Устройство для контроля точности изготовления призм Советский патент 1982 года по МПК G01B11/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРИЗМ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике li может быть использовано в оптико-механической промышленности для контроля точности изготовления углов возвратно-отражающих призм, в том числе триппель-призм и тройных зеркал. ; Известны устройства для контроля тЬч ности изготовления призм, содержащие источник излучения, объектив и фоторегистратор. Работа таких устройств основана на измерении углового отклонения автоколлймационного изображения, сформированного в фокальной плоскости объектива в результате отражения коллимированного пучка света внутри призмы 1. . Недостатком этих устройств явйяетс я низкая,точность измерения малых отклонеНИИ двухгранных углов между отражающими гранями призмы от прямого угла. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля точности изготовления призм, содержащее последовательно расположенные источник излучения, светоделитель, объектив, возвратный отрйжateль, выполненный в виде плоского зеркала и установленный перпендикулярно оптической оси объектива, и фоторегистратор 2. Точность измерения ошибок прямых двухгранных углов с помощью такого устройства невысокая и недостаточна для контроля качества высококачественных отражателей. Цель изобретения - повышение точности измерения ошибок прямых двухграины.х углов призм. Указанная цель достигается тем, что возвратный отражатель выполнен в виде эталонной триппель-призмы, имеющей при верщине фаску, плоскость котопоГ; параллельна фронтальной грани триииель-ирнзмы, расположенной с возможност:,10 перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива, и ориентируе.мой фронтальной гранью к контролируемой призме. На чертеже представлена принципиальная оптическая схема предлагаемого устройства для контроля точности изготовления призм. Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения, светоделитель 2, объектив 3, возвратный отражатель, выполненный в виде эталонной триппель-призмы 4, имеющей при вершине фаску 5, механизм 6 перемещения триппельпризмы 4 и фоторегистратор 7. Устройство работает следующим образом. С помощью источника 1 излучения све-. тоделителя 2 и объектива 3 формируется тонкий коллимированный пучок световых лучей, направляемый на контролируемую призму 8, которая ориентируется так, что ее фронтальная грань9 перпендикулярна оптической оси объектива .3. После отражения от граней призмы 8 Световой пучок покидает ее, отклоняясь от направления падающего пучка на угол, пропорциональный от.клонению двухгранного угла между соответствующими отражающими гранями призмы 8 от прямого угла. Далее световой пучок направляется на возвратный отражатель, представляющий собой эталонную триппельпризму 4, имеющую прямые двухгранные углы между отражающими гранями и фаску 5 при вершине. Плоскость фаски 5 параллельна плоскости фронтальной грани 9, а ее размеры примерно равныразмерам светового пучка. Эталонная триппель-призма 4 снабжена механизмом б перемещения ее перпендикулярно оптической оси объектива.3 и ориентирована так, что нормаль к фронтальной грани 9 совпадает с направлением светового пучка, падающего на контролируемую призму 8. С помощью механизма 6 перемещения триппель-призма 4 устанавливается так, чтобы ее фаска 5 находилась на пути светового пучка, отраженного призмой 8. Тогда отраженный пучок через фаску 5 попадает в объектив 3, формируя в фокальной плоскости автоколлимационное изображение источника 1 излучения. Положение этого изображения относительноНулевой линии фоторегистратора 7 характеризует величину отклонения двухгранного угла призмы 8 От прямого угла при однократном прохождении световых лучей внутри призмы 8. Если отклонение светового пучка недостаточно для его надежной регистрации с помощью фоторегистратора 7, что способствует очень малым значениям ощибок прямых двугранных углов контролируемой призмы 8, Гогда с помощью механизма 6 перемещения триппель-призму 4 перемещают относительно оптической оси объектива.3 так, чтобы световые лучи после отражения эталонной триппель-призмой 4 возвращались к контролируемой призме 8 Для последующего цикла отражения в той же последовательности, что и первое отражение. Для этого необходимо эталонную триппель-призму 4 перемещать в одном Направлении (на чертеже - вверх). После каждого цикла отражения угол отклонения световых лучей, отраженных контролируемой призмой 8 увеличивается пропорционально номеру . Количество циклов определяется положением возвратного отражателя относительно контролируамой призмы 8 и задается механизмом 6 перемещения. После каждого цикла отражения положение возвратного отражателя выбирается таким, чтобы световые лучи, отраженные контролируемой призмой 8, через фаску 5 попадали в приемный объектив 3 и регистрировались фоторегистратором 7. Для нахождения ошибки прямого двухгранного угла контролируемой призмы 8, необходимо измеренное отклонение отраженных лучей разделить на количество .циклов отражения. Количество циклов отражения выбирается исходя из требуемой точности определения двухгранных углов контролируемой призмы 8. Для контроля триппель-призменных отражателей и отражателей на основе трех взаимно перпендикулярных плоских зеркал, имеющих три двухгранных угла между отражающими гранями, необходимо контролируемый отражатель поворачивать вокруг оси, проходящей через его вершину и центр фронтальной грани, так, чтобы падающий световой луч отражался от трех граней в требуемой последовательности. . Таким образом, за счет многократного прохождения световых лучей через контролируемую призму увеличивается угол отклонения отраженных лучей, что приводит к повышению точности определения ошибок прямых двухгранных углов. Формула изобретения Устройство для контроля точности изготовления призм, содержащее последовательно расположенные источник излучения, све-. тоделитель, объектив, возвратный отражатель, установленный перпендикулярно оптической оси объектива, и фоторегистратор, отличающееся тем; что, с целью повышения точности измерения ощибок прямых двухгранных углов призм, возвратный отражатель выполнен в виде эталонной триппельпризмы, имеющей при верщине фаску, плоскость которой параллельна фронтальной грани триппель-призмы, расположенной с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива,, и ориентируемой фронтальной гранью к контролируемой призме. Источники информации, принять1е во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство .СССР № 568034, кл. G 01 В 11/26, 1977. 2.Патент США № 393194, кл. G 01 В 11/26, 1976 (прототип).