Фотоэлектрическое устройство для конт-роля рабочего расстояния об'ективов

Фотоэлектрическое устройство для конт-роля рабочего расстояния об'ективов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социалистических

Республик

< ц842401 (6() Дополнительное к авт. свил-ву.— (53)M. Кл. (22)Заявлено 31;08,79 (21) 2815295/18.-10

G 01 В 11/00 с присоеяинением заявки J%—

Государстввииый комитет (23) Приоритет

Опублнковано30.06.81. Бюллетень М 24 по делам иэвбретеиий и открытий (53) УДК535.824 .8(088.8) Дата опубликования описания 30. 05.81 (72) Авторы изобретения

А. В Подобрянский и А. Д. Заболотский (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ

РАБОЧЕГО РАССТОЯ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения рабочих расстояний (отрезков) объективов.

Известно устройство для измерения рабочих расстояний объективов, содержащее коллиматор, объективодержатель, наблюдательный микроскоп, отсчетный микроскоп, измерительную шкалу и контролируемый объектив.

Недостатком устройства является низкая точность измерения, связанная с ошибкой фокусировки на плоскость наилучшей установки, и малая производительность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фдтоэлектрическое устройство для измерения рабочих расстояний, содержащее последовательно установленные коллиматор, объективодержатель, микрообъектив, светофильтр, электронный блок, фотоприемник и устройство индикации т.11.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТР ЛЯ ЬСЕсбтоЗНАМ

НИЯ ОБЬЕКТИВОВ п4 . !к7)тО,",1

Устройство работает следующим об=разом.

На объективодержатель помещают эталонный объектив с заранее известным рабочим расстоянием. Параллельный пучок лучей, выходящий из колли матора, проходит эталонный объектив и фокусируется в его фокальной плоскости. Иикрообъектив проецирует изображение радиальной миры в плоскость диафрагмы и далее световой поток попадает на чувствительную площадку фотоприемника, сигнал с которого поступает на регистрирующий прибор.

Перемещая микрообъектив,добиваются наибольшего показания регистрирующего прибора, фиксируют это положение микрообъектива с помощью связанного с ним датчика перемещения. Затем устанавливают на объективодержатель контролируемый объектив и вновь повторяют наводку.

Разность показаний датчика перемещения микрообъектива при наводке мик1Ä=1-Р

3 8424 ,рообъектива на плоскость наилучшего

1 контраста эталонного и контролируемого объективов определяет разность их рабочих расстояний.

Недостатком данного устройства яв5 ляется низкая производительность, так как наведение микрообъектива на плоскость наилучшей установки осуществляатся вручную.

Цель изобретения — повышение про- 10 изводительности контроля рабочего расстояния объективов.

Поставленная цель достигается путем введения в известное устройство вращающегося волсжонно-оптического клина,l5 установленного между контролируемым объективом и микрообъективом на оси, совпадающей с его геометрической осью и параллельной оптической оси устройства и которая смещена относительно 20 нее, причем одна грань клина, расположенная со стороны микрообъектива, перпендикулярна оптической оси, а электронный блок ".подключен к фотоприемнику, устройством индикации и эадат-25 чика тактовых импульсов, выполненным в виде магнита, установленного на волоконно-оптическом клине, и магнитоуправляемого контакта, соединенного с электронным блоком. 30

На фиг. 1 представлена приципиальная схема устройства, на фиг. 2 — во- локонно-оптический клин; на фиг. 3— вид электрических сигналов после фотоприемника, на фиг. 4 — вид тактовых импульсов.

Устройство содержит коллиматор 1, объективодержатель 2, вращающийся волоконно-оптический клин 3, микрообъектив 4, диафрагму 5, светофильтр

6, фотоприемник 7, электронный блок

8, устройство индикации 9, магнитоуправляемый контакт 10, магнит 11, На объективйдержатель 2 устанавливают контролируемый объектив 12.

Устройство работает следующим образом.

Нараллельный пучок лучей из коллиматора .1 проходит через установленный на объективодержателе 2 контролируемый объектив 12, который дает изображение диафрагмы коллиматора в своей фокальной плоскости, вблизи которой расположена грань волоконно-оптического клина 3. При вращении волоконноSS оптического клина 3.изображение диафрагмы коллиматора перемещается по грани клина. На фиг. 2 изображен во- .

0l ф волоконно-оптический клин 3, на котором условно показаны сплошными линиями линии равной толщины клина, а пунктирной — проекция траектории, по ко-. торой перемещается изображение диафрагмы коллиматора, на грань клина, перпендикулярную оптической оси.

Так как грань клина, на которой образуется иэображение диафрагмы коллиматора, наклонена к оптической оси, то при вращении клина только в двух его точках А„ и А, лежащих на линии равной толщины клина, образуются резкие изображения диафрагмы. Волоконно-оптический клин передает изображение от одной грани к другой без искажения, поэтому микрообъектив 4, проецирующий грань клина в плоскость диафрагмы 5, будет давать резкое иэображение диафрагмы коллиматора на диафрагме 5 в момент, когда точки А и

А будут пересекать оптическую ось устройства.

Светофильтр 6 приводит спектральную кривую чувствительности фотоприемника 7 к рабочему спектральному диапазону контролируемого объектива.

Диаметр диафрагмы 5 выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие: где 11 - диаметр диафрагмы 5; диаметр изображения диафрагмы коллиматора, образующегося в задней фокальной плоскости контролируемого объектива; — увеличение микрообъектива.

Поэтому световой .поток, попадающий на фотоприемник 7, будет наибольшим: в тех случаях, когда. при вращении клина на диафрагме 5 будет резкое изображение диафрагмы коллиматора, что соответствует моментам пересечения точек А,1 и А оптической оси, и электрические сигналы с фотоприемника 7 будут иметь вид, показанный на фиг. 3.

При настройке устройства по эталонному объективу объективодержатель 2 выставляют в такое положение, что при вращении волоконно-оптического клина

3 в двух его точках А н А, лежащих

01 на линии равной толщины клийа, проходящей через центр его вращения, образуется резкое изображение диафрагмы коллиматора.

5 84240

Отклонение рабочего расстояния контролируемого объектива a Sp от номинального определяется выражением

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для контроля рабочего расстояния объективов, содержащее последовательно установленные коллиматор, объективодержатель, микрообъектив, диафрагму, светофильтр, электронный блок, фотоприемник и устройствО индикации, о .т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено вращающимся волоконно-оптическим клином, установлен-.. ным между контролируемым объективом и микрообъективом на оеи, совпадающей с его геометрической осью и параллельной оптической оси устройства и которая смещена относительно нее, причем одна грань клина, расцоложенная со стороны микрообъектива, перпендикулярна оптической оси, а электронный блок подключен к фотоприемнику, устройством индикации и задатчиком тактовых импульсов, выполненным в виде магнита, установленного на волоконно-оптическом клине, и магнитоуправляемого контакта, соединенного с электронным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кривовяз Л. N. и др. Практика оптической измерительной лаборатории.

N., "Машиностроение", 1974, с. 218, рис, 129 и с. 221, рис. 133.

AS = k и" а где Т вЂ” период вращения клина (период следования пар импульсов); у — временной интервал между 10 импульсами;

К вЂ” коэффициент, зависящий от угла клина.

Если 1, — — ) > 0 то рабочее расстояние Т 1 !5 и х) контролируемого объектива больше номинального, а если(„ - т) с О, то мень-.

И 2. ше.

Это достигается тем, что магнит 11 устанавливается в точке, где клин 3

20 имеет наибольшую толщину. В момент прохождения этой точки оптической оси устройства, вблизи которой установлен магнитоуправляемый контакт 10, в элек25 тронном блоке 8 формируется тактовый импульс, соответствующий началу отсчета.

Электронный блок 8 измеряет временной интервал между максимумами

М ЗО электрического сигнала с фотоприемника

7 и формирует электрический сигнал, пропорциональный величине (Т вЂ” ) кОторый затем поступает на устроиство индикации, на котором в цифровом ви35 де отображается отклонение рабочего

1 6 расстояния контролируемого объектива" от номинального, 842401

Фи8. 2

Составитель 3. Лычкова

Редактор Е. Кинив Техред А. А Корректор С. Щомак

Заказ 5047 39 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4