Устройство для контроля величины децентрировки линз

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК. 79916 А 05 601 В 11/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ ский заерения. .102, ПуряевМашиноЯ ВЕЛ ритель величи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЧИНЫ ДЕЦЕНТРИРОВКИ ЛИНЗ(57) Изобретение относится к измной технике, в частности к контролю Изобретение относится к оптическому приборостроению, может быть использовано для контроля децентрировки линз в условиях серийного производства, позволяет повысить точность контроля, уменьшить габариты устройства и увеличить производительность контрольной операции.Известно устройство для контроля величины децентрировки линз С в проходящем свете, содержащее последовательно установленные осветитель, сетку с перекрестием, размещенные в передней фокальной плоскости коллиматорного объектива, коллиматорный обьектив, базовое кольцо для размещения линзы в измерительную позицию, геометрическая ось которого совпадает с оптической осью коллиматорного объектива, микроскоп с измерительной сеткой, при помощи которого глазом рассматны децентрировки линз в оптическом производстве. Цель изобретения состоит в повышении точности контроля величины децентрировки линз, в увеличении чувствительности устройства при сохранении небольших габаритов. Устройство содержит источник параллельного пучка лучей, оправку, предназначенную для размещения контролируемой линзы, приемник излучения, плоское зеркало, размещенное перпендикулярно геометрической оси устройства на пути лучей, прошедших через контрольную линзу, и отрицательную линзу с малым фокусным расстоянием. 2 ил. ривают изображение перекрестия, сформированное контролируемой линзой, Если линза децентрирована, т.е, наблюдается смещение С главной точки от геометрической оси в задней главной плоскости, то при вращении линзы на 360 иэображение перекрестия опишет кругдиаметром б, Значение децентрировкиС - б/2 - гп т (2 Д,где е - число делений сетки микроскопа;1 - цена деления сетки;ф - увеличение обьектива микроскопа.Недостатком такого устройства является зависимость точности контроля от увеличения объектива микроскопа Р. В серийном производстве при длительной работе наблюдение величины децентрировки глазом с большим увеличением приводит к снижениюостроты зрения, аследовательно, к сни 1779916жению точности контроля, к утомляемости глаз, что уменьшает производительность труда.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для контроля величины децентрировки линз в проходящем свете, содержащее последовательно установленные осветитель, коллиматор, базовое кольцо, геометрическая ось которого совпадает с оптической осью коллиматора, и двухкоординатный четырехппощадный фотодиод. Контролируемая линза устанавливается в базовое кольцо по цилиндрической поверхности. Выходящий из коплиматора параллельный пучок проходит через контролируемую линзу и попадает на фотодиод. При наличии дефекта децентрировка наблюдается по отклонению параллельного светового пучка от первоначального направления при прохождении через линзу на угол у, в результате чего наблюдается смещение светового пятна от центра площадки фотодиода. Величина этого смещения У зависит от величины децентрировки С, фокусного расстояния контролируемой линзыи расстояниямежду контролируемой линзой и фотоди- одом Недостатком известного устройства является зависимость точности контроля величины децентрировки линз от габаритов устройства, т.к. углы отклонения пучков лучей за счет дефекта децентрировки уочень малы. Для серийных линз у не должна превышать 1. Тогда, чтобы смещение У составило величину 0,1 мм, необходимо разместить фотодиод на расстоянии порядка 350 мм, а для смещения в 0,5 мм это расстояние составит величину 1700 мм,Цепь о изобретения является повышение точности контроля величины децентрировки линз, увеличение чувствительности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник параллельного пучка лучей, оправку для размещения контролируемой линзы и приемник излучения, снабжено плоским зеркалом, размещенным перпендикулярно геометрической оси устройства на пути лучей, прошедших через контролируемую линзу, и отрицательной линзой с малым фокусным расстоянием,Вышедший из осветителя параллельный пучок лучей проходит через контролируемую линзу, отклоняется на угол у = за счет дефекта децентриСтконтрровки и попадает на плоское зеркало, которое установлено на расстоянии 8 от 5 контролируемой линзы, Отразившись отплоского зеркала, пучок лучей снова проходит через децентрированную линзу, в результате чего испытывает дополнительное отклонение а. Величина отклонения эави сит от расстояния Я между плоским зеркалом и линзой, а также от фокусного расстояния линзы 1. При расстоянии 3, меньшем 1/2 фокусного расстояния линзы, дополнительное отклонение а складывает ся из двух составляющих. Первая составляющая а 1 (фиг.1) является результатом отклонения пучка лучей, падающего на линзу под углом у на высоте ОИ от вершины линзы, и определяется по формуле20а 1=у(, +1),При любых значениях Я и 1 а 1 у,25 Вторая. составляющая а 2 является результатом отклонения пучка лучей за счетклиновидности децентрированной линзыО и определяется по формуле(при условии,что показатель преломления и =1,5).30 а =у(1+0,8 у).Впюбомслучае а 2 1 у,т,е.а= а 1+ щ 2 у.Чувствительность устройства увеличивается при размещении на расстоянии от5 контролируемой линзы отрицательной линзыс малым фокусным расстоянием 1 д(тд1).Отклонение пучка лучей Е после прохождения через отрицательную линзу будетопределяться по формуле40Е=где АВ - высота падения пучков лучей на45 отрицательную линзу.Т.к. АВ =а, то Е = где, = К - .1 албкоэффициент усиления отрицательной линзы всегда 1 и может варьироваться в больших пределах.Таким образом Е = Ка2 К у.Смещение светового пучка У на расстояние= +от контролируемой линзы 1 - расстояние от отрицательной линзы до приемника излучения) определяется по форму- ле5 10 20 25 30 35 40 45 При одинаковых расстоянияхв прототипе и предлагаемом устройстве отношение смещений световых пучков При1отношение0,5, т.е..1+У-К.У Следовательно УКУ.Чувствительность устройства более,чем в К раз больше чувствительности прототипа.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройствоотличается наличием новых деталей: плоского зеркала и отрицательной линзы.Таким образом, заявляемое устройствосоответствует критерию изобретения "новизна".Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает,что плоские зеркала известны в автоколлимационных схемах, когда необходимо удвоить, цену деления угломерных сеток взрительных трубах. Отрицательные линзыиспользуются как оптические компонентыпри реализации практически всех оптических систем. Однако введение в укаэаннойсвязи с остальными элементами в заявляемое устройство для контроля величины децентриравки линз вышеуказанного зеркалаи отрицательной линзы показывает, что они, проявляют новые свойства, которые приводят к повышению точности контроля величины децентрировки линз и увеличениючувствительность устройства. Это позволяет сделать вывод о соответствии техниче . ского решения критерию "существенныеотличия",На фиг.1 представлена схема хода лучейв устройстве для контроля величины децентрировки линз. На фиг.2 показан примервыполнения устройства.Устройство для контроля величиныдецентрировки линз (фиг.2) содержитсмонтированные в общем корпусе и расположенные соосно, лазер 1, который используется в качестве узла, задающегопараллельный пучок света, светоделительную пластину 2, расположенную под углом45 к лазерному пучку, оправку для размещения контролируемой линзы 3, плоское зеркало 4, установленное перпендикулярно геометрической оси устройства за линзой, отрицательную линзу 5 и приемник 6, который может быть выполнен либо в виде матового экрана, либо в виде фотоприемника с последующим выводом результатов наблюдения на экран телевизора или цифровое табло.Устройство работает следующим образом.Параллельный пучок лучей, отклоненный светоделительной пластиной 2, падает параллельно геометрической оси устройства на линзу 3. Если линза имеет децентрировку С - О, то параллельный пучок проходит через нее не отклоняясь от первоначального направления, затем по нормали падает на плоское зеркало, по нормали от него отражается, снова проходит через контролируемую линзу без отклонения, попада- ет на отрицательную линзу, которая также не отклоняет пучок, и в результате попадает в центральную часть приемника. Если децентрировка линзы С не равна О, то на приемнике наблюдается смещение пучка от.его центральной части. Для контролируемых линз с фокусным расстоянием 190 мм, величине С=0,1 мм и параметрах устройства= -180, . = 480, И отрицательной линзы 26 мм, коэффициент усиления К будет равным 7, а величина смещения пучка от центра приемника 5 мм,Устройство может быть снабжено комплектом отрицательных линз с различными фокусными расстояниями, чтобы обеспечить его большую универсальность. В устройстве может быть предусмотрен механизм перемещения плоского зеркала,. чтобы обеспечить контроль линз с различными фокусными расстояниями.Формула изобретения Устройство для контроля величины децентрировки линз, содержащее источник параллельного пучка лучей, оправку, предназначенную для размещения контролируемой линзы, и приемник излучения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и чувствительности устройства, оно снабжено плоским зеркалом,установленным за оправкой перпендикулярно оси устройства, и отрицательной линзой, расположенной по ходу излученияперед приемником излучения.