SU1076861A1 - Autocollimator - Google Patents

Autocollimator Download PDF

Info

Publication number
SU1076861A1
SU1076861A1 SU802953500A SU2953500A SU1076861A1 SU 1076861 A1 SU1076861 A1 SU 1076861A1 SU 802953500 A SU802953500 A SU 802953500A SU 2953500 A SU2953500 A SU 2953500A SU 1076861 A1 SU1076861 A1 SU 1076861A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
autocollimator
plane
lens
reflector
image
Prior art date
Application number
SU802953500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Викторович Елисеев
Юрий Петрович Контиевский
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4671
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4671 filed Critical Предприятие П/Я Г-4671
Priority to SU802953500A priority Critical patent/SU1076861A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1076861A1 publication Critical patent/SU1076861A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

АВТОКОЛЛИМАТОР, содержащий осветитель, марку, светоделитель, объектив, внешнее зеркало, устройство регистрации автоколлимационного изображени  марки с системой отсчета, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, он снабжен пр моугольным двугранным отражателем , отражающие грани которого обрац.ены к объективу, ребро отражател  расположено в одной плоскости с осью автоколлиматора и центрюм марки и имеет по крайней мере одну оОцую точку с плоскостью изображени , при этом отражатель и светоделитель расположены симметрично относительно оси автоколлиматора. 4j Л 00 а:AUTO-COLLIMATOR containing an illuminator, a mark, a beam splitter, a lens, an external mirror, a device for detecting an autocollimation image of a mark with a reference system, characterized in that, in order to increase the sensitivity, it is equipped with a rectangular dihedral reflector, the edges of which are oriented to the lens, the edge the reflector is located in the same plane with the axis of the autocollimator and the centrum of the mark and has at least one oOX point with the image plane, while the reflector and the beam splitter are located sim trichno relative to the axis of the autocollimator. 4j L 00 a:

Description

Ивобретение относитс  к оптической измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении дл  измерени  угло вых и линейных смеп1енийб Известен автоколлиматорр содержа щий осветитель, марку, объектив, внешний отражатель и ycTpoflCTBO-ре™ гистращи автоколлимационного изобр жени  марки TIJ. Однако чувствительность указанно автоколлиматора пропорциональна двойному фокусному рассто нию. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  автоколлиматорf содержащий осветитель, марку, светоделитель, объектив, внешнее зеркало и устройство регистрации автоколлимационного изображени  марки с системой отсчета 2 , Недостаток известного автоколлиматора также заключаетс  в относи тельно невысоких чувствительности и точности измерени  отклонени  внешнего зеркала. Цель изобретени  -:: повьпиение чувствительности автоколлиматора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что автоколлиматор, содержащий осветитель, марку, светоделитель, объектив, внешнее зеркало, устройство регистрации автоколл.нмационного .изображени  марки с системой отсчета , снабжен пр моугольным двугранным отражателем, отражага-цие грани которого обращены к объективу ребро отражател  расположено в одной плоскости с осью автоколлиматора и центром марки и имеет по крайней мере одну общую точку с плос-крстью изображени , при этом отражатель и светоделитель расположены симметрично относительно оси автоко лиматора., На фиг, 1 приведена функциональна  схема автоколлиматора с плоским зеркалом и с параллельным ходом луч между объективом и этим зеркалом и показан ход лучей в плоскости, пе пендикул рной плоскости отклонени  зеркала и проход щей через ребро двугранного отражател ; на фиг. 2 ход лучей в той же схеме автоколлиматора в плоскости отклонени  зерка ла и плоскости главного сечени  дву гранного отражател ; на фиг, 3 схема автоколлиматора с внешниг/з вог нутым зеркалом со сход щимс  пучком лучей между объективом и зеркалом и показан ход лучей в плосгсости, перпендикул рной плоскости отклонени  зеркала и проход щей через ребро двугранного отражател ; на фнг. 4 ход лучей в схеме автоколлиматора по фиг, 3 в плоскости отклонени  зе кала и плоскости главного сечени  двугранного отражател , котора  условно прин та параллельной оптичес- . кой оси автоколлиматора. Лвтоколлиматор содержит источник 1 света, конденсатор 2, марку 3, светоделитель 4, объектив 5, внешнее зеркало 6, пр моугольный двугранный отражатель 7, окул рный микрометр 8 и окул р 9. Светоделитель 4 и двугранный отражатель 7 расположены симметрично по разные стороны оптической оси автоколлиматора, Отражаюдие грани отражател  7 обращены к объективу 5, а его ребро расположено в одной плоскости с оптической осью и центром марки и имеет по меньшей мере одну общую точку с плоскостью р автоколлимационного изображени . Плоскость Р на фиг, 1 и 2 совпадает с фокальной плоскостью объектива 5, а на фиг.З и 4 сопр жена с передней плоскостью Р, совпадающ.ей с центром кривизны- вогнутого сферического зеркала. В зависимости от удалени  зеркала 6от объектива в автоколлиматоре возникает виньетирование. Чтобы, отражатель 7 не вызывал дополнительного виньетировани  или чтобы виньетирование было минимальныГ, отражатель 7устанавливают с ухлом наклона его ребра / к плоскости Р , который дл  автоколлиматора с внешним плоским зеркалом опреде71 етс  по формуле ; cHnct - iii : I , j: f 2 X где f - фокусное рассто ние объектива; Eg - рассто ние от точки пересечени  ребра отражател  7 с плоскостью Р изображени  до оптической оси; S - удаление зеркала б от объектива . Дл  вогнутого сферического зеркаfi arct l Ьде R - радиус кривизны зеркала; S - рассто ние между плоскостью марки 3 или плоскостью р изо.бражени  и объективом; . 3 рассто ние мелузу объективом и передней плоскостью Р изображени . Автоколлиматор работает следуюцим образом,. При измерении угловых смещений плоского зеркала б лучи от марки 3, отразившись от светоделител  4, направл ютс  в объектив 5, который формирует параллельный пучок лучей. Этот пучок лучей после отражени  от .зеркала 6 и прохождени  через объектив 5 образует в плоскости Р промеж точное изображение, марки, Пучок лучзй, формирующих промежуточное изображение марки,попадает на отражатель 7 , который в.озвращает его наз в объектив 5.Повтор   первоначально пройденный путь,но уже в обратном н правлении, этот пучок лучей образуе в плоскости отсчета изображение мар ки 3.Таким образом,лучи,исход щие и марки 3,дважды падают на зеркало б. В плоскости -отклонени  зеркала б и плоскости главного сечени  отража тел  7 осевой луч 10 от марки 3 пад ет на отклоненное на угол сС зеркало 6,Отраженный луч 10 отклон етс  от оптической оси на угол 2с6 . Ему соответствует луч 11, который, прой д  объектив 5 под углом 2 oL к оптической оси и последовательно отразившись от верхней и нижней граней отражател  7, под тем же углом 2 сС к оптической оси возвращаетс  в объ ектив. В плоскости, проход щей чере оптическую ось и ребро отражател  7,луч 11 образует промежуточное из ображение 3 . марки. Этому изображению соответствуют два мнимых изображени  3 и 3/, расположенны в плоскости на пересечении соответственно падающего 11 и отраженного И лучей с этой плоскостью. Исход щий от изображени  З луч 12 составл ет с осью угол 2dt поскольк мнимые изображени  з1 и 3 одинаково удалены от оптической оси. Угол падени  луча 11 на зеркало 6 равен 3с6. Отразившись от зеркала 6, луч 11 имеет угол наклона к оси, равный 4d. После отражени  от зеркала 6 луч 11 попадает в объектив и образует в плоскости Р наблюдаемое изображение З марки, положение которого определ етс  лучом 13, составл ющим углом 4ct с оптической осью. Таким образом, чувствительность автоколлиматора, пропорционал на учетверенному фокусному рассто нию объектива. При измерении линейных отклонений вогнутого сферического зеркала б между объективом 5 и зеркалом 6 проходит СХОДЯ1ЦИЙСЯ пучок лу-чей. При этом центр кривизны зеркала б совмещен с передней плоскостью Р изображени  автоколлиматора. В остальном ход лучей на фиг. 3 повтор ет ход лучей на фиг. 1. На фиг. 4 осевой луч 14 от марки 3 падает на зеркало 6, оптическа  ось которого смещена от оси автоколлиматора на рассто ние перпондикул рно оси и ребру отражател  7, В плоскости Р луч 14 образует промежуточное изображение 3 марки, которое далено от зеркала 6 на рассто ние 2,где f - фокусное рассто ние зеркала 6. Отраженный от зеркала 6 луч 14 в плоскости Р на рассто нии Е от оси зеркала образует изображение 3 марки. В плоскости pj ему соответствует изображение 3 , которое определ етс  по главному 15, исход щему из изображени  3J , которое от оси автоколлиматора удалено на рассто ние 2g . Луч 15 отргшаетс  от нижней и верхней граней отражател  7, образу  промежуточное мнимое изображение и направл етс  снова в объектив 5. На плоскости Р изображению соответствует изображение 3 марки. Его положение определ етс  лучом 16, исход щим из мнимого изображени  3 . Мнимое изображение 3 , как -и 3 , удалено от оптической осп на величину Луч 16 отражаетс  от зеркала С в виде луча 16 , который в плоскости Р образует изображение и направл етс  в объектив, В плоскости Р этот луч образует изображение 3, удаленное от оси на величину В, Положение изображени  3 определ етс  по главному лучу 17, который исходит из изображени  , удаленного от оси автоколлиматора н,а величину 4 С . Величина Ропредел етс  формулой: Таким образом, чувствительности предлагаемого автоколлиматора вдвое выше, чем у известного. При сохранении чувствительности автоколлиматора на уровне известного его размеры уменьшаютс  благодар  возможности вдвое уменьшить фокусное рассто ние объектива,The invention relates to optical measurement technology and can be used in instrument making and mechanical engineering for measuring angular and linear blending. An autocollimator containing illuminator, mark, lens, external reflector, and ycTpofactCTBO-re ™ TIJ autocollimating brand is known. However, the sensitivity indicated by the autocollimator is proportional to the double focal length. Closest to the present invention, there is an autocollimator containing an illuminator, a mark, a beam splitter, a lens, an external mirror, and an autocollimation image recording device of the mark with the reference system 2. A disadvantage of the known autocollimator is also the relatively low sensitivity and accuracy of measuring the deflection of the external mirror. The purpose of the invention - :: povitie sensitivity autocollimator. The goal is achieved by the fact that an autocollimator containing an illuminator, a mark, a beam splitter, a lens, an external mirror, a device for registering an autocollege image of a mark with a reference system, is equipped with a rectangular dihedral reflector, the reflecting edge of which is facing the lens. plane with the axis of the autocollimator and the center of the mark, and has at least one common point with the image plane-cross, while the reflector and the beam splitter are arranged symmetrically about . Avtocom and limatora, Figure 1 shows a functional diagram of the autocollimator flat mirror and parallel with the swing beam between the lens and the mirror, and this shows the path of rays in a plane ne pendikul molecular plane deflection mirror and passing through the edge of the dihedral reflector; in fig. 2 ray path in the same scheme of the autocollimator in the plane of deflection of the mirror and the plane of the main section of the two-sided reflector; Fig. 3 shows an autocollimator with an external / inconsistent mirror with a convergent beam of rays between the lens and a mirror and shows the path of the rays in a plane perpendicular to the plane of deflection of the mirror and passing through the edge of the dihedral reflector; on fng. 4, the path of the rays in the autocollimator circuit of FIG. which axis autocollimator. An autocollimator contains a light source 1, a condenser 2, a brand 3, a beam splitter 4, a lens 5, an exterior mirror 6, a rectangular dihedral reflector 7, an ocular micrometer 8 and an ocular 9. The divider 4 and a dihedral reflector 7 are located symmetrically on different sides of the optical axis The autocollimator, Reflect the faces of the reflector 7 facing the lens 5, and its edge is in the same plane with the optical axis and the center of the mark and has at least one point with the plane p of the autocollimation image. Plane P in FIGS. 1 and 2 coincides with the focal plane of lens 5, and in FIGS. 3 and 4 is aligned with the front plane P coinciding with the center of curvature of the concave spherical mirror. Depending on the removal of the lens 6 from the lens in the autocollimator, vignetting occurs. In order that the reflector 7 does not cause additional vignetting or that the vignetting is minimal, the reflector 7 is installed with an inclined inclination of its edge / to the plane P, which is determined by the formula for an autocollimator with an external flat mirror; cHnct - iii: I, j: f 2 X where f is the focal length of the lens; Eg is the distance from the point of intersection of the edge of the reflector 7 with the image plane P to the optical axis; S - removal of the mirror b from the lens. For a concave spherical mirror arct l where R is the radius of curvature of the mirror; S is the distance between the mark 3 plane or the reflection plane and the lens; . 3 distance to the lens by the lens and the front plane P of the image. The autocollimator works as follows. When measuring the angular displacements of the flat mirror b, the rays from mark 3, reflected from the beam splitter 4, are directed to the objective 5, which forms a parallel beam of rays. After reflecting from the mirror 6 and passing through the lens 5, this beam of rays forms an intermediate image in the plane P, the beam, which forms an intermediate image of the mark, falls on the reflector 7, which is called back into the lens 5. Repeatedly passed a path, but already in the opposite direction, this beam of rays forms an image of the mark 3 in the plane of reference. Thus, the rays, outgoing and marks 3, fall on the mirror twice. b. In the plane-of the deflection of the mirror b and the plane of the main section of the reflecting body 7, the axial beam 10 from the mark 3 falls on the mirror 6 deflected by the angle CC, the reflected beam 10 deviates from the optical axis by the angle 2c6. It corresponds to beam 11, which, when passing the objective 5 at an angle of 2 oL to the optical axis and having successively reflected from the upper and lower faces of the reflector 7, returns to the objective at the same angle of 2 sC to the optical axis. In the plane passing through the optical axis and the edge of the reflector 7, the beam 11 forms an intermediate one from the image 3. stamps. Two imaginary images 3 and 3 / correspond to this image, located in the plane at the intersection of the incident 11 and the reflected AND rays with this plane, respectively. The outgoing beam from image 3 of the beam 12 makes an angle of 2dt with the axis, since the imaginary images of 3 and 3 are equally distant from the optical axis. The angle of incidence of the beam 11 on the mirror 6 is 3c6. Reflected from the mirror 6, the beam 11 has an angle of inclination to the axis equal to 4d. After reflection from the mirror 6, the beam 11 enters the lens and forms in the plane P an observable image of the 3 mark, whose position is determined by the beam 13, which is an angle of 4ct with the optical axis. Thus, the sensitivity of the autocollimator was proportional to the quadruple focal length of the lens. When measuring the linear deviations of a concave spherical mirror b between the lens 5 and the mirror 6, the beam is convergingly CONNECTING. The center of curvature of the mirror b is aligned with the front plane P of the autocollimator image. Otherwise, the beam path in FIG. 3 repeats the path of the beams in FIG. 1. In FIG. 4, the axial beam 14 from the mark 3 falls on a mirror 6, the optical axis of which is offset from the axis of the autocollimator perpendicular to the axis and edge of the reflector 7. , where f is the focal distance of the mirror 6. A beam 14 reflected from the mirror 6 in the plane P at a distance E from the axis of the mirror forms an image of 3 marks. In the pj plane, it corresponds to image 3, which is determined by the main 15, originating from image 3J, which is removed from the autocollimator axis by a distance of 2g. The beam 15 is detached from the lower and upper edges of the reflector 7, forming an intermediate imaginary image and directed back to the lens 5. On the P plane, an image of 3 marks corresponds to the image. Its position is determined by beam 16 originating from the imaginary image 3. The imaginary image 3, as and 3, is removed from the optical pox by magnitude. The beam 16 is reflected from the mirror C in the form of a beam 16, which in the P plane forms an image and is directed to the lens. In the P plane, this beam forms an image 3 that is by the value of B, the position of the image 3 is determined by the main beam 17, which emanates from the image remote from the axis of the autocollimator n, and the value 4 C. The value is determined by the formula: Thus, the sensitivity of the proposed autocollimator is twice as high as that of the known one. While maintaining the sensitivity of the autocollimator at the level of a known size, its dimensions are reduced due to the possibility of halving the focal length of the lens,

Claims (1)

АВТОКОЛЛИМАТОР, содержащий осветитель, марку, светоделитель, объектив, внешнее зеркало, устройство регистрации автоколлимационного изображения марки с системой отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен прямоугольным двугранным отражателем, отражающие грани которого обращены к объективу, ребро отражателя расположено в одной плоскости с осью автоколлиматора и центром марки и имеет по крайней мере одну обдую точку с плоскостью изображения, при этом отражатель и светоделитель расположены симметрично относительно оси автоколлиматора. рAUTOCOLLIMATOR containing an illuminator, a brand, a beam splitter, a lens, an external mirror, a device for recording an autocollimation image of a brand with a reference system, characterized in that, in order to increase sensitivity, it is equipped with a rectangular dihedral reflector, the reflecting edges of which are facing the lens, the reflector edge is located in one plane with the axis of the autocollimator and the center of the brand and has at least one bypass point with the image plane, while the reflector and the beam splitter are located symmetrically tnositelno axis autocollimator. R S (Л фиг. 7S (L of Fig. 7
SU802953500A 1980-07-08 1980-07-08 Autocollimator SU1076861A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953500A SU1076861A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Autocollimator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953500A SU1076861A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Autocollimator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1076861A1 true SU1076861A1 (en) 1984-02-29

Family

ID=20907164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802953500A SU1076861A1 (en) 1980-07-08 1980-07-08 Autocollimator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1076861A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Афанасьев В.Д., Усов B.C. Оптические приборы и методы контрол пр молинейности в инженерной геодезии. М., Недра, 1973. 2. Гукайло М.Я. Основные принципы конструировани оптических конт- рольно-юстировочных приборов. М.-К., Машгиз, 1950, с.22-26. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4165936A (en) Coaxial transmitting and receiving optics for an electro-optic range finder
US3658426A (en) Alignment telescope
US4033696A (en) Lens meter
SU1076861A1 (en) Autocollimator
US3323417A (en) Testing apparatus for optical lenses
RU2224980C2 (en) Method for measurement of bending of artillery barrel
US2319889A (en) Refractometer
US2401701A (en) Range finder
SU535454A1 (en) Device for determining the relative position of an object's elements
US2684011A (en) Method and apparatus for measuring angles between reflecting surfaces
RU2006792C1 (en) Device for measurement of radius of curvature of surface of part
SU777412A1 (en) Optronic autocollimator
US2371779A (en) Range finder
SU1776989A1 (en) Angle-of-twist sensor
SU1582039A1 (en) Device for determining position of focal plane of lens
JPS6234250Y2 (en)
SU953457A1 (en) Optical electronic measuring device
SU853381A1 (en) Device for measuring object rotation angles
SU600388A1 (en) Plane simulator for specifying planenes meters
US3234864A (en) Optical measuring apparatus
SU1339394A1 (en) Theodolite
SU1244616A1 (en) Autocollimation device
SU1679456A1 (en) Optical sighting system
SU1114909A1 (en) Device for determination of cine-photo camera defocusing (its versions)
SU443250A1 (en) Device for remote measurement of thermal deformations of optical elements