Устройство для центрирования линз Советский патент 1982 года по МПК G01B11/27 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к измерению децентровки линз и объективов, .погрешностей изготовления двугран-ных углов призм и клиньев, и может быть использовано также для поверки погрешности изготовления других дета лей и элементов конструкций (сборочных оптико-механических единиц). Известно устройство для контроля оптических элементов, содержащее оптическую схему, формирующую изображение источника света в отраженном и проходящем пучках через контролируемую линзу. Оба изображения проектируются оптической системой на два четырехквад ратных фотоприемника. Поверяемая линза закрепляется во ;врЗЩающемся приспособлении-патроне, В устройстве используется прерывател светового потока, выполненный в виде вращающегося диска-модулятора с электропри водом СО. Недостатками данного ycTpoiicT.aaявляются сложность и большие габариты конструкции. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для центрирования линз, содержащее оптически связанные осветительную и приемную системы и блок обработки, В устройстве осветительная система включает излучатель, объектив, модулятор и набор диафрагм, а приемная окуляр, набор диафрагм, заслонку(2J, Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием модулятора с электроприводом, набора диафрагм и т,д, и невозможность измерения геометрических параметров оптических деталей. Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для центрирования 39 линз, содержащем оптически связанные осветительную и прд емную систему и блок обработки, осветительная систем выполнена в виде последовательно установленных куб-призмы, на двух взаи но перпендикулярных гранях которой размещены светодиоды, зеркала, установленного с возможностью вывода его их хода оптического излучения, и объ ектива, и второго объектива, оптически связанного с куб-призмой через зеркало, приемная система выполнена в виде последовательно расположенных объектива, зеркала, установленного с возможностью вывода его из хода оптического излучения, и куб-призмы, на Двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены дискретно фотоприемники, и последовательно установлен ных зеркала и второгообъектива,опти; чески связанного через первое зеркало куб-призмой, а фотоприемники соединены с блоком обработки, выполненным из двух пар последовательно между собой связанных блока коммутации и блока электронной фиксации. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - расположение изображения светодиодов в плоскости фотоприемников; на фиг.4 общее положение относительной системы координатах, о- у-,образуемой изо ражением светодиодов в абсолютной системе координат хоу, образуемой ра положенными дискретно фотоприемника ми. Устройство содержит светодиоды 1 2, размещенные на двух взаимно перпендикулярных гранях куб-призмы 3, объективы и 5, куб-призму 6, на двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены дискретно фотоприемники 7 и 8. Центрируемая линза 9 устанавливается в держателе(не показан). Зеркало 10 уст новлено с возможностью вывода его из хода оптического излучения, по ходу которого за зеркалом 10 размещен объек тив 11 и помещается поверяемая оптическая деталь 12, например призма, Зеркало 13, объектив 1А и зеркало 15 установленное с возможностью вывода его из хода оптического излучения, размещены последовательно. Блок обработки включает две пары последовательно между собой связанных блоков 16 и 17 коммутации и блоков 18 и 19 электронной фиксации. Последовательно установленные куб84{призма 3, зеркало 10, объектив i и объектив 1-1, оптически связанный с куб-призмой 3, через зеркало 10 образуют осветительную систему, а последовательно расположенные объектив 5, зеркало 15, куб-призма 6, зеркало 13 и объектив И образуют приемную систему, а фотоприемники 7 и 8 соединены соответственно с блоками 1б и 17 коммутации . Устройство работает следующим образом. Светодиоды 1 и 2 через куб-призму 3 и объектив h образуют пучок излучения светящегося перекрестия, которое собирается объективом 5, и на перпендикулярных гранях куб-призмы 6 образуется изображение этого светящегося перекрестия в виде от- дельных линеек (фиг. 2). На этих же гранях расположен перпендикулярно изображению светящихся линеек дискретно ряд фотоприемников 7 и 8, число которых выбирается из условия разрешающей способности приемной системы и достаточного углового охвата допустимых зон децентровки оптических деталей. Без центрируемой линзы 9изображение перекрытия линеек излучателей Qо,-у. полностью совпадает с линейкой фотоприемников 7 и 8, образующих опорную систему координат хоу. При введении центрируемой линзы 9 на прохождение пучков света величина и знак децентровки линзы 9 определяется смещением относительной системы координат относительно опорной (фиг. 4). В случае появления децентровки поверяемой детали изображение смещается (фиг. 2 и 3). В случае необходимости поверки геометрических параметров других оптических деталей, кроме линз и объективов, например призм или клиньев, используется оптический канал, образованный тремя зеркалами 10, 13 и 15В данном случае показана возможность поверхи точности изготовления двугранных углов оптической детали 12, например призмы. Если двугранные углы призмы изготовлены точно и находятся в допуске, то в этом случае изображение перекрестия, образованного светодиодами 1 и 2, смещено относительно центра координат осей незначительно, а в случае неточности изготовления, превышающей вели593чину допуска, изображение будет смещено аналогично появлению смещения при наличии децентровки линз или объективов (фиг. 2, 3 и соответственно) . Таким образом, на выходах фотоприемников 7 и 8 в случае децентровк поверяемых линз или объективов или при неточности изготовления двугранных углов призм появляется сигнал о величине и знаке поверяемого оптичес кого параметра детали, которые закод рованы в номерах фотоприемников 7 и 8 как по оси х, так и по оси ординат у , поэтому опрашивая блокам Т6 и 17 коммутации фотоприемники 7 и 8, электронным путем получаем фиксацию этих номеров и выводим эту инфор мацию на блоки 18 и 19 электронной фиксации. Фиксация номеров фотоприемников 7 и 8 проводится по превышению сигна ла с фотоприемника X и У над сигна лами с остальных фотоприемников как в случае, когда светодиоды 1 и 2 запитаны в противофазе фиг. 2 и 3), при этом опрашивается перпендикулярная запитанному излучателю линейка фотоприемников, так и в случае синфазного питания излучателей (фиг.4). Таким образом, -за счет предлагаемого выполнения приемной и осветительной систем и блока обработки зна чительно упрощается конструкция устройства, так как теперь не требуется в частности, модуляционной системы, -и расширяется диапазон как контролируемых оптических деталей, так и их геометрических параметров, т.е. расширяются функциональные возможности устройства. Формула изобретения Устройство для центрирования линз, содержащее оптически связанные осветительную и приемную системы и блок обработки, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей, осветительная система выполнена в виде последовательно установленных куб-призмы, на двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены светодиоды,зеркала, установленного с возможностью вывода его хода оптического излучения, и объектива, и второго объектива, оптически связанного с куб-призмой через зеркало, приемная система выполнена в виде последовательно расположенных объектива, зеркала, установленного с возможностью вывода его из хода оптического излучения, и куб-призмы, на двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены дискретно фотоприемники, и последовательно устайовленных зеркала и второго объектива, оптически связанного через первое зеркало с куб-призмой, а фотоприемники соединены с блоком обработки, выполненным из двух пар последовательно между собой связанных.блока коммутации и блока электронной фиксации . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Оптико-механическая промышленность, 1972, № 10, с. 60-62. 2.Акцептованная заявка Великобритании № 1 409117, кл. G 01 В 11/27, 1975 (прототип).

У/7. /Z W//// 97/7///////// 7/Z //7/////////////7//

Фиг.

С С

Фиг.2. У///////, У/////7/7 yZZ/ZZ/ZZZZZA