Интерференционное устройство для контроля децентрировки линзы

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля децентрировки линзы относительно заданной оси в процессе центрирования. Целью изобретения является повьппение точности контроля, достигаемое благодаря введению в наблюдательную систему (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1345054 д1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959163/24-28 (22) 02.09.85 (46) 15.10.87. Бюл. !1 -38 (72) Ю.В.Елисеев и 1О.Ï.Êîíòèåâñêèé (53) 681.2:531.7(088.8) (56) Ельников Н.Т. и др. Сборка и юстировка оптико-механических приборов. М.: Машиностроение, 1974, с. 111-114.

Патент США Ф 3.507.597, кл. G 01 В 9/02, 1967. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕЦЕНТРИРОВКИ ЛИНЗЫ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля децентрировки линзы относительно заданной оси в процессе центрирования. Целью изобретения является повышение точности контроля, достигаемое благодаря введению в наблюдательную систему

1345054 устройства определенным образом выполненных и ориентированных маски и приэменного блока, что позволяет 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,. которая включает в себя объектив 6, маску 7, призменный блок 8, 9 и окуляр 1Î. Маска 7 имеет прозрачные и непрозрачные участки, форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендикулярных

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля децентрировки линзы относительно задаинбй оси в процессе центрирования при механичес- 5 кой обработке и сборке.

Целью изобретения является повышение точности контроля, достигаемое благодаря введению в наблюдательную систему устройства определенным образом выполненных и ориентированных маски и призменного блока, что позволяет перейти к более чувствительному методу нониальной оценки величины остаточной децентрировки.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 — варианты выполнения маски; на фиг.4 — поле зрения при децентрированной линзе; на фиг.5 — поле зрения при центрирован?О . ной линзе.

Интерференционное устройство для контроля децентрировки линзы (фиг.l) состоит из лазера 1, светоделительно25 го зеркала 2, узла 3 крепления контролируемой линзы 4 с оптической осью

5 и наблюдательной оптической системы, включающей объектив 6, плоскую маску 7, призменный блок 8, 9 и окуляр 10. Ось 1! пучка лазера посредст- ЗО вом светоделительного зеркала 2 оптически сопряжена с оптической осью объектива 6. Маска 7 выполнена в виосей, относительно одной иэ которых симметричны друг другу одноименные, а относительно другой — разноименные участки. Призменный блок 8, 9 образует систему двойного изображения, которая совместно с маской 7 преобразует иэображение интерференционной картины, смещенной в поле зрения в результате наличия децентрировки линзы 4, в картину с нониально сдвинутыми друг относительно друга прерывистыми интерференционными полосами.

При уменьшении децентрировки сдвиг полос уменьшается, обращаясь в нуль для полностью сцентрированной линзы.

5 ил.

2 де чередующихся прозрачных и непрозрачных участков (фиг.2 и 3), форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендикулярных осей с! и h, Причем относительно оси q симметричны друг другу одноименные участки маски, т.е. прозрачные участки симметричны прозрачным участкам, а непрозрачные — непрозрачным. Относительно оси h симметричны разноименные участки маски. Маска 7 установлена перпендикулярно оптической оси объектива 6, при этом точка пересечения осей q u h лежит на указанной оси. Призменный блок состоит из куб-призмы 8 и двух одинаковых прямоугольных призм 9, установленных гипотенузными гранями на две грани куб-призмы, симметричные относительно ее светоделительной грани. Призмы

9 ориентированы при этом таким образом, что зеркальное изображение ребра прямого угла одной иэ них, образованное светоделительной гранью куб- призмы 8, гересекает ребро прямого угла второй прямоугольной призмы под углом 90, Призменный блок 8, 9 установлен одной из свободных граней кубпризмы 8 параллельно маске 7, причем ребра прямых углов призм 9 пересекают соответственно оптическую ось объектива б и ее зеркальное изображение, образуемое светоделительной гранью!

345054 куб-призмы под углами 90". Окуляр !0 расположен на пути пучка, выходящего из куб-призмы 8 со стороны его второй свободной грани, таким образом, 5 что передняя фокальная плоскость окуляра посредством призменного блока оптически сопрягается с плоскостью маски 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении лазера 1 световой пучок через светоделительное зеркало

2 направляется на поверхности центрируемой линзы 4. Отраженные от поверхностей линзы 4 два когерентных волновых фронта разной кривизны попадают на светоделительное зеркало 2, которое направляет их в объектив 6.

Взаимодействуя друг с другом в прост- 20 ранстве перед линзой 4, волновые фронты интерферируют, образуя интерференционную картину в виде системы концентрических колец. Объектив 6 формирует изображение интерференци- 25 онной картины, образующейся в предметной плоскости Р, в плоскости маски 7, которая перекрывает части изображения интерференционных колец. Лучи света от объектива 6, пройдя

30 через прозрачные участки маски 7, поступают в призменный блок 8, 9 и далее — в окуляр 1О и глаз оператора. Точки, расположенные на оптической оси объектива 6, имеют одно изображение на выходе призменного блока.

В случае смещения точек относительно оптической оси объектива 6 на выходе призменного блока образуются два изображения точек, расстояние 4 между которыми равно удвоенному смещению точек с оптической оси.

Таким образом, когда линза 4 центрирована, изображение единственное и в поле зрения наблюдается картина, 45 показанная на фиг.5. При децентрированной линзе 4 в поле зрения возникают два неполных изображения интерференционных колец, нониально сдвинутых в противоположных направлениях.

Расстояние между центрами сдвинутых изображений равно удвоенному расстоянию смещения центра интерференционных колец с оптической оси объектива

6. Картина, возникающая в зтом случае в поле зрения, показана на фиг.4 °

Перемещая линзу 4 относительно оси

ll лазерного пучка и наблюдая за картиной в поле зрения, добиваются такоro положения линзы 4, при котором в поле зрения видна единственная картина интерференционных колец,.показанная на фиг.5.

Формула и з о б р е т е н и я

Интерференционное устройство для контроля децентрировки линзы, содержащее лазер, расположенные последовательно по ходу лазерного пучка светоделительное зеркало и узел крепления контролируемой линзы, наблюдательную оптическую систему, состоящую из объектива и окуляра и расположенную таким образом, что оптическая ось ее объектива сопряжена с осью лазерного пучка посредством светоделительного зеркала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, наблюдательная оптическая система снабжена установленными последовательно по ходу лучей, выходящих из объектива, плоской маской и призменным блоком, маска выполнена в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков, форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендикулярных осей, относительно одной из которых симметричны друг другу одноименные участки, а относительно другой — разноименные, маска установлена перпендикулярно оптической оси объектива таким образом, что точка пересечения осей симметрии маски лежит на оптической оси объектива, призменный блок выполнен в виде куб-призмы и двух одинаковых прямоугольных призм, установленных на грани куб-призмы симметрично относительно ее светоделительной грани и ориентированных таким образом, что зеркальное изображение ребра прямого угла одной из прямоугольных призм, образованное светоделительной гранью куб-призмы, пересекает ребро прямого угла второй прямоугольной призмы под прямым углом, призменный блок ориентирован таким образом, что одна из свободньгх граней куб-призмы параллельна плоскости маски, а ребра прямых углов прямоугольных призм пересекают соответственно оптическую ось объектива и ее зеркальное изображение, образуемое светоделительной гранью кубпризмы, под прямыми углами, окуляр наблюдательной системы установлен

1345054

Составитель N.Ñåì÷óêoâ

Редактор Н.Швыдкая Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Зимокосов

Заказ 4909/40 Тираж 67б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производствснно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 по ходу пучка, выходящего из призменного блока со стороны второй свободной грани куб-призмы, таким образом, что его передняя фокальная плоскость посредством призменного блока оптически сопряжена с плоскостью маски.