Способ определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности методом оптической дальнометрии


 


Владельцы патента RU 2491504:

Ершов Александр Георгиевич (RU)

Изобретение может быть использовано для определения фокусного расстояния вогнутой оптической сферической поверхности при контроле и настройке оптических элементов. В способе автоколлимационный микроскоп фокусируют в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности при ее неподвижном положении и неподвижном автоколлимационном микроскопе. Методом оптической дальнометрии с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, определяют дальность до вогнутой оптической сферической поверхности. Устанавливают в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности предмет и определяют дальность до этого предмета также методом оптической дальнометрии, с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа. Находят разницу между этими двумя дальностями, которая и будет радиусом кривизны вогнутой оптической сферической поверхности. Технический результат - уменьшение неопределенности определения радиуса в условиях невозможности использования точной направляющей.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Оптика, оптические измерения.

2. Уровень техники

Известен способ определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с помощью автоколлимационного микроскопа, который сначала фокусируется на центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, при этом снимается отсчет подвижного основания микроскопа или сферической поверхности, затем микроскоп фокусируется на вершину вогнутой оптической сферической поверхности и снимается второй отсчет. Разница между этими отсчетами и есть радиус кривизны. Однако данный способ предполагает наличие точной направляющей, по которой передвигается корпус микроскопа или сферическая поверхность. (См. Афанасьев В.А. «Оптические измерения» М. Высшая школа. 1981 г. Стр.52-56). Другой способ измерения радиуса кривизны оптической поверхности при отсутствии точной направляющей предполагает использование автоколлимационной трубы, а косвенное измерение радиуса кривизны оптической поверхности производится по формуле, в которую входят фокусное расстояние объектива автоколлимационной трубы, расстояние между вершиной измеряемой поверхности и передней главной плоскостью объектива и измеренная прямым способом величина перемещения окуляра автоколлимационной трубы. (См. Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. «Оптические измерения».: М. Машиностроение. 1987 г. Стр.89-91). Однако, в этом случае наличие нескольких составляющих в формуле увеличивает неопределенность измерения радиуса кривизны. Прототипом является способ измерения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с помощью автоколлимационного микроскопа. Аналогом изобретения является определение радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с помощью автоколлимационной трубы. Но ни прототип, ни аналог не обеспечивают уменьшения неопределенности измерения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности в условиях невозможности использования точной направляющей.

3. Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача осуществить способ измерения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с уменьшенной неопределенностью и в условиях невозможности использования точной направляющей. Для решения поставленной задачи, в известном способе определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с помощью автоколлимационного микроскопа, сначала фокусируемого в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, фиксируют первое положение подвижного основания микроскопа или вогнутой оптической сферической поверхности, затем фокусируемого на вершину оптической сферической поверхности, фиксируют второе положение подвижного основания микроскопа или оптической сферической поверхности, находят разницу между этими положениями, которая и будет радиусом кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, отличающийся тем, что при неподвижном положении вогнутой оптической сферической поверхности и автоколлимационного микроскопа, фокусируемого в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, методом оптической дальнометрии, с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, определяют дальность до вогнутой оптической сферической поверхности, затем устанавливают в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности предмет и определяют дальность до этого предмета методом оптической дальнометрии, с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, находят разницу между этими двумя дальностями, которая и будет радиусом кривизны вогнутой оптической сферической поверхности. Благодаря введению в известный способ совокупности отличительных признаков позволяет измерить радиус кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с уменьшенной неопределенностью и в условиях невозможности использования точной направляющей.

4. Осуществление изобретения.

Для осуществления способа измерения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с уменьшенной неопределенностью и в условиях невозможности использования точной направляющей фокусируют автоколлимационный микроскоп на центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности и одним из известных методов оптической дальнометрии (например, методом фазовой дальнометрии), с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, определяют дальность до вогнутой оптической сферической поверхности, затем, например, по критерию наибольшей резкости изображения в микроскопе, устанавливают в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности предмет и определяют дальность до этого предмета тем же методом оптической дальнометрии, с помощью того же оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, находят разницу между этими двумя дальностями, которая и будет радиусом кривизны вогнутой оптической сферической поверхности.

Способ определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности методом оптической дальнометрии, в котором автоколлимационный микроскоп фокусируют в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, отличающийся тем, что при неподвижном положении вогнутой оптической сферической поверхности и автоколлимационного микроскопа, фокусируемого в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности, методом оптической дальнометрии с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, определяют дальность до вогнутой оптической сферической поверхности, затем устанавливают в центр кривизны вогнутой оптической сферической поверхности предмет и определяют дальность до этого предмета также методом оптической дальнометрии, с помощью оптического пучка, проходящего по тому же оптическому тракту, что и визуальный пучок автоколлимационного микроскопа, находят разницу между этими двумя дальностями, которая и будет радиусом кривизны вогнутой оптической сферической поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанотехнологий и наноэлектроники, а более конкретно к сканирующей зондовой микроскопии. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерферометрии, и может быть использовано для контроля радиуса кривизны оптической поверхности. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения радиуса сферических полированных поверхностей, и может быть использовано при контроле оптических деталей.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптико-механическом производстве при технологическом и аттестационном контроле радиусов кривизны сферических поверхностей оптических и механических деталей.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения формы поверхности полированных подложек в электронной технике и для контроля оптических элементов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле высокоточных оптических деталей, например пробньлс стекол. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы волновых фронтов и оптических поверхностей .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения радиуса кривизны сферических поверхностей различных объектов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано , например, при измерении больших по величине радиусов кривизны вы5 / сокоточных особо чистых поверхностей оптических деталей.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения преимущественно больших радиусов кривизны сферической поверхности оптических деталей.

Способ определения остаточной сферичности отражающей поверхности относится к измерительной технике и может быть использован для определения остаточной сферичности плоских зеркал и радиусов кривизны крупногабаритных сферических зеркал. Способ заключается в том, что измерительный прибор устанавливают в рабочее положение перед отражающей поверхностью, расположенной в вертикальной плоскости, и настраивают на автоколлимационное изображение, причем в качестве измерительного прибора используют, по меньшей мере, один автоколлимационный теодолит, остаточную сферичность определяют по измеренным значениям углов, считанным по вертикальному кругу теодолита при совмещении сетки теодолита с ее автоколлимационным изображением, измерение углов проводят для двух точек отражающей поверхности, максимально разнесенных на поверхности и расположенных на одной вертикали, а остаточную сферичность рассчитывают по формуле: R = Δ d π ⋅ ( α − β ) ⋅ 180 ∘ где: Δd - разница высот установки теодолита относительно Земли, м α, β - значения углов вертикального круга теодолита при совмещении сетки теодолита с ее автоколлимационным изображением для верхнего и нижнего положения теодолита соответственно, град. Технический результат - сокращение времени определения остаточной сферичности за счет сокращения времени, необходимого на сборку измеряющей схемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам измерительного контроля качества поверхности строительных конструкций. Способ бесконтактного определения кривизны поверхности строительной конструкции включает синхронное измерение с помощью системы закрепленных на общем основании датчиков расстояния, расположенных относительно друг друга под неизменяемым углом, расстояний от каждого из датчиков до своей контрольной точки на пересечении оси датчика с поверхностью конструкции, и передачу полученных данных в блок анализа и обработки информации, в котором производится расчет кривизны. При этом одновременно поверхность конструкции остается неподвижной. Измерение расстояний осуществляют переносной системой из трех наклонных и одного высотного лазерных дальномеров, равноудаленных от вершины воображаемой правильной треугольной пирамиды и направленных при измерении в сторону поверхности конструкции таким образом, чтобы оси наклонных дальномеров совпадали с боковыми ребрами, имеющими угол наклона 55-85°, а ось высотного дальномера - с высотой этой пирамиды, все углы основания которой своими вершинами совмещены с поверхностью конструкции. Технический результат - бесконтактное определение кривизны поверхности неподвижных объектов с расстояния более 1 м. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх