Устройство для контроля децентрировки линз и объективов

(3 01 В 11/27 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Целью изобретени ние точности контроля размера изображения а марки, обусловленное ходной характеристикиНа фиг.1 представл схема устройства; на фи освещенности в изобра овышея является и за счет умен втоколлимац нелинейнос блоха регис ена функцио г,2 - распре жении марк ения нной ью вы рации альна елени(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕЦЕНТ"ИРОВКИ ЛИНЗ И ОБЪЕКТИВОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляконтроля децентрировки линз и объективов.Целью изобретения является повышениеточности контроля за счет уменьшения размера изображения автоколлимационноймарки, обусловленное нелинейностью выходной характеристики блока регистрации.Пучки лучей осветителя 1, пройдя через марку 3, попадают в проекционный объектив 4,который формирует в автоколлимационнойточке контролиоуемой поверхности линзы10 иэображение марки 3. Оптичтская систеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля децентрировки линз и обьективов. ма в виде контролируемой поверхности линзы 10, проекционного объектива 4, отражателя 2 объектива 5 и поляризаторов 6 формирует на входе блока 7 регистрации, выполненного в виде телевизионного преобразователя изображения, увеличенное изображение марки 3. Децентрировка контролируемой поверхности линзы 10 приведет к тому, что при ее вращении вокруг оси ее базовой поверхности изображение марки 3 навходе блока 7 регистрации, а следовательно, и на его выходе будет описывать окружность, диаметр которой пропорционален величине децентрировки, при этом погрешность измерения диаметра траектории перемещения иэображения марки 3 будет тем меньше, чем меньше изображение самой марки 3. Так как блок 7 регистрации имеет нелинейность выходной характеристики, то изменяя с помощью поляризаторов 6 уровень освещенности в иэображении марки 3 на входе блока 7 регистрации можно получить требуемый размер иэображения марки 3 на выходе блока 7 регистрации.2 ил,вием Устройство содержит осветитель 1 и последовательно установленные по ходу лучей осветителя 1 отражатель 2, на оси которого выполнена марка 3, выполненная в виде отверстия, проекционный объектив 4, установленный с возможностью смещения вдоль оптической оси осветителя 1, и объектив 5, оптически связанный через отражатель 2 с проекционным обьективом 4, два поляризатора 6, оптически связанные через обьектив 5 и отражатель 2 с проекционным объективом 4 и установленные с воэможностью поворота каждоо из них вокруг спти 1698639ческой оси обьектива 5, блок 7 регистрации,выполнен ныйв виде телевлзионного преобразователя изображения, состоящего из передающей телевизионной установки 8 имонитора 9,Телевизионный преобразователь изображения имеет нелинейную выходную характеристику типаВ экр= К В3где Вэкр - яркость точек изображения марки 2на экране монитора 9 блока 7 регистрации;К - коэффициент пропорциональности;В - яркость точек изображения марки 2на входе блока 7 регистрации;у- показатель нелинейности, у 1,5-2,Марка 3 выполнена в виде отверстия,диаметр которого должен удовлетворять соотношению1,228зп огде 3 - длина волны осветителя.б - д аметр отверстия;О - апертурный угол проекционногообъектива 4 в пространстве предметов(марки 3).Контролируемую линзу 10 устанавливают на оптической оси проекционного объектива 4 в базировочный узел (не показан),Смещением проекционного обьектива4 совмещают изображения марки 3, формируемое проекционным обьективом 4, с автоколлимационной точкой контролируемойповерхности линзы 10.УсТройство работает следующим образом, Пучки лучей осветителя 1, пройдя черезмарку 3, попадают в проекционный обьектив 4, который формирует в автоколлимационной точке контролируемой поверхностилинзы 10 изображениемарки 3, Пучки лучей,отразившись от контролируемой поверхности линзы 10, проходят через проекционныйобъектив 4, отражаются от отражателя 2, про. ходят через обьектив 5, поляризаторы 6 ипопадают на вход блока 7 регистрации, гдепроекционный обьектив 4 и обьектив 5 формируют увеличенное изображение марки 3,На выходе блока 7 регистрации (на экране монитора 9) будет увеличенное изображение марки 3. Децентрлровкаконтролируемой поверхности линзы 10(смещение центра кривизны контролируемой поверхности линзы 10 с оси ее базовойповерхности) приведет к тому, что при еевращении относительно оси ее базовой поверхности изображение марки 3 на входеблока 7 регистрации, а следовательно, и наэкране монитора 9, будет описывать окружность, диаметр которой пропорционаленвеличине децентрировки контролируемойповерхности линзы 10. Погрешность измерения диаметра окружности, которую описывает изображение марки 3 на экране монитора 9 (то есть величины децентрировки) будет тем меньше, чем5 меньше размер изображения маркиЗ, Однако, минимальный размер изображения марки 3,который формирует оптическая система ввиде проекционного объектива 4, контролируемой поверхности линзы 10 и объектива 510 в общем случае ограничен дифракционнымиэффектами, при этом наименьший диаметротверстия марки 3 будет ограничен дифракцией на входном зрачке проекционного объектива 4 и зависит от апертурного угла "0"15 этого объектива 4 в пространстве предметов. Иными словами, уменьшение диаметра1,22 Бдиафрагмы б меньше,чем б - .,не призп Оведет к уменьшению размера изображения20 марки 3 на входе блока 7 регистрации,Для указанного выше размера отверстия марки 3 распределение освещенностив изображении марки 3 на входе блока 7регистрации будет иметь вид, представлен 25 ный кривой 11 на фиг,2.Так как телевизионный преобразовательизображения имеет нелинейную выходнуюхарактеристику, при этом показатель нелинейности1,5 - 2, то на экране монитора 930 распределение освещенности в изображении марки 3 будет иметь вид кривой 12,представленной на фиг,2,Изменяя освещенность в изображениимарки 3 на входе блока 7 регистрации с35 помощью взаимного разворота в противоположных направлениях поляризаторов 6,можно уменьшить диаметр изображениямарки 3 на экране монитора 9 эа счет того,что наиболее широкая часть дифракционно 40 го изображения марки 3 будет ниже порогачувствительности, в пределах которого оператор может регистрировать изображениена экране монитора 9.Таким образом, предлагаемое устройст 45 во обеспечивает повышение точности контроля децентрировки за счет повышенияточности отсчета положения изображениямарки 3 на выходе блока 7 регистрации,обусловленное уменьшением размера изо 50 бражения марки 3, при этом уменьшениеразмера изображения марки 3 на выходеблока 7 регистрации определяется нелиней-ностью его выходной характеристики,55 Формула изобретенияУстройство для контроля децентрировки линз и объективов, содержащее осветитель и последовательно установленные походу пучка лучей осветителя отражатель, наоси которого выполнена марка. установленный под углом 45 О к оси осветителя, проек 1698639ционный объектив, установленный с возможностью смещения вдоль оси осветителя, объектив, оптически связанный через отражатель с проекционным объективом, блок регистрации, оптически связанный с объективом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя поляризаторами, установленными между объективом и блоком регистрации с возможностью поворота каждого из них вокруг оптической оси объектива, блок регистрации выполнен в виде телевизионного преобразователя изображения снелинейной выходной характеристикой, амарка выполнена в виде отверстия, диаметркоторого должен удовлетворять соотноше 5 нию1,22 Язп Огде Я - длйна волны осветителя;10 б - диаметр отверстия;0 - апертурный угол проекционногообъектива в пространстве предметов.Соста Витал ь А.3 абел оТехред У.Моргеитаи ороектор НКоро екиина едактор аказ 4385 ТиоажВНИИПИ Государственного комит:- 113035, Москва роизаодствеино-издательский какбиивт "Латеит", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 Иодлисноей по изобретениям и открцтиг:, ири ГКНй, узунская наЬ., 4/5