Способ измерения фокусных расстояний оптических элементов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 312 0 01 Т 8 ЕННЫЙ НОМИТЕМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О СССРРЫТИИ ГОСУД ПО ДЕ 113 р к Щ 1 а рг АНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ/24-1068. Бюл. Урский инрофотосъе 5606 . 04. енеро ог Фвай М К АВТОВСКОМУ СЯИ(71) Новосиби ститут инж в геодезии, аэ мки и карт рафии(56) .Тяжелов С.С. Оптические измерения. М.:Оборонгиз, 1939, с.213.Кривовяз Л.М. и др. Практика оп,тической измерительной лаборатории. М.: Машиностроение, 1974, с.189-216. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет расширить диапазон измеряемых фокусных расстояний, а также повысить точность измерения. Контролируемый элемент 6.освещается двумя узкими симметричными относительно оптической оси пуч"ками, вырезанными диафрагмой 5 изширокого пучка параллельных лучей.Расстояния между следами этих пучков в двух плоскостях измерения,выбранных перед фокальной плоскостьюэлемента 6 на разных эффективных расстояниях от него, определяются по эа"поминаемым устр-вом 12 отсчетам положения координатных фотоприемников9 и 10. Размещенные в плоскостях измерения на определенном расстояниидруг от друга фотоприемники 9 и 10перемещаются на общей каретке 7 вдоль алиний, параллельных линии, соединяющей центры отверстий диафрагмы 5. Наложение движущейся каретки 7 фиксируется непрерывно датчиком 11. Эта нн- Стформация поступает в цифровое устройство 12. 2 с.п.,з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к областиоптического приборостроения, а конкретнее к области оптических измерений и предназначено для определениябес.контактным методом фокусных расстояний оптических элементов.Целью изобретения является увеличение точности измерения, расширение диапазона измеряемых фокусных 10расстояний, автоматизация процессаизмерения,Поставленная цель достигаетсятем, что образуют две измерительныеплоскости, перпендикулярные оптической оси на различных эффективных расстояниях от контролируемого элемента,измеряют расстояние между следамиузких пучков лучей в заданных плоскостях и по измеренным расстояниям, 20при известном расстоянии между измерительными плоскостями, определяютзадний апертурный угол, а по нему,при известном расстоянии между параллельными пучками лучей, вычисляют фокусное расстояние контролируемого элемента.1На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ. 30Устройство состоит иэ источника 1 света, конденсора 2, коллиматора, состоящего из объектива 3, в передней фокальной плоскости которого установлена диафрагма 4, второй диафрагмы 5 с двумя отверстиями,по форме идентичными форме отверстия диафрагмы коллиматора, контролируемого элемента 6, каретки 7, перемещающейся перпендикулярно оптической оси систе 40 мы при помощи электродвигателя 8, двух координатных фотоприемников 9 и 10, электронного блока 11 обработки информации (цифрового пересчетного устройства), датчика 12 величины перемещения каретки, блока 13 индикации и цифропечатающего устройства 14.Способ основан на получении следов узких пучков лучей в заданных измерительных плоскостях. Отверстие 4 расположено в передней фокальной плоскости объектива коллиматора 3 и освещается белым светом при помощи ос- . ветителя. Установленная за объективом диафрагма 5 имеет два отверстия,55 идентичные по форме отверстию диафрагмы коллиматора, и вырезает из широкого пучка параллельных лучей два узких пучка, симметричных относительно оптической оси системы, Расстояние между щелями равно 2 а. Припрохождении через контролируемый элемент узкие пучки лучей отклоняютсяот первоначального положения на величину заднего апертурного угла рЬИэ чертежа следует, что1 ай1 як,Измерение значения угла с 6 можнопроизводить различными методами исредствами, задавая две эффективныеизмерительные плоскости, расположенные на расстоянии Й друг от друга.Работа устройства заключается визмерении в двух измерительных плоскостях при помощи двух координатныхфотоприемников 9 и 10, перемещающих"ся перпендикулярно оптической осисистемы на общей каретке 7 и расположенных друг от друга на расстояниис 1 вдоль оптической оси, следов пучков. При перемещении каретки датчик11 непрерывно определяет ее положение, информация о котором поступаетв цифровое устройство 12, В момент,когда след узкого пучка лучей устанавливается симметрично относительнолинии раздела фотоприемника, в цифровом устройстве запоминается отсчет с датчика 11. Поскольку каждыйприемник пересекает два узких пучкалучей, то в устройстве 12 запоминается две пары отсчетов положения фотоприемников, разность которых даетрасстояния Ь и с, расстояния междуследами узких пучков лучей в двухизмерительных плоскостях.ТогдаЬ-сЯ Яще2 й2 ас 1Ь-сгде К = 2 ад - коэффициент, характеризующий конкретноеустройство.Формула изобретения1. Способ. измерения фокусных расстояний оптических элементов, заключающийся в освещении коллимированным излучением контролируемого элемента двумя параллельными пучками лучей, отстоящими от оптической оси на равном расстоянии, измерении расстояния1383127 Составитель Е.ЛьвашеваТехред Л.Сердюкова Корректор Н. Король Редактор Л.Гратилло Заказ 1284/36 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4 между следами этих пучков в двух плоскостях, перпендикулярных оптичес- кой оси, на различных расстояниях вдоль оптической оси от контролируе 5 мого элемента и по известным расстояниям между двумя плоскостями Й, между следами в двух плоскостях Ъ и с и между параллельными пучками а определении фокусного расстояния Е, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых фокусных расстояний, плоскости измерения выбирают перед фокальной плоскостью контролируемого элемента, а фокусное расстояние вычисляют по формуле 2 айЕВЬ-с2, Устройство для измерения фокус О ных расстояний оптических элементов, включающее последовательно установленные перед контролируемым элементом источник света, конденсор, коллиматор, выполненный из объектива и ди афрагмы, размещенной в его передней фокальной плоскости, вторую диафраг-. му с двумя отверстиями, выполненными симметрично относительно оптической оси в форме, идентичной форме отвер стия диафрагмы коллиматора, а за контролируемым элементом - измерительный.блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерения, измерительный блок выполнен в виде первого и второго координатных фотоприемников, установленных перед фокальной плоскостью . контролируемого элемента в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных оптической оси, при этом фотоприемники установлены с возможностью перемещения с помощью электропривода вдоль линий, параллельных линии, соединяющей центры отверстий второй диафрагмы, и подключены к вычислительному средству.3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса измерения, привод выполнен в виде электропривода, а вычислительное средство выполнено в виде датчика величины перемещения, первый вход которого подключен к выходу фотоприемников, блока обработки информации, подключенного к второму входу датчика величины перемещения и блока индикации, подключенного к выходу датчика величины перемещения,