось, взаимно перпендикулярны, а наблюдательная система включает два сопряженных, разделенных кубиком вогнутых сферических зеркала, установленных с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

Источники.информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мальцев М.Д. и Каракунина Г.А. Прикладная оптика и оптические измерения. М., Машиностроение, 1968.

2. Schuch К. Hethoden zun Nessung der Zentrierung opt-iseper Systeme Optik, 1959, V 16, 10/11 S. 652 (прототип).