SU934218A1 - Устройство дл центрировани линз - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к измерению децентровки линз и объективов, погрешностей изготовления двугран-ных углов призм и клиньев, и может быть использовано также для поверки ⁵ погрешности изготовления других деталей и элементов конструкций (сборочных оптико-механических единиц).

Известно устройство для контроля оптических элементов, содержащее оптическую схему, формирующую изображение источника света в отраженном и проходящем пучках через контролируемую линзу. ₁₅

Оба изображения проектируются оптической системой на два четырехквадратных фотоприемника.

Поверяемая линза закрепляется во ;врЗЩакмцемся приспособлении-патроне. _м

В устройстве используется прерыватель светового потока, выполненный в виде вращающегося диска-модулятора с электроприводом [1 ].

Недостатками данного устройства являются сложность и большие габариты конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для центрирования линз, содержащее оптически связанные осветительную и приемную системы и блок обработки.

В устройстве осветительная система включает излучатель, объектив, модулятор и набор диафрагм, а приемная окуляр, набор диафрагм, заслонку[2j.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием модулятора с электроприводом, набора диафрагм и т.д. и невозможность измерения геометрических параметров оптических деталей.

Цель изобретения. - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для центрирования

3^! 934 линз, содержащем оптически связанные осветительную и приемную систему и блок обработки, осветительная система выполнена в виде последовательно установленных куб-призмы, на двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены светодиоды, зеркала, установленного с возможностью вывода его их хода оптического излучения, и объектива, и второго объектива, опти- 1 чески связанного с куб-призмой через зеркало, приемная система выполнена в виде последовательно расположенных объектива, зеркала, установленного с возможностью вывода его из хода опти- , ческого излучения, и куб-призмы, на Двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены дискретно фотопри·¹· емники, и последовательно установленных зеркала и второго' объектива,опти- ₃ чески связанного через первое зеркало с куб-призмой, а фотоприемники соединены с блоком обработки, выполненным из двух пар последовательно между собой связанных блока коммутации и ₂ блока электронной фиксации.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 ^_ расположение изображения светодиодов в плоскости фотоприемников; на фиг.4 - ₃ общее положение относительной системы координат! у- ,образуемой изображением светодиодов в абсолютной системе координат хоу, образуемой расположенными дискретно фотоприемниками .

Устройство содержит светодиоды 1 и 2, размещенные на двух взаимно перпендикулярных гранях куб-призмы 3, объективы 4 и 5, куб-призму 6, на двух взаимно перпендикулярных гранях которой размещены дискретно фотоприемники 7 и 8. Центрируемая линза 9 устанавливается в держателе(не показан). Зеркало 10 установлено с возможностью вывода его из хода оптического излучения, по ходу которого за зеркалом 10 размещен объектив 11 и помещается поверяемая оптическая деталь 12, например призма. Зеркало 13, объектив 14 и зеркало 15, установленное с возможностью вывода его из хода оптического излучения, размещены последовательно.

Блок обработки включает две пары последовательно между собой связанных блоков 16 и 17 коммутации и блоков 18 и 19 электронной фиксации.

Последовательно установленные куб218 4 |призма 3, зеркало 10, объектив 4 и объектив 1-1, оптически связанный с куб-призмой 3, через зеркало 10 образуют осветительную систему, а пос5 ледовательно расположенные объектив 5, зеркало 15, куб.-призма 6, зеркало 13 и объектив 14 образуют приемную систему, а фотоприемники 7 и 8 соединены соответственно с блоками 16 о и 17 коммутации.

Устройство работает следующим образом .

Светодиоды 1 и 2 через куб-призму 3 и объектив 4 образуют пучок из5 лучения светящегося перекрестия, которое собирается объективом 5, и на перпендикулярных гранях куб-призмы 6 образуется изображение этого светящегося перекрестия в виде от-* п дельных линеек (фиг. 2). На этих же гранях расположен перпендикулярно изображению светящихся линеек дискретно ряд фотоприемников 7 и 8, число которых выбирается из условия раз5 .решающей способности приемной системы и достаточного углового охвата допустимых зон децентровки оптических деталей. Без центрируемой линзы 9 изображение перекрытия линеек излу0 чателей х^о^у^· полностью совпадает с линейкой фотоприемников 7 и 8, образующих ' опорную систему координат хоу. При введении центрируемой линзы на прохождение пучков света величина и знак децентровки линзы 9 определяется смещением относительной системы координат относительно опорной (фи г. 4) .

В случае появления децентровки поθ веряемой детали изображение смещается (фиг. 2 и 3) .

В случае необходимости поверки геометрических параметров других оптических деталей, кроме линз и объекти₅ вов, например призм или клиньев, используется оптический канал, образованный тремя зеркалами 10, 13 и 15В данном случае показана возможность поверки точности изготовления двугранных углов оптической детали 12,

О например призмы.

Если двугранные углы призмы изготовлены точно и находятся в допуске, то в этом случае изображение перекрес-^г> тия, образованного светодиодами 1 и 2, . смещено относительно центра координат осей незначительно, з в случае неточности изготовления, превышающей вели5 934218 чину допуска, изображение будет смещено аналогично появлению смещения при наличии децентровки линз или объективов (фиг. 2, 3 и 4 соответственно) .

Таким образом, на выходах фотоприемников 7 и 8 в случае децентровки поверяемых линз или объективов или при неточности изготовления двугранных углов призм появляется сигнал о I величине и знаке поверяемого оптического параметра детали, которые закодированы в номерах фотоприемников 7 и 8 как по оси абсцисс х,'так и по оси ординат у , поэтому опрашивая блоками 1 16 и 17 коммутации фотоприемники 7 и 8, электронным путем получаем фиксацию этих номеров и выводим эту информацию на блоки 18 и 19 электронной фиксации. ;

Фиксация номеров фотоприемников 7 и 8 проводится по превышению сигнала с фотоприемника X и У над сигналами с остальных фотоприемников как в случае, когда светодиоды 1 и 2 за- ; питаны в противофазе (фиг. 2 и 3), при этом опрашивается перпендикулярная запитанному излучателю линейка фотоприемников, так и в случае синфазного питания излучателей (фиг.4). .

Таким образом, -за счет предлагаемого выполнения приемной и осветительной систем и блока обработки значительно упрощается конструкция устройства, так как теперь не в частности, модуляционной и расширяется диапазон как руемых оптических деталей, геометрических параметров, ширяются функциональные устройства.

требуется, системы, контролитак и их т.е. расвозможности ι

	7, Ц

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике, конкретнее к измерению децентровки линз и объективов, .погрешностей изготовлени  двугран-ных углов призм и клиньев, и может быть использовано также дл  поверки погрешности изготовлени  других дета лей и элементов конструкций (сборочных оптико-механических единиц). Известно устройство дл  контрол  оптических элементов, содержащее оптическую схему, формирующую изображение источника света в отраженном и проход щем пучках через контролируемую линзу. Оба изображени  проектируютс  оптической системой на два четырехквад ратных фотоприемника. Повер ема  линза закрепл етс  во ;врЗЩающемс  приспособлении-патроне, В устройстве используетс  прерывател светового потока, выполненный в виде вращающегос  диска-модул тора с электропри водом СО. Недостатками данного ycTpoiicT.aa вл ютс  сложность и большие габариты конструкции. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устройство дл  центрировани  линз, содержащее оптически св занные осветительную и приемную системы и блок обработки, В устройстве осветительна  система включает излучатель, объектив, модул тор и набор диафрагм, а приемна  окул р , набор диафрагм, заслонку(2J, Недостатком известного устройства  вл етс  сложность конструкции, обусловленна  наличием модул тора с электроприводом , набора диафрагм и т,д, и невозможность измерени  геометрических параметров оптических деталей. Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  центрировани  39 линз, содержащем оптически св занные осветительную и прд емную систему и блок обработки, осветительна  систем выполнена в виде последовательно установленных куб-призмы, на двух взаи но перпендикул рных гран х которой размещены светодиоды, зеркала, установленного с возможностью вывода его их хода оптического излучени , и объ ектива, и второго объектива, оптически св занного с куб-призмой через зеркало, приемна  система выполнена в виде последовательно расположенных объектива, зеркала, установленного с возможностью вывода его из хода оптического излучени , и куб-призмы, на Двух взаимно перпендикул рных гран х которой размещены дискретно фотоприемники , и последовательно установлен ных зеркала и второгообъектива,опти; чески св занного через первое зеркало куб-призмой, а фотоприемники соединены с блоком обработки, выполненным из двух пар последовательно между собой св занных блока коммутации и блока электронной фиксации. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - расположение изображени  светодиодов в плоскости фотоприемников; на фиг.4 общее положение относительной системы координатах, о- у-,образуемой изо ражением светодиодов в абсолютной системе координат хоу, образуемой ра положенными дискретно фотоприемника ми. Устройство содержит светодиоды 1 2, размещенные на двух взаимно перпендикул рных гран х куб-призмы 3, объективы и 5, куб-призму 6, на двух взаимно перпендикул рных гран х которой размещены дискретно фотоприемники 7 и 8. Центрируема  линза 9 устанавливаетс  в держателе(не показан). Зеркало 10 уст новлено с возможностью вывода его из хода оптического излучени , по ходу которого за зеркалом 10 размещен объек тив 11 и помещаетс  повер ема  оптическа  деталь 12, например призма, Зеркало 13, объектив 1А и зеркало 15 установленное с возможностью вывода его из хода оптического излучени , размещены последовательно. Блок обработки включает две пары последовательно между собой св занных блоков 16 и 17 коммутации и блоков 18 и 19 электронной фиксации. Последовательно установленные куб84{призма 3, зеркало 10, объектив i и объектив 1-1, оптически св занный с куб-призмой 3, через зеркало 10 образуют осветительную систему, а последовательно расположенные объектив 5, зеркало 15, куб-призма 6, зеркало 13 и объектив И образуют приемную систему, а фотоприемники 7 и 8 соединены соответственно с блоками 1б и 17 коммутации . Устройство работает следующим образом . Светодиоды 1 и 2 через куб-призму 3 и объектив h образуют пучок излучени  свет щегос  перекрести , которое собираетс  объективом 5, и на перпендикул рных гран х куб-призмы 6 образуетс  изображение этого свет щегос  перекрести  в виде от- дельных линеек (фиг. 2). На этих же гран х расположен перпендикул рно изображению свет щихс  линеек дискретно р д фотоприемников 7 и 8, число которых выбираетс  из услови  разрешающей способности приемной системы и достаточного углового охвата допустимых зон децентровки оптических деталей. Без центрируемой линзы 9изображение перекрыти  линеек излучателей Qо,-у. полностью совпадает с линейкой фотоприемников 7 и 8, образующих опорную систему координат хоу. При введении центрируемой линзы 9 на прохождение пучков света величина и знак децентровки линзы 9 определ етс  смещением относительной системы координат относительно опорной (фиг. 4). В случае по влени  децентровки повер емой детали изображение смещаетс  (фиг. 2 и 3). В случае необходимости поверки геометрических параметров других оптических деталей, кроме линз и объективов , например призм или клиньев, используетс  оптический канал, образованный трем  зеркалами 10, 13 и 15В данном случае показана возможность поверхи точности изготовлени  двугранных углов оптической детали 12, например призмы. Если двугранные углы призмы изготовлены точно и наход тс  в допуске, то в этом случае изображение перекрести , образованного светодиодами 1 и 2, смещено относительно центра координат осей незначительно, а в случае неточности изготовлени , превышающей вели593 чину допуска, изображение будет смещено аналогично по влению смещени  при наличии децентровки линз или объективов (фиг. 2, 3 и соответственно ) . Таким образом, на выходах фотоприемников 7 и 8 в случае децентровк повер емых линз или объективов или при неточности изготовлени  двугранных углов призм по вл етс  сигнал о величине и знаке повер емого оптичес кого параметра детали, которые закод рованы в номерах фотоприемников 7 и 8 как по оси х, так и по оси ординат у , поэтому опрашива  блокам Т6 и 17 коммутации фотоприемники 7 и 8, электронным путем получаем фиксацию этих номеров и выводим эту инфор мацию на блоки 18 и 19 электронной фиксации. Фиксаци  номеров фотоприемников 7 и 8 проводитс  по превышению сигна ла с фотоприемника X и У над сигна лами с остальных фотоприемников как в случае, когда светодиоды 1 и 2 запитаны в противофазе фиг. 2 и 3), при этом опрашиваетс  перпендикул рна  запитанному излучателю линейка фотоприемников, так и в случае синфазного питани  излучателей (фиг.4). Таким образом, -за счет предлагаемого выполнени  приемной и осветительной систем и блока обработки зна чительно упрощаетс  конструкци  устройства , так как теперь не требуетс  в частности, модул ционной системы, -и расшир етс  диапазон как контролируемых оптических деталей, так и их геометрических параметров, т.е. расшир ютс  функциональные возможности устройства. Формула изобретени  Устройство дл  центрировани  линз, содержащее оптически св занные осветительную и приемную системы и блок обработки, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и расширени  функциональных возможностей , осветительна  система выполнена в виде последовательно установленных куб-призмы, на двух взаимно перпендикул рных гран х которой размещены светодиоды,зеркала, установленного с возможностью вывода его хода оптического излучени , и объектива, и второго объектива, оптически св занного с куб-призмой через зеркало, приемна  система выполнена в виде последовательно расположенных объектива, зеркала, установленного с возможностью вывода его из хода оптического излучени , и куб-призмы, на двух взаимно перпендикул рных гран х которой размещены дискретно фотоприемники , и последовательно устайовленных зеркала и второго объектива, оптически св занного через первое зеркало с куб-призмой, а фотоприемники соединены с блоком обработки, выполненным из двух пар последовательно между собой св занных.блока коммутации и блока электронной фиксации . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Оптико-механическа  промышленность , 1972, № 10, с. 60-62.
2. 2.Акцептованна  за вка Великобритании № 1 409117, кл. G 01 В 11/27, 1975 (прототип).

   У/7. /Z W//// 97/7///////// 7/Z //7/////////////7//

   Фиг.

   С С

   Фиг.2. У///////, У/////7/7 yZZ/ZZ/ZZZZZA