RU1779916C - Устройство дл контрол величины децентрировки линз - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к контролю величины децентрировки линз в оптическом производстве . Цель изобретени  состоит в повышении точности контрол  величины децентрировки линз, в увеличении чувствительности устройства при сохранении небольших габаритов. Устройство содержит источник параллельного пучка лучей, оправку , предназначенную дл  размещени  контролируемой линзы, приемник излучени , плоское зеркало, размещенное перпендикул рно геометрической оси устройства на пути лучей, прошедших через контрольную линзу, и отрицательную линзу с малым фокусным рассто нием. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, может быть использовано дл  контрол  децентрировки линз в услови х серийного производства, позвол ет повысить точность контрол , уменьшить габариты устройства и увеличить производительность контрольной операции.

Известно устройство дл  контрол  величины децентрировки линз С в проход щем свете, содержащее последовательно установленные осветитель, сетку с перекрести- ем, размещенные в передней фокальной плоскости коллиматорного объектива, кол- лиматорный объектив, базовое кольцо дл  размещени  линзы в измерительную позицию , геометрическа  ось которого совпадает с оптической осью коллиматорного объектива, микроскоп с измерительной сеткой , при помощи которого глазом рассматривают изображение перекрести , сформированное контролируемой линзой. Если линза децентрирована, т.е. наблюдаетс  смещение С главной точки от геометрической оси в задней главной плоскости, то при вращении линзы на 360° изображение перекрести  опишет круг диаметром d. Значение децентрировки

C d/2 mt(2$, где m - число делений сетки микроскопа;

t - цена делени  сетки;

ft- увеличение объектива микроскопа.

Недостатком такого устройства  вл етс  зависимость точности контрол  от увеличени  объектива микроскопа/. В серийном производстве при длительной работе наблюдение величины децентрировки глазом с большим увеличением приводит к снижению остроты зрени , а следовательно, к сниV| Х|

Ю Ю

ON

жению точности- контрол , к утомл емости глаз, что уменьшает производительность труда.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  устройство дл  контрол  величины децентрировки линз в проход щем свете, содержащее последовательно установленные осветитель, коллиматор , базовое кольцо, геометрическа  ось которого совпадает с оптической осью коллиматора , и двухкоординатный четырехпло- щадный фотодиод. Контролируема  линза устанавливаетс  в базовое кольцо по цилиндрической поверхности. Выход щий из коллиматора параллельный пучок проходит через контролируемую линзу и попадает на фотодиод. При наличии дефекта децентрировка наблюдаетс  по отклонению параллельного светового пучка от первоначального направлени  при прохождении через линзу на угол у, в результате чего наблюдаетс  смещение свето- еого п гна от центра площадки фотодиода. Величина этого смещени  Y зависит от величины децентрировки С, фокусного рассто ни  контролируемой линзы f и рассто ни  L между контролируемой линзой и фотодиодом

Y-Ј-L yL

Недостатком известного устройства  вл етс  зависимость точности контрол  величины децентрировки линз от габаритов устройства, т.к. углы отклонени  пучков лучей за счет дефекта децентрировки у очень малы. Дл  серийных линз у не должна превышать 1. Тогда, чтобы смещение У составило величину 0,1 мм, необходимо разместить фотодиод на рассто нии пор дка 350 мм, а дл  смещени  в 0,5 мм это рассто ние составит величину 1700 мм.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  величины децентрировки линз, увеличение чувствительности устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство , содержащее источник параллельного пучка лучей, оправку дл  размещени  контролируемой линзы и приемник излучени , снабжено плоским зеркалом, размещенным перпендикул рно геометрической оси устройства на пути лучей, прошедших через контролируемую линзу, и отрицательной линзой с малым фокусным рассто нием .

Вышедший из осветител  параллельный пучок лучей проходит через контролируемую линзу, отклон етс  на

угол счет дефекта децентри контр

ровки и попадает на плоское зеркало, которое установлено на рассто нии S от

контролируемой линзы. Отразившись от плоского зеркала, пучок лучей снова проходит через децентрированную линзу, в результате чего испытывает дополнительное отклонение а . Величина отклонени  зависит от рассто ни  S между плоским зеркалом и линзой, а также от фокусного рассто ни  линзы f. При рассто нии S, меньшем 1/2 фокусного рассто ни  линзы, дополнительное отклонение аскладываетс  из двух составл ющих. Перва  составл юща  а (фиг.1)  вл етс  результатом отклонени  пучка лучей, падающего на линзу под углом у на высоте ON от вершины линзы, и определ етс  по формуле

().

(

При любых значени х S и f a 1 у.

Втора  составл юща  %  вл етс  результатом отклонени  пучка лучей за счет клиновидности децентрированной линзы Э и определ етс  по формуле (при условии, что показатель преломлени  п 1,5). tti у(1 +0.8 у2).

В любом случае «г 1 у , т.е. « «1+ ОЈ 2у.

Чувствительность устройства увеличиваетс  при размещении на рассто нии I от контролируемой линзы отрицательной линзы с малым фокусным рассто .нием f(fn I).

Отклонение пучка лучей Е после прохождени  через отрицательную линзу будет определ тьс  по формуле

45

где АВ - высота падени  пучков лучей на отрицательную линзу.

, то Е

I -а

О,

где

J ft

К

коэффициент усилени  отрицательной линзы всегда 1 и может варьироватьс  в больших пределах.

Таким образом Е К а 2К у.

Смещение светового пучка У на рассто ние L I + L1 от контролируемой линзы LI - рассто ние от отрицательной линзы до приемника излучени ) определ етс  по формуле

У Е «1 2КЦу.

При одинаковых рассто ни х L в прототипе и предлагаемом устройстве отношение смещений световых пучков

У1 Y

2 К Li у 2 К Li

LY

L-H

При Li I отношение

Li

L-H

0,5, т.е.

Y

.

Следовательно Y KY.

Чувствительность устройства более, чем в К раз больше чувствительности прототипа .

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс  наличием новых деталей: плоского зеркала и отрицательной линзы.

Таким образом, за вл емое устройство соответствует критерию изобретени  новизна .

Сравнение за вл емого решени  с другими техническими решени ми показывает, что плоские зеркала известны в автоколли- мациомных схемах, когда необходимо удвоить , цену делени  угломерных сеток в зрительных трубах. Отрицательные линзы используютс  как оптические компоненты при реализации практически всех оптических систем. Однако введение в указанной св зи с остальными элементами в за вл емое устройство дл  контрол  величины де- центрировки линз вышеуказанного зеркала и отрицательной линзы показывает, что они .про вл ют новые свойства, которые привод т к повышению точности контрол  величины децентрировки линз и увеличению чувствительность устройства. Это позвол ет сделать вывод о соответствии технического решени  критерию существенные отличи .

На фиг.1 представлена схема хода лучей в устройстве дл  контрол  величины децентрировки линз. На фиг.2 показан пример выполнени  устройства.

Устройство дл  контрол  величины децентрировки линз (фиг.2) содержит смонтированные в общем корпусе и расположенные соосно, лазер 1, который используетс  в качестве узла, задающего параллельный пучок света, светоделитель- ную пластину 2, расположенную под углом 45° к лазерному пучку, оправку дл  размещени  контролируемой линзы 3, плоское зеркало А, установленное перпендикул рно геометрической оси устройства за линзой , отрицательную линзу 5 и приемник 6, 5 который может быть выполнен либо в виде матового экрана, либо в виде фотоприемника с последующим выводом результатов на- блюдени  на экран телевизора или цифровое табло.

0 Устройство работает следующим образом .

Параллельный пучок лучей, отклоненный светоделительной пластиной 2, падает параллельно геометрической оси устройст5 ва на линзу 3. Если линза имеет децентри- ровку С 0. то параллельный пучок проходит через нее не отклон  сь от первоначального направлени , затем по нормали падает на плоское зеркало, по нормали от

0 него отражаетс , снова проходит через контролируемую линзу без отклонени , попадает на отрицательную линзу, котора  также не отклон ет пучок, и в результате попадает в центральную часть приемника. Если де5 центрировка линзы С не равна 0, то на приемнике наблюдаетс  смещение пучка от его центральной части. -Дл  контролируемых линз с фокусным рассто нием 190 мм, величине ,1 мм и параметрах устройства I

0 180,1 480, f отрицательной линзы 26 мм, коэффициент усилени  К будет равным 7, а величина смещени  пучка от центра приемника 5 мм.

Устройство может быть снабжено комп5 лектом отрицательных линз с различными фокусными рассто ни ми, чтобы обеспечить его большую универсальность. В устройстве может быть предусмотрен механизм перемещени  плоского зеркала,.

Claims (1)

1. 0 чтобы обеспечить контроль линз с различными фокусными рассто ни ми. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  величины децентрировки линз, содержащее источник

   5 параллельного пучка лучей, оправку, предназначенную дл  размещени  контролируемой линзы, и приемник излучени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол  и чувствительности уст0 ройства, оно снабжено плоским зеркалом, установленным за оправкой перпендикул рно оси устройства, и отрицательной линзой , расположенной по ходу излучени  перед приемником излучени .

   Редактор С. Кулакова

   Фиг. 2

   Составитель А. Васютин Техред М.Моргентал

   4J

   Корректор в. Петраш