Устройство для контроля центрировки линз объектива

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕНТРИРОВКИ линз ОБЪЕКТИВА, содержащее осветительную систему, расяолрженные по ходу лучей наклонное зер ВйЛО| .систему оптических эпеиентов для формирования изображений источника света в пенграх кривизны каждой из поверхностей контролируемого ©йьекта и , регистратор, о т л и ч a ю ш е е с я . тем, что, с целью повышенка точности, осветительная система вьшолнена в виде коллиматора, наклонное зеркалоъ выполнено полупрозрачным, за ним установлено плоское зеркало, обеспечивающее оптическое сопряжение осветительной системы с регистратором, сяст&яа оптических элеменгов для формировашя нзо ажений источника света в центрах кривизны каждой из поверхностей контролируемого о бьектива выполнена в виде системы соосных зонных пластин, сформированных на обшей плоскопараллельной про ачной подложке, за которой установлена зональ ная диафрагма, причем радиусы колед системы соосных зонных пластин определяются расчетным уравнением.

QOO3 СОВЕТСНИХ

CNllN

РЕСОУБЛИН ае о1э эаэ 601 М 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) -3310970/18-10 (22) 25.06.81 (46) 30.04.83. Бюл. l4 16 (72) И. П. Apaes В. А. Горшков, В. Е. Гузман, В. С. Кряхтунов, В. А. Лихачев, Е. И.Лозбенев, О. Н. Фомин, .и Т. N. Хозяинова

° (53) 535.818 (088.8) (S6} 1. Ельников Н. Т., Дитев А. Ф., Юрусов И. К. Сборка и юстировка оптике-механических приборов. М., "Машиностроение, 1974, с. 115.

2. Кривовяз Л. М., Пуряев Д. Т., Знаменская М. А . Практика оптической измерительной лаборатории. М., "Машино-., строение, 1974, с. 154, 155 (прототип), (54} (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ БЕНТРИРОВКИ ЛИНЗ ОБЪЕКТИВА, содержащее осветительную систему, расположенные по ходу лучей наклонное зер.— кало, систему оптических элементов дйя формирования изображений источника света в центрах кривизны каждой из поверхностей контролируемого объекта и регистратор, о т л и ч а ю ш е е с я; тем, что, с целью повышения точности, осветительная система выполнена в виде коллиматора, наклонное зеркало выполнено полупрозрачным, за ним установлено плоское зеркало, обеспечивакщее оптическое сопряжение осветительной системы с регистратором, система оптических элементов для формирования изображенийисточника света в центрах кривизны mmдой из поверхностей контролируемого объектива. выполнена в виде системы соосных зонных пластин, сформированньи Я на общей плоскопараллельной прозрачной подложке, за которой установлена зональная диафрагма, причем радиусы колец системы соосных зонных пластин определяются расчетным уравнением.

1 10152

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначено для контроля центрировки линз объекти-. вов и может быть использовано преимущественно в производстве, занятом серийным изготовлением обьективов.

Известно устройство для контроля ценг рировки линз объектива, содержащее источник света и систему регистрации.

Устройство выполнено в виде автоколли- щ

<мационного микроскопа, устанавливаемого перед контролируемым объективом. После.довательной перефокусировкой микроскоца добиваются получения в поле зрения иэображений источника света, формируемых поверхностями линз контролируемого объектива. Величина поперечного смешения изображения с оптической оси микроскопа карактериэуе г величину контролируемого параметра 1)

Недостатком такого усгройс BQ являет ся сравнительно низкая точность и производительность контроля, обусловленная неойсодимостью последовательного наведения микроскопа на иэображения источника света, формируемые поверхностями линз контролируемого объектива.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройся во для контроля центрировки линз объектива, содержащее осветительную систему, расположенные по ходу лучей наклонное зеркало; систему оптических элементов для формирования изображений источника света в центрах кривизны каждой иэ поверхностей контролируемого объектива, 35 выполненную иэ нескольких объективов, и регистратор 21

Известное ус гройс-,во имеет сравнительно .низкую точность контроля, которая определяется как точностью центрировки самих элементов (объективов) оптической системы, формирующей иэображения точечного источника света на оптической оси контролируемого обьектива, так и погрешностями установки источни- 45 ка света относительно системы этих оптических элементов. С помощью известных методов точность центрировки системы оптических элементов и точность юстировки источника света в известном 50 .устройстве в лучшем случае могут быть доведены до 3-5 мкм, чем и ограничивается точность контроля.

Ыель изобретения - повышение точности контроля центрировки.

Посгавленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля центриров ки линз обьектива, содержащем освети74 2 тельную систему, расположеыиюе ио ходу лучей наклонное зеркало, систему оптических элементов для формирования . изображений источника света в центрах кривизны каждой иэ поверхностей контролируемого обьекгива и регистратор, осветительная система выполнена в виде коллиматора, наклонное зеркало выпол.— нено полупрозрачным, за ним установлено плоское зеркало, обеспечивающее оп тическое сопряжение осветительной системы с регистратором, система оптических элементов для формирования изображений источника света в центрах кривизны каждой иэ поверхностей кон;гролируемого обьекгива выполнена в виде системы соосных зонных пластин, сформированных на общей плоскопараллельной, прозрачной подложке, эа которой установлена зональная диафрагма, причем радиусы колец системы соосных зонных пластин определяются расчетным уравнением.

Расчет эонной пластины,- компенсирующей сферическую аберрацию контролируемой поверхности, проводят по формуле

",,-VOí д 6к19 к и 2Х где „- радиус кольца;

" ок= 4М i — фокусное расстояние пластин; к — номер кольца, — длина волны света;

Д 5 — величина сферической аберраиии . к контролируемой поверхности.

На чертеже приведена принпнпиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 света (например лазер), расположенные пос ледовательно по ходу его лучей зеркало

2, телескопическую систему, 3, наклонное зеркало 4, плоское зеркало 5, систему оптических элементов, выполненных

:в виде системы соосных зонных пластин

6, изготовленных на общей подложке, зональную диафрагму 7 и систему регистрации, выполненную в виде обьектива 8 и экрана 9, установленного в его фокальной плоскости.

Контролируемый объектив 10 устанав ливается эа зонными пластинами по хор лучей так, что формируемые зонньъги пластинами 6 изображения источника све- . та совмещаются с расчетным положением изображений истоннка 1 света, формируемых поверхностями линз контролируемого объектива 10 в отраженном свете.

3 10152

Количество . эонных пластин выбирают, равным количеству линз контролируемогб обьектнвв.

Зональная диафрагма 7 установлена в непосредственно близости зв зонными пластинами 6 и позволяет перекрывать пучки лучей, поступающих на каждую из поверхностей объектива 10.

Зеркалр 5 установлено перпендикулярной оптической оси телескопической систе-10 мы и преаназнечено для юстировкн подложин с зонными пластинами 6 в схеме контроля.

Элементы 1 - 3 устройства формируют плоский волновой фронт и направляют 35 его на наклоннве зеркало 4. Часть Волнового фронта проходит зеркало 4 и поступает на подложку с зонными пластинами 6. Вторую часть волнового фронта

sepzaao 4 направляет на плоское за на- 2ф .ло 5. Отраженные зеркалом 5 и поверхностью нодложкн с зонными пластинамн 6 плоские волновые фронты поступают в объектив 8, который формирует в плоскости экрана 9 изображения нсточ- 2$ ника света.

Наклонами подложки совмещают оба иэображения. При атом плоский волновоф фронт падает на подложку по нормалям

74 4 к ее поверхности, а зонные пластины 6 преобразуют его в систему ферическнх волновых фронтов, пентры кривизны когорых лежат на одной оси и являются изображениями источника света. . Система сферических волновых фронтов поступает в контролируемый объектив 10, поверхности линз которого формируют в отраженном свете ыэображения источника света, а зонные пластины 6, зеркало 4 и обвектив, 8 переносят sx. в обратном ходе лучей в плоскость экрана 9.

Поворотом зональной диафрагмы 7 поочередно перекрывают каждую из зонных пластин 6 и, по исчезновению одного нз изображений на акране 9, определяют поверхность какой линзы контролируемого обьективв 10 его формирует. Измеряют смещение этого изобраяания относительно изображения, формируемого плоским зеркалом 5, в плоскости экрана 9 и по, величине этого смещения онределяюг ве личину децентрировки данной линзы.

Точность контроля при использовании предлагаемого устройства повышается за счет снабжении известного устройся ва системой оптических элементов, каждый из которых формнруег изображение источника на оптической оси системы.

Составитель Н. Шандин редактор E. Папп ТехредМ.Гергель КорректорА. Ильин

Заказ 3198/40 Тираж 873 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтетв СССР по делам изобретений и открытий

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

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