Оптический прибор для измерения углов

СССР Класс 42 Ь, 12,ОписАние из К АВТОРСКОМУ СВ РЕ ТЕЛЬСТВУ К, К. Крюгер Оптический йриоор для измерения углов шлифованных призмЗаявлено 5 октября 194 4 года в Народный комнсса 1 н 1 ат вооружения за М 0322 (334954)Опубликовано 31 августа 1947 гола Предлагаемый оптический прибор,предназначенный для измерения углов шлифованных призм путем сравнения величины измеряемого углас углом зталонной призмы, работаетс помощью скользящих лучей и снабжен автоколлимационной трубой.В отличие от известных приборовтого же целевого назначения, оптическая схема которых рассчитана нена непосредственное измерение угла,а на определение лишь положенияодной стороны угла, другая сторонакоторого лежит на какой-либо подставке, в предлагаемом приборе применены два подвижных зеркала, обеспечивающие возможность отражения; скользящих лучей от двух гранейпризмы, угол между которыми измеряется, а автоколлимационная трубаснабжена автоколлимационным окуляром. Этим достигается исключениевлияния на точность измерения неровности подставки корки на призмеи т. п,На фиг, 1 показан в перспективепредлагаемый прибор, на фиг. 2 и3 - в двух проекциях ход лучей,отражаемых горизонтальной граньюисследуемой призмы, а на фиг. 419 свод в. в. и б - то же, но с ходом лучей, отражаемых вертикальной гранью призмы.В приборе (фиг, ) расположены неподвижная платформа 7 с шипами 2, предназначенными для установки измеряемых призм 3, и дугообразный кронштейн 7, врацающийся вокруг оси 5 посредством микрометренного винта б,С платформой 7 соединено свето- распределительное зеркало т, которое с помощью специального винта,С может устанавливаться по отношению к платформе под различными углами наклона.В нижней части кронштейна 7 не. подвижно (приблизительно в вертикальном положении), укреплено зеркало 9. В пазах дуги кронштейна может передвигаться колодка 70, несущая другое зеркало 77. Зеркало 77 может вращаться вокруг расположенной в колодке 70 оси 72 с помощью микрометренного винта 73.В передней части прибора находится снабженная сеткой автоклимационная труба 74, в левой части которой помещается горизонтальная светящаяся щель 75, а в правой - вертикальная шкала 76, другими сло 289валги трубд / / снабжена аьтоколлимационным окулятором Аббе. Труба 7/ лгожет вращаться вокруг своих горизонтальной и вертикальной осей,В рабочем положении труба И наклонена в нижней грани измеряемой призмы 3 под углом оско/гьжеггия, т. е. под таким малым углом, при котором шлифованная поверхность начинает отражать падающий ца цее свет, как полированная.Свет, падающий из щели на обьекгггв (фглг. 2 и 3), выходит из трубы в виде широкого светового ци/гглццргг (диаметр его равен диаметру обьектива), Однако оольшдя часть света этого г 1 илиггдрического пучка тсряетс бесполезно в пространстве и непосредственно в процессе измерения участвуют лишь четыре узких пучка, вырезаемых из общего светового потока совокугшым расположением нижней и верхней граней призмы и заднего верхнего ц светораспределительного зеркал, д именно: пучок 1 направляется под углом скол, - жения нд нижнюю грань П призмы 3, отражается от нее, падает нд заднее зеркало 9, снова отражается и возвращается в трубу, давая ца ее сетке олик 1,Ниже пучка 1 идет пучек П. Оц направляется из трубы цд заднее зеркало 9, отражается от него, цдддет под углом скольжения нд нижнюю грань призмы 3, отрдждетсгг от цее и возвращается в трубу, давдя цд ее сетке блик П.В том случае, когда зеркало о будет перпендикулярно грани П призмы и;ги, что тоже. когда нормаль зеркала О будет параллельно грани П призмы, входящие в трубу части пучков 1 и П будут между собой параллельны и оба блика 1 и У( сольютсгг ь один блик.Еще ниже, чем пучки У и П, выходит из трубы пучок ПУ (фиг, 4 и 5), г гервоначально он перехватывается светораспределительным зеркалом, которому придан такой наклон, чтобы цдправленный на него пучок ПУ, отразившись от него, попал бы нд верхнюю грань О призмы 3 цод углом скольжеция. Отражаясь от верхней грани О призмы 3, пучок 111 2 угг падает нд верхнее зеркало //, отражаясь от последнего, снова падает на светордспределительное зеркало 7, отражается от него и возвращается в трубу, давая цд ее сетке блик 111.Ниже всех идет пучок 11. Он выходит из трубы, падает ца светораспределительное зеркало 7, отражается от него, падает на верхнее зеркало //, отражаясь от цего, падает на верхнюго грань 0 призмы 3 под углом скольжения, отрджается от цее, сновд падает ца светораспределительцое зеркало 7, опять от него отражается и возвращается в трубу, давая на ее сетке олик 11.В том случае, когда верхнее зеркало // перпендикулярно верхней грани 0 ггризлгы 3, или, что тоже, когда норлгаль верхнего зеркала 7/ параллельна верхней грани О призмы 3, входящие в трубу части пучков 1 П и 11 будут между собой параллельны и блики 111 и Л сольются в один блик (фиг, 5),Само измерение угла призмы производится следующим образом: берут эталонную призму с полированными гранями (значение угла эталона предварительно измеряется весьма точно с помощью гониометра) и ставят ее ца шипы 2. Очевидно, что нижняя грань эталонной призмы и нормаль заднего зеркала 9 будут приблизите;гьно параллельны друг другу. Затем колодку /О верхнего зеркала // передвигают в пазах кронштейна -/. так, чтобы нормаль этого зеркала заняла также положение приблизительно параллельное верхней грани эталонной призмы. В поле зрения трубы бгуду т видны разошедшиеся между собой нары бликов У и П и ПУ и УГ, Винтами б и /3 сводят их в двд блика. При этом норлгали зеркал // и 7/ оудут параллельны граням эталонной призмы. Таким ооразом, на кронгцтейне -/ прибора с помощью этих зеркал скажется зафиксированной величина угла этдлонной призмы.После этого снимают эта/гоггнуго призму и ставят на ее место измеряемую призму 3. Так как установка этой призмы производится не очень тщательно, то нижняя грань ее уже не будет параллельна нормали заднего зеркала 9, в результате чего блики 1 и П в трубе снова разойдутся (блики 1 П и Л, понятно, тоже разойдутся, так как в общем случае верхняя грань О призмы не будет параллельна нормали верхнего зеркала 77),Вращая с помощью винта 6 весь кронштейн 4 с обоими зеркалами, совмещают блики 1 и П в один блик (при этом, очевидно, блики П 1 и ЛГ тоже сблизятся или раздвинутся на ту же величину расхождения бликов 1 и 11 до вращения винтом). После поворота винта б нижняя сторона зафиксированного на кронштейне 4 угла эталонной призмы (нормаль зеркала 0) совпадает с нижней гранью П призмы 3, а верхняя сторона угла (нормаль верхнего зеркала 77) будет отклонена от верхней грани 0 призмы 3 (от положения параллельности с ней) как раз на величину разницы значений углов эталонной и измеряемой призм. Вследствие этого, расхождение бликов П 1 и Ю оказывается пропорциональным величине этой разницы, и его всегда можно примерить с помощью вертикальной шкалы 7 б сетки, цена деления которой зависит от линейного расстояния между ее штрихами и фокусного расстояния объектива трубы.Таким образом, как уже указывалось выше, особенность прибора заключается в том, что участвующие в измерении угла скользящие лччи выходят из одной трубы, обтекают одновременно обе образующие измеряемого угла грани призмы, после соответствующих отражений возвращаются в ту же самую трубу, причем на точность измерения углов совершенно не влияют такие факторы, как плохое качество шипов, наличие на них пыли, наличие наждака на призме, недостаточно тщательная установка призмы на шипах и пр.Факторами, ограничивающими точность измерения, являются ширина светящейся щели, оптические качества объектива автоколлимационной трубы, контрастная яркость получающихся на сетке бликов и, наконец, механические качества осей и винтов, вращающих заднее и верхнее зеркала.Предмет изобретения Оптический прибор для измерения углов шлифованных призм, работающий с помощью скользящих лучей и снабженный автоколлимационной трубой, о т л и ч а ю щ и й с я тем1 что, с целью исключения влияния на точность измерения неровности подставки, корки на призме и т. п применены два подвижных зеркала, обеспечивающие возможность отражения скользящих лучей от двух граней призмы, угол между которым измеряется а автоколлимационная труба снабжена автоколлимационным окуляром Аббе.