SU842401A1 - Фотоэлектрическое устройство дл конт-РОл РАбОчЕгО РАССТО Ни Об'ЕКТиВОВ - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для . измерения рабочих расстояний (отрезков) объективов.

Известно устройство для измерения рабочих расстояний объективов, содержащее коллиматор, объективодержатель, наблюдательный микроскоп, отсчетный микроскоп, измерительную шкалу и контролируемый объектив.

Недостатком устройства является низкая точность измерения, связанная с ошибкой фокусировки на плоскость наилучшей установки, и малая производительность. ₍

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фбтоэлектрическое устройство для измерения рабочих расстояний, содержащее последовательно установленные коллиматор, объективодержатель, микрообъектив, светофильтр, электронный блок, фотоприемник и устройство индикации tQ.

j <«> ·»λ ' . ·. .

Устройство работает следующим об----разом.

На объективодержатель помещают эталонный объектив с заранее известным рабочим расстоянием. Параллельный пучок лучей, выходящий из κοππη-матора, проходит эталонный объектив и фокусируется в его фокальной плоскости. Микрообъектив проецирует изображение радиальной миры в плоскость диафрагмы и далее световой поток попадает на чувствительную площадку фотоприемника, сигнал с которого поступает на регистрирующий прибор.

Перемещая микрообъектив,добиваются наибольшего показания регистрирующе- . го прибораj фиксируют это положение микрообъектива с помощью связанного с ним датчика перемещения. Затем устанавливают на объективодержатель контролируемый объектив и вновь повторяют наводку.

Разность показаний датчика перемещения микрообъектива при наводке мик3 842401 4 рообъектива на плоскость найлучшего |локонно-оптический клин 3, на котором контраста эталонного и контролируемого объективов определяет разность их рабочих расстояний.

Недостатком данного устройства яв- ₅ ляется низкая производительность, так как наведение микрообъектива на плоскость наилучшей установки осуществляется вручную.

Цель изобретения - повышение про- ю изводительности контроля рабочего расстояния объективов.

Поставленная цель достигается путем введения в известное устройство вращающегося волоконно-оптического кдана,15 установленного между контролируемым объективом и микрообъективом на оси, совпадающей с его геометрической осью и параллельной оптической оси устройства и которая смещена относительно 20 нее, причем одна грань клина, расположенная со стороны микрообъектива, перпендикулярна оптической оси, а электронный блок .подключен к фотоприемнику, устройством индикации и задат-25 чика тактовых импульсов, выполненным в виде магнита, установленного на волоконно-оптическом клине, и магнитоуправляемого контакта, соединенного с электронным блоком. 30

На фиг. 1 представлена приципиальная схема устройства; на фиг. 2 - во- ’ локонно-оптический клин; на фиг. 3 вид электрических сигналов после фотоприемника, на фиг. 4 - вид такто- ³⁵ вых импульсов.

Устройство содержит коллиматор 1, объективодержатель 2, вращающийся волоконно-оптический клин 3, микрообъектив 4, диафрагму 5, светофильтр ⁴⁰ 6, фотоприемник //электронный блок 8, устройство индикации 9, магнитоуправляемый контакт 10, магнит 11,

На объективйдержатель 2 устанавливают контролируемый объектив 12.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок лучей из коллиматора! проходит через установленный на объективодержателе 2 контролируе- ⁵⁰ мый объектив 12, который дает изображение диафрагмы коллиматора в своей фокальной плоскости, вблизи которой расположена грань волоконно-оптического клина 3. При вращении волоконно оптического клина 3.изображение диафрагмы коллиматора перемещаете^ по грани клина. На фиг. 2 изображен воусловно показаны сплошными линиями линии равной толщины клина, а пунктирной - проекция траектории, по которой перемещается изображение диафрагмы коллиматора, на грань клина, перпендикулярную оптической оси.

Так как грань клина, на которой образуется изображение диафрагмы коллиматора, наклонена к оптической оси, то при вращении клина только в двух его точках и , лежащих на линии равной толщины клинА, образуются резкие изображения диафрагмы. Волоконно-оптический клин передает изображение от одной грани к другой без искажения, поэтому микрообъектив 4, проецирующий грань клина в плоскость диафрагмы 5, будет давать резкое изображение диафрагмы коллиматора на диафрагме 5 в момент, когда точки А^ и Ад будут пересекать оптическую ось устройства.

Светофильтр 6 приводит спектральную кривую чувствительности фотоприемника 7 к рабочему'спектральному диапазону контролируемого объектива.

Диаметр диафрагмы 5 выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие:

Ц - 1 · Р> _? где Ц - диаметр диафрагмы 5;

- диаметр изображения диафраг- мы коллиматора, образующегося в задней фокальной плоское-, ти контролируемого объектива;

1¾ - увеличение микрообъектива.

Поэтому световой поток, попадающий на фотоприемник 7, будет наибольшим :в тех случаях,когда, при вращении клина на диафрагме 5 будет резкое изображение диафрагмы коллиматора, что соответствует моментам пересечения точек А4 и'Ац.оптической оси, и электрические сигналы с фотоприемника 7 будут иметь вид, показанный на фиг. 3.'

При настройке устройства по эталонному объективу объективодержатель 2 выставляют в такое положение, что при вращении волоконно-оптического клина 3 в двух его точках Αθ^κ А_о^, лежащих на линии равной толщины клина, проходящей через центр его вращения, образуется резкое изображение диафрагмы коллиматора.

Отклонение рабочего расстояния контролируемого объектива &Sp от номинального определяется выражением &.Sp = Ι< (ΐ'κ “ J)) где Т - период вращения клина (период следования пар импульсов) ;

- временной интервал между импульсами;

К - коэффициент, зависящий от угла клина.

Если у) > 0, то рабочее расстояние контролируемого объектива больше номинального, а если^Сц- < 0, то мень-. ше.

Это достигается тем, что магнит 11 устанавливается в точке, где клин 3 имеет наибольшую толщину. В момент прохождения этой точки оптической оси устройства, вблизи которой установлен магнитоуправляемый контакт 10, в эле'к-₂₅ тронном блоке 8 формируется тактовый импульс, соответствующий началу отсчета.

Электронный бло« 8 измеряет временной интервал между максимумами __п электрического сигнала с фотоприемника 7 и формирует электрический сигнал, пропорциональный величине д·) , который затем поступает на устройство индикации, на котором в цифровом виде отображается отклонение рабочего расстояния контролируемого объектива? От номинального.

Claims (1)

1. рообъектива на плоскость наилучшего контраста эталонного и контролируемого объективов определ ет разность их рабочих рассто ний. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  производительность, та как наведение микрообъектива на плос кость наилучшей установки осуществл етс  вручную. Цель изобретени  - повышение производительности контрол  рабочего ра сто ни  объективов. Поставленна  цель достигаетс  пут введени  в известное устройство вращаннцегос  волоконно-оптического кздан установленного между контролируемым объективом и микрообъективом на оси, совпадак дей с его геометрической осью и параллельной оптической оси устройства и котора  смещена относительно нее, причем одна грань клина, расположенна  со стороны микрообъектива, перпендикул рна оптической оси, а электронный блок подключен к фотопри емнику, устройством индикации и задат чика тактовых импульсов, выполненным в вид1е магнита, установленного на волоконно-оптическом клине, и магнитоуправл емого контакта, соединенного с электронным блоком, На фиг. 1 представлена приципиальна  схема устройства; на фиг, 2 - волоконно-оптический клин; на фиг. 3 вид электрических сигналов после фотоприемника , на фиг. 4 - вид тактовых импульсов. Устройство содержит коллиматор 1, объективодержатель 2, вращающийс  волоконно-оптический клин 3, микрообъектив 4, диафрагму 5, светофильтр 6, фотоприемник 7, электронный блок 8, устройство индикации 9, магнито- управл емый контакт 10, магнит 11, На объективйдержатель 2 устанавлившот контролируемый объектив 12, Устройство работает следующим образом . Параллельный пучок лучей из коллиматора -1 проходит через установленный на объективодержателе 2 контролируемый объектив 12, который дает изображение диафрагмы коллиматора в своей фокальной плоскости, вблизи которой расположена грань волоконно-оптическо го клина 3, При вращении волоконнооптического клина 3.изображение диафрагмы коллиматора перемещаете по грани клина. На . 2 изображен во1локонно-оптический клин 3, на котором условно показаны сплошными лини ми линии равной толщины клина, а пунктирной - проекци  траектории, по ко-, торой перемещаетс  изображение диафрагмы коллиматора, на грань клина, перпендикул рную оптической оси. Так как грань клина, на которой образуетс  изображение диафрагмы коллиматора , наклонена к оптической оси, то при вращении клина только в двух его точках А . и АО , лежащих на линии равной толщины клина, образуютс  резкие изображени  диафрагмы. Волоконно-оптический клин передает изобра ение от одной грани к другой без искажени , поэтому микрообъектив 4, проецирующий грань клина в плоскость диафрагмы 5, будет давать резкое изображение диафрагмы коллиматора на диафрагме 5 в момент, когда точки А,, и Aij. будут пересекать оптическую ось устройства, Светофильтр 6 приводит спектральную кривую чувствительности фотоприемника 7 к рабочемуспектральному диапазону контролируемого объектива. Диаметр диафрагмы 5 выбирают таким образом, чтобы выполн лось условие: . 1 - 1 , диаметр диафрагмы 5; где Ц 1 диаметр изображени  диафрагмы коллиматора, образующегос  в задней фокальной плоское-, ти контролируемого объектива; увеличение микрообъектива. Поэтому световой поток, попадающий на фотоприемник 7, будет наибольшим :в тех случа х,когда, при вращении клина на диафрагме 5 будет резкое изображение диафрагмы коллиматора, что соответствует моментам пересечени  точек А иАл.оптической оси, и электрические сигналы с фотоприемника 7 будут иметь вид, показанный на фиг. 3. При настройке устройства по эталонному объективу объективодержатель 2 выставл ют в такое положение, что при вращении волоконно-оптического клина 3 в двух его точках А и А,,, лежащих на линии равной толщины клина, проход щей через центр его вращени , образуетс  резкое изображение диафрагмы коллиматора. 5 Отклонение рабочего рассто ни  ролируемого объектива д$р от номи нального определ етс  выражением Л5р k ( J), где Т - период вращени  клина (пе риод следовани  пар импул сов) ; временной интервал импульсами; К - коэффициент, завис щий от угла клина. , (1-И Т) ° рабочее рассто ние контролируемого объектива больше номи нального, а всли( ) О, то меньше . Это достигаетс  тем, что магнит 11 устанавливаетс  в точке, где клин 3 имеет наибольшую толщину. В момент прохождени  этой точки оптической оси устройства, вблизи которой установлен магнитоуправл емый контакт 10, в электронном блоке 8 формируетс  тактовый импульс, соответствующий началу отсчета . Электронный блок 8 измер ет временной интервал Т между максимумами электрического сигнала с фотоприемника 7 и формирует электрический сигнал, прог1ррциональный величине т) который затем поступает на устройство индикации, на котором в цифровом виде отображаетс  отклонение рабочего 1 рассто ни  контролируемого объектива; от номинального. Формула изобретени  Фотоэлектрическое устройство дл  контрол  рабочего рассто ни  объективов , содержащее последовательно установленные коллиматор, объективодержатель , микрообъектив, диафрагму, . светофильтр, электронный блок, фотоприемник и устройство индикации, о т л и ч а ю.щ е е с   тем, что, с целью повышени  производительности контрол , оно снабжено вращакицимс  волоконно-оптическим клином, установлен ным между контролируе№1м объективом и микрообъебтивом на оси, совпадающей с его геометрической осью и параллельной оптической оси устройства и котора  смещена относительно нее, причем одна грань клина, расположенна  со стороны микрообъектива, перпендикул рна оптической оси, а электронный блок подключен к фотоприемнику, устройством индикации и задатчиком тактовых импульсов, выполненным в виде магнита, установленного на волоконно-оптическом клине, и магнитоуправл емого контакта, соединенного с электронным блоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Кривов з Л. М. и др. Практика оптической измерительной лаборатории. М., Машиностроение, 1974, с. 218, рис. 129 и с. 221, рис. 133.

   Фч9,1

   -- X

   /

   V

   иф

   /е.З