Оптический прибор для измерения углов

Иллюстрации

Оптический прибор для измерения углов (патент 69099)
Оптический прибор для измерения углов (патент 69099)
Оптический прибор для измерения углов (патент 69099)
Оптический прибор для измерения углов (патент 69099)
Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 42h, 12„, ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДСТЕЛЬСТВУ

К. К. Крюгер

Оптический йриоор для измерения углов инифованных призм

Заявлено 5 октября 1944 года в Народный комиссариат вооружения СССР за ¹ 0322 (334954) Опубликовано 31 августа 1947 года

Предлагаемый оптический прибор, предназначенный для измерения углов шлифованных призм путем сравнения величины измеряемого угла с углом зталонной призмы, работает с помощью скользящих лучей и снабжен автоколлимационной трубой.

В отличие от известных приборов того же целевого назначения, оптическая схема которых рассчитана не на непосредственное измерение угла, а на определение лишь положения одной стороны угла, другая сторона которого лежит на какой-либо подставке, в предлагаемом приборе применены два подвижных зеркала, обеспечивающие возможность отражения

; скользящих лучей от двух граней призмы, угол между которыми измеряется, а автоколлимационная труба снабжена автоколлимационным окуляром. Этим достигается исключение влияния на точность измерения неровности подставки корки на призме ит. п.

На фиг. 1 показан в перспективе предлагаемый прибор, на фиг. 2 и

3 — в двух проекциях ход лучей, отражаемых горизонтальной гранью исследуемой призмы, а на фиг. 4

19 свод в. в. и б — то же, но с ходом лучей, отражаемых вертикальной грань1о призмы.

В приборе (фиг. !) расположены неподвижная платформа 7 с шипами 2, предназначенными для установки измеряемых призм 3, и дугообразный кронштейн /, вра|цающийся вокруг оси 5 посредством микрометренного винта б.

С платформой / соединено светораспределительное зеркало, которое с помощью специального винта,С может устанавливаться по отношению к платформе под различными углами наклона.

В нижней части кронштейна -l неподвижно (приблизительно в вертикальном положении), укреплено зеркало 9. В пазах дуги кронштейна может передвигаться колодка 10, несущая другое зеркало 1/. Зеркало 77 может вращаться вокруг расположенной в колодке 10 оси 72 с помощью микрометренного винта 13.

В передней части прибора находится снабженная сеткой автоклимационная труба 7:/, в левой части которой помещается горизонтальная светящаяся щель 15, а в правой— вертикальная шкала 76, другими сло289

Л б9099! вами труба / / снабжена аьтоколлимационным окулятором Аббе. Труба // может вращаться вокруг своих горизонтальной и вертикальной осей.

В рабочем положении труба /1 наклонена в нижней грани измеряемой призмы 3 под углом «скольжения», т. е. под таким малым углом, при котором шлифованная поверхность начинает отражать падающий на нее свет, как полированная.

Свет, падающий из щели на обьектив (фиг. 2 и 3), выходит из трубы в виде широкого светового цилиндра (диаметр его равен диаметр обьектива). Однако оольшая часть света этого цилиндрического пучка тсряетс» бесполезно в пространстве и непосредственно в процессе измерения у частвуют лишь четыре узких пучка, вырезаемых из общего светового потока совокугшым расположением ниЖней и верхней гр шей призмы и заднего верхнего и светораспределительного зеркал, а именно: пучок 1 направляется под углом скольжения на нижнюю грань П призмы 3, отражается от нее, падает на заднее зеркало 9, снова отражается и возвращается в трубу, давая па ее сетке олик l.

Ниже пучка 1 идет пучек II. On направляется из трубы на заднее зеркало 9, отражается от него, надает под углом скольжения на нижнюю грань призмы 3, отраЖается от нее и возвращается в трубу, дава,I на ее сетке блик 11.

F> том случае, когда зеркало о будет перпендикулярно грани П призмы или, что тоже. когда нормаль зеркала 9 будет наралле.п,но грани П призмы, входящие в трубу части пучков 1 и 11 будут между собой параллельны и оба блика 1 и II сольются ь один блик.

Еще ниже, чем пучки I и 11, выходит из трубы пучок 111 (фиг. 4 и 5), (первоначально он перехватывается светораспределительным зеркалом, которому придан такой наклон, чтобы направленный на пего пучок III, отразившись от него, попал бы на верхнюю грань 0 призмы 3 нод углом скольжения. Отражаясь от верхней грани 0 призмы 3, пучок 111 до падает на верхнее зеркало //, отражаясь от последнего, снова падает на светораспределительное зеркало 7, отражается от него и возвращается в трубу, давая па ее сетке блик 111.

Ниже всех идет пучок И . Он выходит из трубы, падает «а светораспределительное зеркало 7, отражается от него, падает на верхнее зеркало //, отражаясь от него, надает на верхнюю грань 0 призмы 3 под углом скольжения, отражается от нее, снова падает на светораспределительное зеркало 7, опять от него отражается и возвращается в трубу, давая на ее сетке олик IV.

В том случае, когда верхнее зеркало // перпендикулярно верхней грани 0 призмы 3, или, что тоже, когда нормаль верхнего зеркала // параллельна верхней грани 0 призмы 3, входящие в трубу части пучков

f1 f u lV будут между собой параллельны и блики III u IV сольются в один блик (фиг. 5).

Само измерение угла призмы »роизводится следующим образом: берут эталонную призму с полированными гранями (зна гение угла эталона предварительно измеряется весьма точно с помощью гониометра) и ставят ее на шипы 2. Очевидно, что нижняя грань эталонной призмы и нормаль заднего зеркала . ) будут приблизительно параллельны друг другу. Затем колодку /О верхнего зеркала // передвигают в пазах кронштейна -/. так, чтобы нормаль этого зеркала заняла также положение приблизительно параллельное верхней грани эталонной призмы. В поле зрения труоы буд т видны разошедшиеся между собой нары бликов 1 и 11 и ll1 и 1Г.

Винтами б и /3 сводят их в два блика

При этом нормали зеркал . ) и // оудут параллельны граням эталонной призмы. Таким ооразом, на кронштейне -l прибора с помощью этих зеркал скажется зафиксированной величина угла эталонной призмы.

После этого снимают эталонную призму и ставят íà ее место измеряемую призму 3. Так как установка этой призмы производится не очень тщательно, то нижняя грань ее уже не будет параллельна нормали задМ 69099 него зеркала 9, в результате чего блики l и П в трубе снова разойдутся (блики IП и IV, понятно, тоже разойдутся, так как в общем случае верхняя грань О призмы не будет параллельна нормали верхнего зеркала 71).

Вращая с помощью винта 6 весь кронштейн 4 с обоими зеркалами, совмещают блики I и П в один блик (при этом, очевидно, блики ПI и IV тоже сблизятся или раздвинутся на ту же величину расхождения бликов

1 и 11 до вращения винтом). После поворота винта б нижняя сторона зафиксированного на кронштейне 4 угла эталонной призмы (нормаль зеркала 9) совпадает с нижней гранью П призмы 3, а верхняя сторона угла (нормаль верхнего зеркала 11) будет отклонена от верхней грани О призмы 3 (от положения параллельности с ней) как раз на величину разницы значений углов эталонной и измеряемой призм. Вследствие этого, расхождение бликов ПI и IV оказывается пропорциональным величине этой разницы, и его всегда можно примерить с помощью вертикальной шкалы 1б сетки, цена деления которой зависит от линейного расстояния между ее штрихами и фокусного расстояния объектива трубы.

Таким образом, как уже указывалось выше, особенность прибора заключается в том, что участвующие в измерении угла скользящие лччи выходят из одной трубы, обтекают одновременно обе образующие измеряемого угла грани призмы, после соответствующих отражений возвращаются в ту же самую трубу, причем на точность измерения углов совершенно не влияют такие факторы, какплохое качество шипов, наличие на них пыли, наличие наждака на призме, недостаточно тщательная установка призмы на шипах и пр. факторами, ограничивающими точность измерения, являются ширина светящейся щели, оптические качества объектива автоколлимационной трубы, контрастная яркость получающихся на сетке бликов и, наконец, механические качества осей и винтов, вращающих заднее и верхнее зеркала.

Предмет изобретения

Оптический прибор для измерения углов шлифованных призм, работающий с помощью скользящих лучей и снабженный автоколлимационной трубой, отличающийся тем

1 что, с целью исключения влияния на точность измерения неровностп подставки, корки на призме и т. п., применены два подвижных зеркала, обеспечивающие возможность отражения скользящих лучей от двух граней призмы, угол между которым измеряется а автоколлимационная труба снабжена автоколлимационным окуляром Аббе.