Способ определения фокусного расстояния объектива

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для определения фокусного расстояния объективов, линз и других оптических систем при их производстве и испытаниях. Изобретение позволяет повысить точность определения фокусного расстояния. Устройство для реализации способа состоит из коллимирующей и приемной систем, светоделительной пластины 3 и зеркального блока , состоящего из трех плоских зеркал 4-6. Между светоделительной пластиной 3 и зеркалом установлены на оптической оси устройства перпендикулярно к ней с возможностью продольного перемещения вдоль нее дополнительная светоделительная пластина 10, учел 17 крепления с испытуемым объективом 11 и дополнительное плоское зеркало 12. Способ заключается в создании автоколлимационного хода лучей, в совмещении дополнительной светоделительной пластины 10 с одним фокусом испытуемого объектива 11 и фиксировании положения дополнительной свстодглительной пластины 10, совмещении дополнительного плоского зеркала 12 с другим фокусом испытуемого объектива 11 и фиксировании положения дополнительного плоского зеркала 12. Затем дополнительную светоделительнуто пластину 10 перемещают на величину у от испытуемой оптической системы 11, а дополнительное плоское зеркало 12 - на величину у до получения автоколлимационного хода лучей, при этом величину фокусного расстояния определяют по формуле Ј 42 уу . 6 ил. (/) О СЛ ND оо СП ьо

е

„.SU„, 1652852 A 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 М 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4709654/10 (22) 26.06.89 (46) 30.05.91. Б)ол. № 20 (72) Ю.В.Кондратов (53) 535.818(088.8) (56) Афанасьев В.А. Оптические измерения N. Высшая школа, 1981, с. 146-14 7.

1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОКУСНОГО .РАССТОЯНИЯ ОБЪЕКТИВА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для определения фокусного расстояния объективов, линз и других оптических систем при их производстве и испытаниях. Изобретение позволяет повысить точность определения фокусного расстояния. Устройство для реа-. лизации способа состоит из коллимиру ющей и приемной систем, светоделительной пластины 3 и зеркального блока, состоящего из трех плоских зер кал 4-6. Между светоделительной пластиной 3 и зеркалом установлены на

2 оптической оси устройства перпендикулярно к ней с воэможностью продольного перемещения вдоль нее дополнительная светоделительная пластина 10 узел 17 крепления с испытуемым объективом 11 и дополнительное плоское зеркало 12. Способ заключается в создании автоколлимационного хода лучей, в совмещении дополнительной светоделительной пластины 10 с одним фокусом испытуемого объектива 11 и фиксировании положения дополнительной светоделительной пластины 10, совмещении дополнительного плоского зеркала 12 с другим фокусом испытуемого объектива 11 и фиксировании положения дополнительного плоского зеркала 12. 3

Затем дополнительную светоделительную пластину 10 перемещают на величину у от испытуемой оптической системы 11, à дополнительное плоское зеркало 12 - на ве% личину у до получения автоколлимационного хода лучей; при этом величину фокусного расстояния определяют по формуле f = 2yy . 6 лл. Cb

1652852

Изобретение относится к оптичес-. кому приборостроению и может быть использовано для определения фокусно.го расстояния объективов, линз и других бптических систем.

Целью изобретения является повышение точности измерения фокусного расстояния.

На фиг. 1 показана предварительная установка элементов устройства; на фиг. 2 - установка дополнительной

Светоделительной пластиньц на фиг.3установка испытуемого объектива; на фиг. 4 — установка дополнительного 15 плоского зеркала; на фиг. 5 — создание автоколлимационной схемы из дополнительной светоделительной пластины и плоского зеркала и испытуемого объектива, на фиг, 6 - элементы устройства, поясняющие способ. определения фокусного расстояния.

Устройство для реализации спосо ба состоит из коллимирующей системы, состоящей из лазера 1 и расширителя 25

Z светового пучка, светоделителя 3, плоских зеркал 4-6, составляющих зеркальный блок, и приемной системы, состоящей из объектива 7, камеры 8 с видиконом и монитора 9. Между светоделительной пластиной 3 и зеркалом б зеркального блока расположены дополнительная светоделительная пластина 10, испытуемый объектив 11 и дополнительное плоское зеркало 12.

Дополнительная светоделительная пластина 10 закреплена в держателе

13 с встроенной гайкой и связана через винт 14 с приводом 15 и со шка лой 16 с нониусом. Испытуемый объектив 11 помещен в узел 17 крепления и связан через винтовую пару 18 с приводом 19. Дополнительное плоское зеркало 12 закреплено в держателе 20 с встроенной гайкой и связано через винт 21 с приводом 22 и со шкалой 23 с нониусом.

Определение фокусного расстояния

- испытуемого объектива осуществляют следующим образом.

Коллимирующую и приемную системы, светоделительную пластину 3 и зеркальный блок (фиг. 1) устанавливают так, чтобы пучки лучей, прошедшие соответственно зеркала 4,5,6 и 6,5,4, были параллельны. Это достигается с помощью интерференционной картины в виде нулевой полосы (светлое или темное поле) или с конечным числом полос, возникающей после светоделительной пластины 3 при совмещении этих пучков лучей, направляемых объективом 7 на видикон 8, и наблюдаемой на экране монитора 9.

Затем (фиг. 2) за светоделитель-. ной пластиной 3 перпендикулярно пучкам лучей устанавливают в держатель

13 дополнительную светоделительную пластину 10, что наблюдается на мониторе 9 по интерференционной картине, содержащей то же число полос, как в предыдущей операции, и возникающей после светоделительной пластины 3 при совмещении пучков лучей, отраженных от светоделительной плоскости светоделительной пластины 10 с противоположных ее сторон. При этом фиксируют положение дополнительной светоделительной пластины

10, снимая отсчет А по. шкале 16 с нониусом.

Далее (фиг. 3) за дополнительной светоделительной .пластиной 10 в узел

17 крепления устанавливают испытуемый объектив 11, перемещают его с помощью привода 19 н винтовой пары 18 вдоль оптической оси до совмещения фокальной плоскости испытуемого объектива

11 с делительной плоскостью дополнительной светоделительной пластины 10.

Точность совмещения контролируют также по интерференционной картине, возникающей после светоделительной пластины 3 при совмещении пучков лучей, отраженных от делительной плоскости дополнительной светоделительной пластины 10 с противоположных ее сторон.

Затем (фиг. 4) симметрично дополнительной светоделительной пластине

10 относительно испытуемого объектива 11 устанавливают в держатель 20 дополнительное плоское зеркало 12 и перемещают его с помощью привода 22 и винта 21 вдоль оптической оси до совмещения другой фокальной плоскости испытуемого объектива 11 с отражаю,щей плоскостью дополнительного плосI

|кого зеркала 12. Точность совмещения контролируют по интерференционной картине, возникающей после дополнительной светоделительной пластины 12 при совмещении пучков лучей, отраженных от делительной плоскости дополнительной светоделительной пластины 10 и дополнительного плоского зеркала 12. При этом фиксируют поло1652852

f = 2у. жение дополнительного плоского зеркала 12, снимая отсчет А< по другой шкале 23 с нониусом.

После этого держатель 13 (фиг. 5) с дополнительной светоделительной пластиной 10 с помощью привода 15 и винта 14 перемещают вдоль оптической оси на величину у от испытуемого объектива 11, а держатель 20 с дополнительным плоским зеркалом 12 перемещают с помощью привода 22 и винта 21 вдоль оптической оси на величину у в противоположном направl ленни от испытуемого объектива 1! до получения автоколлимационного хода лучей между элементами l0,11 и 12, Возникновение автоколлимационного хода лучей оценивается по интерференционной картине, возникающей после дополнительной светоделительной пластины 10 путем совмещения пучка лучей, отраженного от делительной плоскости дополнительной светоделительной пластины 10, и пучка лучей, прошедшего последовательно (фиг. 6) элементы 10,11,12,11,10,11,12 и обратно ° При этом фиксируют конечные положения дополнительной пластины

10, снимая отсчет А по шкале 16 с

1 ионйусом, и дополнительного плоского зеркала 12, снимая отсчет А< по шкале

23 с нониусом. у и у вычисляются по

1 формулам: у = 1 А-А 1 у.= 1 А-А1 ° !

1 1 Z

Для точек 0 и 0 (фиг. 6) их по1 ложение относительно переднего и заднего фокусов испытуемой оптической системы определяется формулой Ньютона

z z =ff. (1) Иэ геометрического хода луча (фиг. 6) видно, что

z = 2y::. = 2у (2) Подставив (2) в (I), получим зависимость для вычисления фокусного расстояния испытуемого объектива.

Для упрощения устройства можно изготавливать винты 14 и 21 одинакового шага и различных заходов и приводить их в движение от одного привода. При.

1 этом расстояния у и у будут равны, а фокусное расстояние будет вычисляться иэ соотношения

20Формула изобретения

Способ определения фокусного рас- стояния объектива, заключающийся в создании автоколлимационного хода лу25 чей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, создают автоколлимационный ход лучей от светоделительной пластины, установленной в передней фо30 кальной плоскости объектива, создают автоколлимационный ход лучей от зеркала, установленного в задней фокальной плоскости объектива, и перемещают светоделительную пластину и зеркало вдоль оптической оси на ве35 личины у и у соответственно, а фо>

1 кусное расстояние f объектива определяют из соотношения

f = гД .

Тб57852

12

Составитель А.Тулубенский

Редактор A.Ëåæíèíà Техред Л.Сердшкова Корректор С.йекмар

Заказ 1767 . Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П оизводственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, у . р

tt It л. Гага ина 101