Устройство для контроля центрировки оптических систем

.З(Ю 01 М 1 ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ и производитель змеиная система повыыения точносности контроля,снабжена двумя пделительным куби нтапризмами и разом, наблюдательная(46) 3 (72) (53) 5 (56) 1 на Г.А кие из ,1968,умя прямоугольумя положительныстема снабжена ными призмами и ми линзами,.при ом в призменнои лительныи кубике, а другой раз" на выходе призизменная и наблюсистеме один раздеустановлен на входделительный кубикменной системы, прдательная системыветвей, каждая веттемы включает в сено установленныельный кубик, пенольную призму ительный кубик, ктельной системы вк выполнены из дву вь призменной си бя последователь входной разделитапризму, прямо- выходной раздели аждая ветвь наблюдлючает в себя по те уг прямоугольн (е с возмо ль оптическ ный кубик. ложительную линзу,призму, установленньтью перемещения вдои обций разделитель о ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) 27.08,820.10.83, Вюл. Р 40Н.Т. Пуряев35,8(088.8)Мальцев М.Д, и Каракули"Прикладная оптика и оптичесмерения. М., "Маниностроение" с. 429.2, Лвторское свидетельство СССР Р 871015, кл. 6 01 М 11/02, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕНТРИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащее источник света, последовательно расположенные по ходу лучей йокусируюцую линзу, зеркало с диафрагмой и клином, проекционный объек. тив, призменную систему, включающую разделительньш кубик и две прямоугольные призмы и наблюдательную систему, включающую разделительный кубик, объектив и окуляр, о т л и - ч а ю ц е е с я тем, что, с целью 8010514021 ч 02 1 105Изобретение относится к оптическому приборостроению, связанному сизготовлением центрировашщх оптических систем, и может быть использовано преимущественно для контроля центрировки и юстировки оптических систем, например, Фотографических объективов.Известны устройства для контроляцентрировки оптических систем, основанные на вращении контролируемойсистемы вокруг механической оси инаблюдении отраженных от поверхностей бликов, например, автоколлимационная трубка Забелина 1 1 1,В таких устройствах при поперечном смещении центра контролируемойповерхности относительно механическоп оси радиус вращения отраженногоблика пропорционален смещению цент, ра и определяет децентрировку контро.лируемой поверхности относительномеханической оси.Недостатком устройств такого . типа является их невысокая точность,что обусловлено невозможностью вращения контролируемой системы точновокруг постоянной и неизменной в пространстве оси,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для контроля центрировки оптических систем, содержащее источник света, последовательно расположенные по ходу лучей фокусирующуюлинзу, зеркало с диафрагмой и клином,проекционный объектив, призменнуюсистему, включающую разделительныйкубик и две прямоугольные призмы, инаблюдательную систему, включающуюразделительный кубик, два вогнутыхсферических зеркала, установленныхс возможностью перемещения вдоль оптической оси, объектив и окуляр Г 2;1.Ввиду наличия в системе двух пря.моугольжп призм и двух зеркал сосферическими поверхностями, дающихвстречное отражение лучей, в системевозникают, из-эа разных апертурныхсоотношений (обусловленных виньетиро.ванием пучков в системе) полезныхи вторичных пучков, довольно яркие"паразитные" изображения,Эти блики могут быть практически полностью устранены установкой нейтрального светоФильтра (порядка 3-4-х крат) между разделительными кубиками, но зто приведет к снижению освещенности полезных изображений, что 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 снижает возможности системы и приводит в конечном итоге к снижениюточности и производительности контроля, Помимо этого, имеются ошибкиизготовления прямых углов прямоугольных призм и Физическая невозможностьконтроля их с высокой точностью (несвыше 0,3 и ), что также приводит кснижению точности прибора, а, следовательно, и к снижению в целом производительности труда.Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для контроля центрировки оптических систем, содержащемисточник света, последовательно расположенные по ходу лучей Фокусирующуюлинзу, зеркало с диафрагмой и клином, проекционный объектив, призменную систему, включающую разделительный кубик и дне прямоугольные призмы,и наблюдательную систему, включающуюразделительный кубик, объектив и оку"ляр, призменная система снабжена двумя пентапризмами и разделительным кубиком, наблюдательная система снабжена двумя прямоугольными призмами идвумя полохсительными линзами, приэтом в приэменной системе один разделительный кубик установлен на входе,а другой разделительный кубик - на:выходе призменной системы, призменная и наблюдательная системы выполне"ны из двух ветвей, каждая ветнь призменной системы включает н себя после"донательно установленные входной разделительный кубик, пентаприэму, прямоугольную призму и выходной разделительный кубик, каждая ветвь наблюдательной системы включает в себяположительную линзу, прямоугольнуюпризму, установленные с возможностьюперемещения вдоль оптической оси иобщий разделительный кубик.На Фиг. 1 изображена н прямоугольной изометрической проекции схемаустройства для контроля центрировкиоптических систем; на Фиг. 2 - эквивалентная схема устройства с другойкомпоновкой элементов приэменноисистемы,Устройство для контроля центрировки оптических систем содержит источник 1 света, выполненный н виде лазера, за которым последовательно, по ходу лучей, установлены Фокусирующая линза 2, клин 3, приклеенный к зеркалу 4, центральная часть (диамет51402 3 10 ром около 0,3 мм) которого (зеркала) выполнена без покрытия и расположена около точки Фокусировки лучей от лазера, Наружная поверхность клина 3, приклеенного к зеркалу 4, перпендикулярна к оптической оси. За зеркалом 4 размещен проекционный объектив 5, фокус которого совпадает с центральной прозрачной частью зеркала 4 или несколько смецен вдоль опти. ческой оси, Кроме того, устройство содержит приэменную и наблюдательную системы. Призменная система содержит разделительный кубик 6, уста ,новленный на входе призменной системы, в ходе лучей отраженных зеркалом 4 (лучи отражаются от зеркала 4 после отражения света от поверхностей исследуемой системы и прохождения проекционного объектива 5), пентапризму 7 и прямоугольную призму 8, установленные взаимно перпендикулярно главными сечениями по одному направлению после разделительного кубика 6, пентапризму 9 и прямоугольную призму 10, установленные взаимно перпендикулярно главными сечениями по второму направлению разделительного кубика 6, и разделительный кубик 11, установленный на выходе призменной системы перед наблюдательной системой.Плоскости симметрии разделительных кубиков 6 и 11, проходящие через сопряженные оптические оси, взаимно перпендикулярны, к разделительному кубику 6 обращены преломляющими гранями пентапризмы 7 и 9, к разделительному кубику 11 - прямоугольные призмы 8 и 10, плоскости главных сечений пентапризм 7 и 9 взаимно перпендикулярны, плоскости главных сечений прямоугольных призм 8 и 10 также взаимно перпендикулярны,Наблюдательная система содержит положительную линзу 12 и обращенную к ней гипотенузой гранью прямоугольную призму 13, установленные по одному направлению после разделительного кубика 11, положительную линзу 14 и прямоугольную призму 15, расположенные аналогично и установленные по второму направлению после разделительного кубика 11, раздели- тельный кубик 16, установленный на выходе наблюдательной системы и обращенный входными гранями к гипотенузным граням прямоугольных призм 13 и 15. Положительная линза 12 вместе с прямоугольной призмой 1 Э,а также положительная линза 14 вместе с прямоугольной призмой 15 установлены с воэможностью перемещениявдоль оптической оси относительноразделительных кубиков 11 и 16. Поодному иэ направлений после разделительного кубика 16 установлены объектив 17 и окуляр 18, используемые10 в целом как микроскоп, предметнаяплоскость которого расположена вблизи поверхностей положительных линз12 и 14 при наиболее близких положениях этих линз соответственно вместес прямоугольными призмами 13 и 15относительно разделительных кубиков11 и 16; 19 - исследуемая система,20 - глаз наблюдателя.Вариант схемы устройства (фиг. 2)полностью эквивалентен схеме нафиг. 1, и различается лишь разнойвзаимной установкой оптических узловн деталей 6-11,Устройство работает следующим образом,Лучи света, сфокусированные линзой 2 в центральной зоне зеркала 4,создают светяцуюся точку, иэображение которой проецируется объективом5 на исследуемую систему. Поверхности исследуемой системы последовательно создают изображения проецируемой точки лучами, отраженными отэтих поверхностей, Лучи света, выхоцяищие из исследуемой системы 19,вновь проходят через объектив 5,отражаются от зеркала 4, поступаютв приэменную систему 6-11 и далеев наблюдательную систему 12-8, Призменная система 6-11 обладает темсвойством, что имеет противоположноеоборачивание объекта по двум направлениям 6, 7, 8, 11 и 6, 9; 1 О, 11.В связи с тем, что призменная система 6-11 дает два противоположно, ориентированных иэображения одногообъекта, эта приэменная система за, дает в пространстве прямую линию,оптическую ось призменной системы,обладающую тем свойством, что точки,5 О расположенные на этой прямой, имеютодно изображение на выходе призменнойсистемы, В случае поперечного смещения точек относительно этой прямойна выходе призменной системы возни 55 кают двойные иэображения точек,расстояния между кс торыми определяет величины смецений точек с оптической оси приэменной системы. Вви 1051402ду того, что призменная система дает противоположное оборачивание объекта . в направлении 6-11, она дает также противоположное оборачивание объекта в направлении 11-6. Поэтому эта призменная счстема в устройстве может быть использована и в "перевернутом" варианте, т.е. разделительный кубик 11 является входным, а разделительный кубик 6 - выходным.Преимущества устройства заключается в следующем . В связи с тем, что в системе нет зеркальных поверхностей, дающих встречное отражение лучей, в устройстве полностью отсутствуют вторичные "паразитные" изображения, что приводит к повышению точности контроля и производительности контроля, Отсутствие в системе паразитных бликов позволяет поставитьпосле разделительного кубика 16 вдругом по отношению к объективу 17и окуляру 18 направлении объективс мозаичными фотоэлементами, что позволяет передавать информацию сб исследуемой системе сразу на ЭВМ и,следовательно, резко повысить производительность труда.10 Полное отсутствие "паразитныхбликов раширяет функциональные возможности системы, так как позволяетприменить мозаичные фотоэлементыс автоматическим измерением величин 15 децентрировок поверхностей и передавать получаемую информацию непосредственно на ЗВК для последующейКорректор М. Демчик Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель В, Дринь Редактор Е. Лушникова Техред Т.Фанта Заказ 8654/41 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5