Способ определения погрешности изготовления прямого угла зеркально-призменных элементов

(19) 111) 7741 11/26 51)5 6 01 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ОПИС БРЕТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 26/288992. Бюп, М 41япственный институт прикладной(54) СПОС СТИ ИЗГ ЗЕРКАЛЪ ТОВ(57) Изобретен ной технике и м определения прямого угла ментов. Цель - пения погреш Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дпя определения погрешности изготовления прямого угла зеркально-призменных элементов.Известен способ определения погрешности изготовления прямоп) угла зеркально-призменных элементов,заключающийся в том, что направляют на грани, образующие прямой угол, коппимированный пучок лучей и формируют с помощью плоского отражателя ан 1 окоппимационные изображения марки, последовательно направляя пучок лучей автокоппиматора путем его пеа одну по поло зрения рань прям ению изоб токоллима изготовпе о ареш нос(56) 1. АвМ 6931102. АвМ 163327тоти п). видетельство СССРВ 11/26, 1979,видетельство СССР01 В 11/26, 09.01.89 (и ОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНООТОВЛЕНИЯ ПРЯМОГО УГЛА НО-ПРИЗМЕННЫХ ЭЛЕМЕНие относится к измеритель- ожет быть использовано для погреш ности изготовления зеркально-призменных элеповышение точности опредеости изготовления прямого угла и расширение номенклатуры контрольных элементов. Способ заключается в том, что последовательно отражают коллимированный пучок лучей от граней элемента, образующих прямой угол, пропускают пучок, прошедший элемент, через вспомогательный ретроотражатель и с помощью его пучок снова возвращают в элемент, В той же последовательности, что и в первый раз пучок отражают от граней прямого угла и после выхода из элемента переотражают плоским отражателем, дважды пропускают через элемент в обратном направлении с помощью того же ретроотражателя и фиксируют угловое, отклонение пучка на выходе элемента, Затем элемент вместе с вспомогательным ретроотражателем, как одно целое, перемещают в плоскости, перпендикулярной к оси коллимированного пучка лучей, операции повторяют и погрешность изготовления прямого угла определяют по разности обоих зафиксированных угловых отклонений пучка. 5 ил. рекрытия сначала угла, затем другую жений марки в по ра определяют и прямого угла (11. Недостатком тельно невысокая лов отклонени следовательно, по прямого угла. Наиболее бп нием к изобретен деления погре прямого угла зепособа является сравни- точность определения угя пучков лучей и, грешности изготовления изким техническим решеию является способ опреш ности изготовления ркапьно-призменных зпе 1774162С помощью известного способа можно в 30 35 40 50 марки между контролируемым элементом и,плоским отражателем в прямом ходе лучей 55устанавливают ретроотражатель и при устаментов, заключающийся в том, что направляют на грани, образующие прямой угол, коллимированный пучок лучей и формируют с помощью плоского отражателя автоколлимационные изобрэжения марки, последовательно устанавливая на .оптической оси автоколлиматора сначала одну грань прямого угла, затем другую, по положению изображений марки в поле зрения автоколлиматора определяют погрешность изготовления прямого угла (2).Существенным недостатком способа является низкая точность определения погрешности изготовления прямого угла зеркально-призменных элементов и ограниченная номенклатура проверяемых элементов, Низкая точность определения погрешности изготовления прямого угла объясняется сравнительно невысокойчувствительностью способа. ибо определяемая погрешность прямого угла обратно пропорциональна лишь величине, равной 8 псоз, где п - показатель преломления материала призменного элемента (для зеркального элемента и =1); 1 - угол падения осевого лучаотносительно перпендикуляра к ребру проверяемого прямого угла,контролировать зеркально-призменные элементы типа БРО, БкРО, призму Даве и триппель-призму, Элементы типа АкРО, БкП, Бки другие с помощью известного способа проверить было нельзя.Целью изобретения является повышение точности определения погрешности и оасширение номенклатуры контролируемых элементов,Указанная цель достигается тем, что в способе определения погрешности изготовления прямого угла зеркально-призменных элементов, заключающемся в том, что направляют на грани, образующие прямой угол, коллимированный пучок лучей и формируют с помощью плоского отражателя автоколлимационные изображения марки, последовательно устанавливая нэ оптической оси эвтоколлиматора сначала одну грань прямого угла, затем другую, по положению изображений марки в поле зрения автоколлиматора определяют погрешность изготовления прямого угла, перед формированием автоколлимационных изображений новке граней прямого угла одновременно с контролируемым элементом перемещают и ретроотражатель в плоскости, перпендикулярной к оптической оси, э определение по 5 10 15 20 грешности производят по разности отсчетов положений изображений марки.На фиг,1 приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ определения погрешности изготовления прямого угла триппель-призмы, с ретроотражетелем, выполненным в виде прямоугольного двугранника типа БР; на фиг, 2 и 3- схема устройства в аксонометрии и ход осевоо луча при двух положения блока - триппель-призма и прямоугольный двугранник; на фиг.4 и 5 - взаимное расположение контролируемой призмы типа БкП и ретроотражателя в виде прямоугольного двугранника БРи контролируемой призмы АкРи того же двугранника соответственно,Устройство, реализующее способ, содержит (фиг,1) автоколлиматор 1, плоский отражатель 2 с отверстием, расположенным напротив объектива автоколлиматора 1, и ретроотражэтель, выполненный в виде прямоугольного двугранника 3 типа БРО, Отражатель 2 расположен между автоколлиматором 1 и контролируемой триппельпризмой 4, преломляющая грань которой обращена к объективу автоколлиматора 1 и отражателю 2. Плоскость отражателя 2 ориентирована под углом 90 Р+ к оси выходящего из автоколлиматора 1 коллимированного пучка лучей в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии измеряемого прямого угла призмы 4 и проходящей через ось коллимированного пучка лучей. Величина угла 3 должна удовлетворять следующему условиюРр/2 - 4 и д акс сов 1,где у - угол поля зрения автоколлимэтора 1;и - показатель преломления материала призмы (для зеркального элемента и = 1);д макс - предельное значение погрешности изготовления прямого угла контролируемой призмы;- угол падения осевого луча относительно перпендикуляра к ребру измеряемого прямого угла,Ретроотражатель может быть выполнен не только в виде прямоугольного двугранника типа БРО, но и в виде объектива с размещенным в его фокальной плоскости плоским зеркалом или в виде триппельпризмы.Погрешность изготовления прямого угла определяют следующим образом.Контролируемую призму 4 устанавливают на предметном столе(нэ фиг. не показан)одной из граней, образующих прямой угол, на,оптической оси автоколлиматора 1, из которого на эту грань, например правую, направляют коллимированный пучок лучей (фиг,2), Перед формированием автоколлимационных иэображений марки между контролируемым элементом и плоским отражателем 2 в прямом ходе лучей устанавливают ретроотражатель 3 на том же предметном столе. Плоскость симметрии ретроотражателя 3 совмещают с плоскостью симметрии измеряемого прямого угла призмы 4, Коллимированный пучок лучей из автоколлиматора 1 после последовательного отражения от граней прямого угла и третьей отражающей грани призмы 4 направляют в прямоугольный двугранник 3 типа БРи с помощью его снова возвращают в призму 4 на ту же правую грань после отражения от третьей грани. В той же последовательности, что и в первый раз, пучок лучей отражается от граней прямого угла и, пройдя через призму 4 второй раз, попадает на отражатель 2, после отражения от которого пучок лучей по тому же пути возвращается в автоколлиматор 1. Таким образом, с помощью плоского отражателя 2 формируют первое автоколлимационное изображение марки, угловое положение а которого фиксируют в поле зрения автоколлиматора 1,Затем предметный стол вместе с призмой 4 и двугранником 3 без изменения их взаимного расположения, как одно целое, перемещают в плоскости, перпендикулярной к оптической оси автоколлиматора 1, устанавливая на этой оси вторую грань измеряемого прямого угла. Пучок лучей из автоколлиматора 1, пройдя преломляющую грань, целиком падает на эту вторую (левую) грань прямого угла (фиг.З), После последовательного отражения от граней прямого угла и третьей грани призмы 4, граней прямоугольного двугран ника 3 и повторного отражения в той же последовательности от граней прямого угла после отражения от третьей грани на обратном пути пучок лучей попадает на отражатель 2, с помощью которого в обратном ходе лучей в автоколлиматоре 1 формируют второе автоколлимационное изобракение марки. Фиксируют его угловое полокение гв поле зрения автоколлиматора 1, снимая отсчет по сетке.Для первого полокения призмы 4 и двугранника 3 справедливо соотношение 2 ф - 8 пдсоз=а 1где д погрешность изготовления прямого угла призмы 4:и - показатель преломления материалапризмы (для зеркального элемента и = 1),5угол падения осевого луча относительно перпендикуляра к ребру измеряемого прямого угла:/ - отклонение плоскости отражателя2 от угла 90", который она образует с осью10 выходящего из автоколлиматора 1 коллимированного пучка лучей в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрииизмеряемого прямого угла призмы 4 и проходящей через ось коллимированного пучка15 лучей,Для второго положения призмы 4 и двугранника 3 справедливо соотношение23 - 8 пдсоз=а20Из двух соотношений определяют погрешность д изготовления прямого угла призмы 4 по разности отсчетов угловых положений изображения марки25д =( а 2 - а)/16 и соз 1.С помощью предлагаемого способаможно определить погрешность изготовле ния прямого угла пентагональной призмы4, образованного крышей, выполненной на одной из ее отражающих граней, т.е. приэменного элемента типа БкПО, и прямого угла прямоугольной призмы 4", образован ного крышей, выполненной на ее отражающей гипотенузной грани, т,е, призменного элемента типа АкРО, Схемы расположения пентагональной призмы 4 с крышей (БкП) и прямоугольной призмы 4" с кры шей (АкР) и прямоугольного двугранника 3 (БР) показаны на фиг.4 и 5 соответственно.Благодаря установке между контролируемым элементом и плоским отражателем 45 в прямом ходе лучей ретроотражателя и перемещению его указанным способом с контролируемым элементом возрастает величина угловых отклонений автоколлимационных изображений марки в поле зрения 50 автоколлиматора в каждом из двух положений контролируемого элемента и ретроотражателя, Соответственно возрастают чувствительность и точность определения погрешности изготовления прямого угла 55 зеркально-призменных элементов, Крометого, благодаря тому, что совокупность контролируемого элемента и ретроотражателя является световозвращающим компонентом, стало возможным контролировать зер 1774 1 б 2кально-призменные элементы с различнымпо номиналу угловым отклонением пропускаемого через них пучка лучей. Формула изобретения Способ определения погрешности изготовления прямого угла зеркально-призменных элементов, заключающийся в том, что направляют на грани, образующие прямой угол, коллимированный пучок лучей и формируют с помощью плоского отражателя автоколлимационные изображения марки, последовательно устанавливая на оптической оси автоколлиматора сначала одну грань прямого угла, затем - другую, по положению изображений марки в поле зрения автоколлиматора определяют погрешность изготовления прямого угла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения погрешности и расширения 5 номенклатуры контролируемых элементов,перед формированием автоколлимационных изображений марки между контролируемым элементом и плоским отражателем в прямом ходе лучей устанавливают ретроот ражатель и при установке граней прямогоугла одновременно перемещают контролируемый элемент и ретроотражатель в плоскости, перпендикулярной к оптической оси, а определение погрешности произво дят по разности отсчетов положений изображений марки,1774162 фигАСоставитель Ю,Елисеев Редактор .С, Кула ко ва Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь Заказ 3919 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101