SU1345054A1

SU1345054A1 - Interference device for checking lens off-centering

Info

Publication number: SU1345054A1
Application number: SU853959163A
Authority: SU
Inventors: Юрий Викторович Елисеев; Юрий Петрович Контиевский
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1987-10-15

Abstract

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано дл контрол децентри- ровки линзы относительно заданной оси в процессе центрировани . Целью изобретени вл етс повьппение точности контрол , достигаемое благодар введению в наблюдательную систему (ЛThe invention relates to the field of measurement technology and can be used to control the de-centering of a lens relative to a given axis in the course of centering. The aim of the invention is to improve the accuracy of control, achieved through the introduction into the observation system (L

Description

устройства определенным образом выполненных и ориентированных: маски и призменного блока, что позвол ет перейти к более чувствительному методу нониальной оценки остаточной величины децентрировки. Излучение лазера 1, отразившись от поверхностей центрируемой линзы 4, образует интерференционную картину, рассматриваемую с помощью наблюдательной системы,. котора включает в себ объектив 6, маску 7, призменный блок 8, 9 и окул р 10, Маска 7 имеет прозрачные и непрозрачные участки, форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендикул рныхthe devices are made and oriented in a certain way: the mask and the prism block, which makes it possible to proceed to a more sensitive method of the nonial estimation of the residual value of decentering. The laser radiation 1, reflected from the surfaces of the centered lens 4, forms an interference pattern, viewed with the help of the observation system. which includes a lens 6, a mask 7, a prism block 8, 9 and an eye 10, the Mask 7 has transparent and opaque portions, the shape and location of which are symmetrical with respect to two mutually perpendicular

1one

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол децентрировки линзы относительно заданнЬй оси в процессе центрировани при механической обработке и сборке.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the de-centering of a lens relative to a predetermined axis during centering during machining and assembly.

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол , достигаемое благодар введению в наблюдательную систему устройства определенным образом выполненных и ориентированных маски и призменного блока, что позвол ет перейти к более чувствительному методу нониальной оценки величины остаточной децентрировки.The aim of the invention is to improve the accuracy of the control, achieved by introducing a specifically executed and oriented mask and prism block into the observation system of the device, which makes it possible to switch to a more sensitive method of estimating the residual decentration value.

На фиг, представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 - варианты выполнени маски; на фиг.4 - поле зрени при децентрированной линзе; на фиг.5 - поле зрени при центрированной линзе.FIG. Is a diagram of the device; Figures 2 and 3 show embodiments of the mask; Fig. 4 shows the field of view with a decentralized lens; Fig. 5 shows the field of view with a centered lens.

Интерференционное устройство дл контрол децентрировки линзы (фиг.1) состоит из лазера 1, светоделительно- го зеркала 2, узла 3 креплени контролируемой линзы 4 с оптической осью 5 и наблюдательной оптической системы , включающей объектив 6, плоскую маску 7, призменный блок 8, 9 и окул р 10. Ось 11 пуч.ка лазера посредством светоделительного зеркала 2 оптически сопр жена с оптической осью объектива 6. Маска 7 выполнена в виосей , стносительно одной из которых симметричны друг другу одноименные, а относительно другой - разноименные участки, Призменный блок 8, 9 образует систему двойного изображени , котора совместно с маской 7 преобразует изображение интерференционной картины, смещенной в поле зрени в результате наличи децентрировки линзы 4, Е картину с нониально сдвинутыми друг относительно друга прерывистыми интерференционными полосами. При уменьшении децентрировки сдвиг полос уменьшаетс , обраща сь в нуль дл полностью сцентрированной линзы, 5 ил.The interference device for controlling the de-centering of the lens (Fig. 1) consists of a laser 1, a beam-splitting mirror 2, a mount 3 for a controlled lens 4 with an optical axis 5, and an observation optical system including an objective 6, a flat mask 7, a prism unit 8, 9 and an eyepiece 10. The axis 11 of the beam. By means of the beam-splitting mirror 2, the laser beam is optically coupled to the optical axis of the lens 6. The mask 7 is made in vios, one of which is symmetric to each other, and the other parts are opposite. The unit 8, 9 forms a double-image system, which, together with the mask 7, transforms an image of an interference pattern that is shifted in the field of view as a result of decentering of the lens 4, E picture with intermittently shifted intermittent interference bands. As the de-centering decreases, the shift of the bands decreases, turning to zero for a fully centered lens, 5 sludge.

5five

де чередующихс прозрачных и непрозрачных участков (фиг.2 и 3), форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендику- 5 л рных осей q и h. Причем относительно оси q симметричны друг другу одноименные участки маски, т.е. прозрачные участки симметричны прозрачным участкам, а непрозрачные - непрозрач- ным. Относительно оси h симметричны разноименные участки маски. Маска 7 установлена перпендикул рно оптической оси объектива 6, при этом точка пересечени осей q и h лежит на указанной оси. Призменный блок состоит из куб-призмы 8 и двух одинаковых пр моугольных призм 9, установленных гипотенузными гран ми на две грани куб-призмы, симметричные относитель- но ее светоделительной грани. Призмы 9 ориентированы при зтом таким образом , что зеркальное изображение ребра пр мого угла одной из них, образованное светоделительной гранью куб- призмы 8, пересекает ребро пр мого угла второй пр моугольной призмы под углом 90, Призменный блок 8, 9 установлен одной из свободных граней куб- призмы 8 параллельно маске 7, причем ребра пр мых углов призм 9 пересекают соответственно оптическую ось объектива 6 и ее зеркальное изображение, образуемое светоделительной граньюde alternating transparent and opaque areas (FIGS. 2 and 3), the shape and location of which are symmetrical with respect to two mutually perpendicular 5 and q axes q and h. Moreover, with respect to the q axis, the same areas of the mask are symmetric to each other, i.e. transparent areas are symmetrical to transparent areas, and opaque - to opaque. Regarding the h axis, the opposite parts of the mask are symmetric. The mask 7 is set perpendicular to the optical axis of the lens 6, while the intersection point of the axes q and h lies on the specified axis. The prism block consists of a cube-prism 8 and two identical rectangular prisms 9, installed by hypotenuse faces on two faces of a cube-prism, symmetrical with respect to its beam-splitting face. Prisms 9 are oriented in such a way that the mirror image of the edge of the right angle of one of them, formed by the beam-splitting face of the cubic prism 8, intersects the edge of the right angle of the second right-angle prism at an angle of 90. The prism block 8, 9 is set to one of the free edges the cubic prisms 8 are parallel to the mask 7, and the edges of the right angles of the prisms 9 intersect, respectively, the optical axis of the lens 6 and its mirror image formed by the beam-splitting face

5five

.41.41

куб-призмы под углами 90 Окул р 10 расположен на пути пучка, выход щего из куб-призмы 8 со стороны его второй свободной грани, таким образом, что передн фокальна плоскость оку лира посредством призменного блока оптически сопр гаетс с плоскостью маски 7.a cube-prism at angles of 90 ocul r 10 is located on the path of the beam emerging from the cube-prism 8 from the side of its second free face, so that the front focal plane of the eye is optically matched with the plane of the mask 7 by means of a prism unit.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении лазера 1 световой пучок через светоделительное зеркало 2 направл етс на поверхности центрируемой линзы 4. Отраженные от поверхностей линзы 4 два когерентных волновых фронта разной кривизны попадают на светоделительное зеркало 2, которое направл ет их в объектив 6. Взаимодейству друг с другом в пространстве перед линзой 4, волновые фронты интерферируют, образу интерференционную картину в виде системы концентрических колец. Объектив 6 формирует изображение интерференционной картины, образующейс в предметной плоскости Р, в плоскости маски 7, котора перекрьшает части изображени интерференционных колец. Лучи света о-т объектива 6, пройд через прозрачные участки маски 7, поступают в призменный блок 8, 9 и далее - в окул р 10 и глаз оператора . Точки, расположенные на оптической оси объектива 6, имеют одно изображение на выходе призменного блока. В случае смещени точек относительно оптической оси объектива 6 на выходе призменного блока образуютс два изображени точек, рассто ние между которыми равно удвоенному смещению точек с оптической оси.When laser 1 is turned on, the light beam through the beam-splitting mirror 2 is directed onto the surface of the centered lens 4. Reflected from the surfaces of lens 4, two coherent wave fronts of different curvature fall on the beam-splitting mirror 2, which directs them to the lens 6. Interaction with each other in the space in front lens 4, the wave fronts interfere, forming an interference pattern in the form of a system of concentric rings. The lens 6 forms an image of the interference pattern, formed in the subject plane P, in the plane of the mask 7, which intersects parts of the image of the interference rings. The rays of light from the lens 6, having passed through the transparent areas of the mask 7, enter the prism block 8, 9 and further - into the eye 10 and the eye of the operator. Points located on the optical axis of the lens 6, have one image at the output of the prism block. In the case of displacement of points relative to the optical axis of the lens 6, two images of points are formed at the output of the prism block, the distance between which is equal to twice the displacement of points from the optical axis.

Таким образом, когда линза 4 центрирована , изображение единственное и в поле зрени наблюдаетс картина, показанна на фиг.5. При децентриро- ванной линзе 4 в поле зрени возникают два неполных изображени интерференционных колец, нониально сдвинутых в противоположных направлени х Рассто ние между центрами сдвинутых изображений равно удвоенному рассто нию смещени центра интерференционных колец с оптической оси объектива 6, Картина, возникающа в этом случае в поле зрени , показана на фиг.4 Перемеща линзу 4 относительно оси 11 лазерного пучка и наблюда за кар тиной в поле зрени , добиваютс такоThus, when lens 4 is centered, the image is unique and a picture is observed in the field of view, shown in FIG. When a decentered lens 4 in the field of view, two incomplete images of interference rings appear, which are non-diagonally shifted in opposite directions. The distance between the centers of the shifted images is equal to twice the distance of the center of the interference rings from the optical axis of the lens 6, the picture that appears in this case in the field The view is shown in Fig. 4 By moving the lens 4 relative to the axis 11 of the laser beam and observing the picture in the field of view, tacos are achieved

450544450544

го положени линзы 4, при котором в поле зрени видна единственна картина интерференционных колец, показанна на фиг.5.The first position of the lens 4, in which a single picture of interference rings is visible in the field of view, is shown in FIG.

Claims

Formula isobteni

Interference device for

1Q of the lens de-centering control, containing a laser, a beam-splitting mirror and a mount of the controlled lens, successively along the laser beam, an observing optical system consisting of an objective lens and an ocular and positioned in such a way that the optical axis of its lens is aligned with the axis of the laser beam by means of a beam splitter 20, which is different in that, in order to control the accuracy, the observational optical system is equipped with successive beams along the rays,

25 emerging from the lens, a flat mask and a prism block, the mask is made in the form of alternating transparent and opaque areas, the shape and location of which are symmetric about two mutually perpendicular axes, relative to one of which are symmetric to each other of the same name, and relative to the other - unlike the mask is installed perpendicular to the optical axis of the lens in such a way that the point of intersection of the axes of symmetry of the mask lies on the optical axis of the lens, the prism unit is designed as a cube-prism and

e0 of two identical rectangular prisms installed on the face of the cube prism symmetrically with respect to its beam-splitting face and oriented so that the mirror image g of the edge of the right angle of one of the rectangular prisms formed by the beam-splitting face of the cube prism intersects the edge of the angle of the second rectangular prism under the direct angle, the prism block is oriented

35

55

Thus, one of the free faces of the cube prism is parallel to the mask plane, and the edges of the right angles of the rectangular prisms intersect, respectively, the optical axis of the lens and its mirror image, formed by the beam-splitting face of the cube prism, at right angles

in the course of the beam emerging from the prism — that its front focal plane of the block from the second free — by means of the prism block by the optics of the face of the cube-prism, thus, is consistently aligned with the plane of the mask.

h

/

(Rig.2,

Fi2.b

Ft

Editor N.Shvydka

Compiled by M.Shemchukov

Tehred L. Serdgokova Proofreader A.Zimokosov

Order 4909/40 Circulation 676 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Design, 4.

(pu2.5