Устройство для измерения коэффициента отражения вогнутых сферических поверхностей

(ПЗ) и дополнительный объектив (ДО). Фотоприемник расположен в плоскости изображения ДО. Точка пересечения плоскости предметов ДО с его оптической осью лежит на поверхности ПЗ. Оптические оси фокусирующего объектива, ДО и КС лежат в плоскости, перпендикулярной ПЗ. ПЗ, ДО и фотоприемник установлены на основании, выполненном поворотным на угол 80 - 2 а с фиксацией в крайних положениях, где 2 а - угол между оптическими осями фокусирующего объектива и ДО с вершиной на поверхности КС. Точка пересечения оптической оси ДО с ПЗ и задний фокус фокусирующего объектива расположены на прямой, проходящей через центр КС перпендикулярно биссектрисе угла 2 а на расстоянии а=2 Йда. друг от друга, а ось поворота основания расположена на этой биссектрисе на расстоянии 6=а:2 сова от точки пересечения оптической оси ДО с ПЗ (К - радиус кривизны КС) . ПЗ в одном из положений основания обращено отражающей поверхностью к КС.ил. Указан печивающ фекта, в патентной позволяет удовлетвор отличия, ная совокупня получениеизвестной н литературе считать пред яющим кри ость и поло аучно не в лагае терию ризнаков, обесжительного эф-технической и стречалась чтомое устройствосущественные ва- для во ск сле и ю по На чертеже изобсхема устройства,Устройство содустановленные источсор 2, диафрагмувыделения требуемоповерхности источнражение которого жена принципиальна выше- отраостей ия а шаю- тельоследовательно учения, кондензначенную дляа излучающей лучения, изобс этой диафержит пникизл 3, предна го участ ика 1 из овпадает ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР1193542, кл. б 01 Х 21/55, 1980.Кривовяз Л. М. и др. Практика оптической измерительной лаборатории. - М,: Маши ностроение, 1974, с. 185.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ВОГНУТЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (5) Изобретение может быть использовано в оптическом приборостроении и позволяет повысить точность измерений при углах падения излучения на контролируемую сферу (КС), не превышающих 0,5 - ф, а также увеличить производительность измерений. Устройство содержит осветитель, коллимирующий объектив с диафрагмой в его фокусе, апертурную диафрагму, фокусирующий объектив и фотоприемник, причем между фокусирующим объективом и фотоприемником установлены плоское зеркало Изобретение относится к оптиче приборостроению и может быть испол но в контрольно-измерительной техник определения коэффициента отражени нутых сферических поверхностей оптич деталей абсолютным методом, в том ч при углах падения на контролируему верхность, близких к нормальному.Целью изобретения является по ние точности измерений коэффициента жения вогнутых сферических поверх оптических деталей при углах паден на измеряемую поверхность, не превы щих 0,5 - 2,5, и повышение производ ности измерений. 1601564 Арагмой. Коллимирующий объектив 4 установлен фокусом в центре диафрагмы 3. Апертурная диафрагма 5, размер которой определяется диаметром и радиусом кривизны контролируемой сферичесКой поверхности, установлена непосредственно за коллимирующим объективом 4. Установленный за апертурной диафрагмой 5 фокусирующий объектив 6 строит изображение диафрагмы 3 в точке В в своей фокальной плоскости. Плоское зеркало 7 установлено на основании 8, выполненном с возможностью поворота вокруг оси 9. На основании 8 расположены также дополнительный объектив 10 и фотоприемники 11. ,Оптическая ось дополнительного объектива :10 пересекает середину плоского зеркала 7 и центр фоточувствительной площадки фотоприемника 11, при этом точка А пере,сечения оси объектива 10 с зеркалом 7 и центр фотоприемника 11 оптически сопряже,ны, т. е. расположены в плоскостях предметов и изображений объектива 10.Точка А расположена на расстоянии а :;от фокуса объектива 6 на прямой, проходящей через центр кривизны контролируемой сферы 12. Оптическая ось объектива 10, продолженная после отражения от зеркала 7, пересекается с оптической осью фокусирующего объектива 6 на поверхности контролируемой сферы 12, Контролируемая сфера 12 установлена в оправке 13 так, что нормаль к зеркальной поверхности контролируемой сферы 12 в точкепересечения оптических осей объективов 6 и 10 совпадает с биссектрисой угла 2 и между этими осями, т. е. оптические оси объективов 6 и 10 и контролируемой сферы 12 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения основания 8 и плоскости зеркала 7. Центр кривизны контролируемой сферы 12 лежит на прямой, проходящей через фокус объектива 6 и точку пересечения оптической оси объектива 10 с зеркалом 7,Основание 8 выполнено с возможностью поворота на угол у=180 - 2 а и фиксации в указанном и повернутом на угол положениях. Ось 9 поворота лежит на биссектрисе угла 2 а на расстоянии в от фокуса дополнительного объектива 10, определяемом по формуле где а = 2 К 1 да;К- радиус кривизны контролируемойсферической поверхности.Устройство работает следующим образом.Конденсор 2 строит изображение источника 1 излучения в плоскости диафрагмы 3, Параллельный пучок лучей на выходе коллимирующего объектива 4, ограниченный апертурной диафрагмой 5 до тре 25 30 35 40 45 50 55 буемого размера, фокусируется объективом 6 и далее контролируемой сферической поверхностью с увеличением р - 1" проектируется в плоскость предметов дополнительного объектива 10, пересекающую плоское зеркало 7. Дополнительный объектив 10 строит изображение дифрагмы 3 в плоскости фотоприемника 11 (фотоприемник может быть заделан в фотометрический шар, при этом изображение диафрагмы строится вблизи входного отверстия фотометрического шара).Измеряют сигнал Бх, пропорциональный коэффициенту отражения сферы 12, Поворачивают основание 8 на угол р и измеряют сигнал 1 1.олн пропорциональный потоку излучения, падающему на контролируемую сферу 12. Выходная апертура фокусирующего объектива 6 при этом составляет 90 - 95 О от полной апертуры контролируемой сферы 12.Определяют коэффициент отражения р по формулей,УРлх= уСпектральный диапазон измерений ЬХ определяется типом используемого источника излучения или типом спектрального светофильтра. В случае использования монохроматора необходимый спектральный диапазон устанавливается по его шкалам.Повторяют измерения поворотом основания 8 на углы +р не менее трех раз и определяют р среднее.Точность измерений на устройстве повышена не только за счет обеспечения указанных оптимальных условий измерения, но и за счет возможности выполнения большого числа измерений.Коэффициент отражения р,определяют за один цикл измерений во всей рабочей апертуре (- 70000 мм), что значительно увеличивает производительность труда.Погрешность измерений коэффициента отражения за счет обеспечения наилучших условий освещения контролируемой сферы для различных типов отражающих покрытий может быть значительно уменьшена и за счет проведения большого числа измерений доведена до 0.5 Я и менее.Таким образом, погрешность измерения может быть уменьшена в 2 - 4 раза, а производительность труда - увеличена в зависимости от диаметра контролируемой сферы в десятки и сотни раз. При этом практически полностью отсутствуют систематические погрешности, обусловленные характером освещения контролируемой сферы, а также погрешности дополнительных (например, эталонных) элементов, Возможность -проведения многократных измерений позволяет исключить погрешности, вызванные нестабильностью яркости источника излу1601564 Формула изобретения Соста вителШулла Техред А. КраТираж 510 уковаКорректор О. КПодписноеи Открытн прн наб., л. 45г. Ужгород, сл. Г Н. Стк Редактор И Заказ 3268 НИИПИ Го равцова ГК 1 ГГ ССС агарцин. 01ударственного комитета по изобрстсни113035, Москва, Ж- - 35, Р писк венно.издательскн комбинат Патент Произво чения и нестабильностью чувствительности фотоприемника и регистрирующего прибора, и создает предпосылки для автоматизации процесса измерения за счет исключения ручных операций переустановок контролируемой сферы и фотоприемника. Устройство для измерения коэффициента отражения вогнутых сферических поверхностей, содержащее источник излучения и расположенные последовательно по ходу излучения оптическую систему для формирования параллельного пучка излучения, фокусирующий объектив, держатель для измеряемой сферической поверхности и фото- приемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений при углах падения а на измеряемую поверхность, не превышающих 0,5 - 2,5, и повышения производительности измерений, оно дополнительно содержит плоское зеркало и второй фокусирующий объектив, расположенные по ходу излучения между держателем и фотоприемником, при этом в одной из сопряженных плоскостей второго объектива расположен фотоприемник, а точка пересечения другой сопряженной плоскости второ го объектива с его оптической осью лежит на повер хности плоского зеркала, плоское зеркало, второй объектив и фото- приемник установлены на основании, выполненном с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси второго объектива, на угол р=180 - 2 а и фиксации в крайних положениях, при этом точка пересечения оптической оси второго объектива с плоским зеркалом и задний фокус фокусирующего объектива располо жены на прямой, перпендикулярной биссектрисе угла 2 а на расстоянии а=2 Юда, где К - радиус кривизны измеряемой поверхности, ось поворота основания расположена на этой биссектрисе на расстоянии Ь=а/2 соэа от точки пересечения оптической оси второго объектива с плос.ким зеркалом, а плоское зеркало в одном из положений основания обращено к держателю своей рабочей поверхностью.