Устройство для контроля децентрировки линз и объективов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля децентрировки линз и объективов. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет уменьшения размера изображения автоколлимационной марки, обусловленное нелинейностью выходной характеристики блока регистрации. Пучки лучей осветителя 1, пройдя через марку 3, попадают в проекционный объектив 4, который формирует в автоколлимационной точке контролируемой яоверхности линзы 10 изображение марки 3. Оптическая система в виде контролируемой поверхности линзы 10, проекционного объектива 4, отражателя 2 объектива 5 и поляризаторов 6 формирует на входе блока 7 регистрации, выполненного в виде телевизионного преобразователя изображения, увеличенное изображение марки 3. Децентрировка контролируемой поверхности линзы 10 приведет к тому, что при ее вращении вокруг оси ее базовой поверхности изображение марки 3 на-входе блока 7 регистрации, а следовательно , и на его выходе будет описывать окружность, диаметр которой пропорционален величине децечтрировки, при этом погрешность измерения диаметра траектории перемещения изображения марки 3 будет тем меньше, чем меньше изображение самой марки 3. Так как блок 7 регистрац к имеет нелинейность выходной характеристики , то изменяя с помощью поляризаторов 6 уровень освещенности в изображении марки 3 на входе блока 7 регистрации можно получить требуемый размер изображения марки 3 на выходе блока 7 регистрации. 2 ил. I 1Г«т&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 В 11/27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4135191/28 (22) 17.10,86 (46) 15.12.91. Бюл. N 46 (72) A,À.Êóðèáêî, Н,С,Селезнев и А.В.Спивак (53) 531.717(088,8) (56) Ельников Н.Т., Дестев А.Ф., Юрусов И.К.

Сборка и юстировка оптико-механических приборов, М„Машиностроение, 1974, с, 111114, рис. 57. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕЦЕНТ"ИРОВКИ ЛИНЗ И ОБЪЕКТИВОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля децентрировки линз и объективов.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет уменьшения размера изображения автоколлимационной марки, обусловленное нелинейностью выходной характеристики блока регистрации.

Пучки лучей осветителя 1, пройдя через марку 3, попадают в проекционный объектив 4, который формирует в автоколлимационной точке контролируемой поверхности линзы

10 иэображение марки 3. Оптичтская систеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

1 контроля децентрировки линз и обьективов.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет уменьшения размера изображения автоколлимационной марки, обусловленное нелинейностью выходной характеристики блока регистрации.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 — распределение освещенности в изображении марки.

„, SU „„1698639 А1 ма в виде контролируемой поверхности линзы 10, проекционного объектива 4, отражателя 2 объектива 5 и поляризаторов 6 формирует на входе блока 7 регистрации, выполненного в виде телевизионного преобразователя изображения, увеличенное изображение марки 3. Децентрировка контролируемой поверхности линзы 10 приведет к тому, что при ее вращении вокруг оси ее базовой поверхности изображение марки 3 на-.входе блока 7 регистрации, а следовательно, и на его выходе будет описывать окружность, диаметр которой пропорционален величине децентрировки, при этом погрешность измерения диаметра траектории перемещения иэображения марки 3 будет тем меньше. чем меньше изображение самой марки 3. Так как блок 7 регистрации имеет нелинейность выходной характеристики, то изменяя с помощью поляризаторов 6 уровень освещенности в иэображении марки 3 на входе блока 7 регистрации можно получить требуемый р змер иэображения марки 3 на выходе блока 7 регистрации.

2 MR, Устройство содержит осветитель 1 и последовательно установленные по ходу лучей осветителя 1 отражатель 2, на оси которого выполнена марка 3, выполненная в виде отверстия, проекционный объектив 4, установленный с возможностью смещения вдоль оптической оси осветителя 1, и объектив 5, оптически связанный через отражатель 2 с проекционным обьективом 4, два поляризатора 6, оптически связанные через объектив 5 и отражатель 2 с проекционным объективом 4 и установленные с воэможностью поворота каждо о из них вокруг спти1698639 ческой оси обьектива 5, блок 7 регистрации, выполнен ныйв виде телевлзионного преобразователя изображения, состоящего из передающей телевизионной установки 8 и монитора 9, Телевизионный преобразователь изображения имеет нелинейную выходную xj" рактеристику типа

В экр= К В

3" где В кр — яркость точек изображения марки 2 на экране монитора 9 блока 7 регистрации;

К вЂ” коэффициент ппопорциональности;

 — яркость точек изображения марки 2 на входе блока 7 регистрации; у показатель нелинейности, у= 1,5-2.

Марка 3 выполнена в виде отверстия, диаметр которого должен удовлетворять соотношению

1,22 $

s n u где 3 — длина волны осветителя.

d — д аметр отверстия;

U — апертурный угол проекционного объектива 4 в пространстве предметов (марки 3).

Контролируемую линзу 10 устанавливают на оптической оси проекционного объектива 4 в базировочный узел (не показан).

Смещением проекционного обьектива

4 совмещают изображения марки 3, формируемое проекционным объективом 4, с автоколлимационной точкой контролируемой поверхности линзы 10.

УсТройство работает следующим образом. Пучки лучей осветителя 1, пройдя через марку 3, попадают в проекционный обьектив 4, который формирует в автоколлимационной точке контролируемой поверхности линзы 10 изображениемарки ", Пучки лучей, отразившись от контролируемой поверхности линзы 10, проходят через проекционный объектив 4, отражаются от отражателя 2, про. ходят через обьектив 5, поляризаторы 6 и попадают на вход блока 7 регистрации, где проекционный обьектив 4 и объектив 5 формируют увеличенное изображение марки 3, На выходе блока 7 регистрации (на экране монитора 9) будет увеличенное изображение марки 3. Децентрлровка контролируемой поверхности линзы 10 (смещение центра кривизны контролируемой поверхности линзы 10 с оси ее базовой поверхности) приведет к тому, что при ее вращении относительно оси ее базовой поверхности изображение марки 3 на вхсде блока 7 регистрации, а следовательно, и на экране монитора 9, будет описывать oKðóæность, диаметр которой пропорционален величине децентрировки контролируемой поверхности линзы 10.

Погрешность измерения диаметра окружности, которую описывает изображение марки 3 на экране монитора 9 (то есть величины децентрировки) будет тем меньше, чем

5 меньше размер изображения маркиЗ, Однако, минимальный размер изображения марки 3, который формирует оптическая система в виде проекционного объектива 4, контролируемой поверхности линзы 10 и объектива 5

10 в общем случае ограничен дифракционными эффектами, при этом наименьший диаметр отверстия марки 3 будет ограничен дифракцией на входном зрачке проекционного объектива 4 и зависит от апертурного угла "U"

15 этого объектива 4 в пространстве предме«ов. Иными словами, уменьшение диаметра

1,22 S диафрагмы б меньше,чем б — .,не приз,п Ц ю ведет к уменьшению размера изображения

20 марки 3 на входе блока 7 регистрации, Для указанного выше размера отверстия марки 3 распределение освещенности в изображении марки 3 на входе блока 7 регистрации будет иметь вид, представлен25 ный кривой 11 на фиг.2.

Так как телевизионный преобразователь изображения имеет нелинейную выходную характеристику, при этом показатель нелинейности > 1,5 — 2, то на экране монитора 9

30 распределение освещенности в изображении марки 3 будет иметь вид кривой 12, представленной на фиг,2, Изменяя освещенность в изображении марки 3 на входе блока 7 регистрации с

35 помощью взаимного разворота в противоположных направлениях поляризаторов 6, можно уменьшить диаметр изображения марки 3 на экране монитора 9 эа счет того, что наиболее широкая часть дифракционно40 го изображения марки 3 будет ниже порога чувствительности, в пределах которого оператор может регистрировать изображение на экране монитора 9.

Таким образом, предлагаемое устройст45 во обеспечивает повышение точности контроля децентрировки за счет повышения точности отсчета положения изображения марки 3 на выходе блока 7 регистрации, обусловленное уменьшением размера изо50 бражения марки 3, при этом уменьшение размера изображения марки 3 на выходе блока 7 регистрации определяется нелинел- ностью его выходной характеристики, 55 Формула изобретения

Устройство для контроля децентрировки линз и объективов, содержащее осветитель и последовательно установленные по ходу пучка лучей осветителя отражатель, на оси которого выполнена марка. установленный под углом 450 к оси осветителя, проек1698639 ционный объектив, установленный с возможностью смещения вдоль оси осветителя, объектив, оптически связанный через отражатель с проекционным объективом, блок регистрации, оптически связанный с объективом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя поляризаторами, установленными между объективом и блоком регистрации с возможностью поворота каждого из них вокруг оптической оси объектива, блок регистрации выполнен в виде телевизионного преобразователя изображения с нелинейной выходной характеристикой, а марка выполнена в виде отверстия, диаметр которого должен удовлетворять соотноше5 нию

1,22 S !

sin U где Я вЂ” длйна волны осветителя;

10 б — диаметр отверстия;

0 — апертурный угол проекционного объектива в пространстве предметов.

1698б39

Ю

) 1

\ j с

Ф

Состадитель 1" .3аболотс14%

Редактор A,Ëåêèèíà Техред У.Кiоргбитал Корректор H,Êîpîëü

Заказ 4385 Тираж Иодлисное

ВНИИПИ Государственного комитега по изобретениям и открь|тигл ири ГКНТ СССР j 13035, Москва, К-35, Рауяская наЬ., 4/5

Произаодствеино-издательский какбиивт "Патент", r. Ужгород, ул.",агар ;;иа, 1О1

»

3 (1ф,1