Устройство для контроля параллельности оптических осей

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2555218:

Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" (RU)

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах для контроля параллельности оптических осей каналов различных оптических и оптико-электронных систем. Устройство для контроля параллельности оптических осей содержит трехзеркальную призму, выполненную в виде уголкового отражателя с двумя зеркальными поверхностями, образующими между собой прямой угол, и плоского зеркала. При этом входной и выходной зрачки устройства оптически сопряжены с уголковым отражателем и плоским зеркалом. В одном из зрачков устройства установлены совместно компенсационные клинья, имеющие одинаковый угол при вершине, а в другом зрачке установлен дополнительный клин, пропускающий только половину пучка. Основание дополнительного клина совпадает с проекцией грани двугранного угла уголкового отражателя в зрачке. Величина угла отклонения луча дополнительным клином по модулю равна величине двоения изображения, а по знаку противоположна. Технический результат - устранение двоения изображения источника излучения на выходе из устройства и упрощение сборки и юстировки. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах для контроля параллельности оптических осей каналов различных оптических и оптико-электронных систем.

Известно устройство для проверки параллельности осей каналов, описанное в патенте на изобретение РФ №2249786, G01B 11/27, опубл. 10.04.2005 г. Устройство состоит из нескольких уголковых и плоских зеркал, каждая пара которых установлена по системе трех зеркал в виде призмы и предназначена для проверки одного канала изделия с одной длиной волны излучения. Трехзеркальные системы в виде призм, соединяющие различные каналы изделия, обеспечивают высокую точность проверки параллельности каналов между собой. Контрольно-юстировочная аппаратура, выполненная в виде встроенного в изделие коллиматора, имеет несколько источников излучения, работающих попеременно, и позволяет проводить контроль параллельности осей каналов для различных длин волн. Но при этом необходимо изготавливать призмы с допуском на отклонение входящего и выходящего лучей и двоение изображения меньше, чем требуемая погрешность контроля параллельности осей, и составляет от 2-х до 5-ти угловых секунд, что представляет значительные технологические трудности.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является устройство для контроля параллельности осей оптико-электронных каналов, описанное в патенте на полезную модель РФ №113830, МПК G01B 11/27, опубл. 27.02.12 г. Устройство для контроля параллельности осей оптико-электронных каналов содержит трехзеркальные системы призм с входным и выходным зрачками, источник излучения. По ходу пучка лучей, направляемого во входной зрачок источником излучения, на входном и выходном зрачках каждой трехзеркальной системы призм установлен с возможностью разворота в своей плоскости узел фильтров. Каждый узел фильтров состоит из склеенных плоскопараллельных пластин с клиновидностью не менее 20 минут, из которых, по меньшей мере, одна пластина - светофильтр, а другая - кварцевое защитное стекло. Устройством обеспечивается высокая точность при измерении углов отклонения от параллельности осей при изготовлении устройства с увеличенными допусками на углы трехзеркальных призм. Но на выходе устройства появляется двоение изображения источника излучения, обусловленное ошибкой изготовления двугранного угла уголкового отражателя, и сложность юстировки при компенсации ошибки параллельности входящего и выходящего из призмы пучков лучей, обусловленная необходимостью выполнения как взаимного, так и совместного вращения клиньев.

Задача изобретения - создание устройства для контроля параллельности оптических осей с улучшенными эксплуатационными и технологическими характеристиками.

Технический результат - устранение двоения изображения источника излучения на выходе из устройства и упрощение сборки и юстировки.

Это достигается тем, что в устройстве для контроля параллельности оптических осей, содержащем трехзеркальную призму, выполненную в виде уголкового отражателя с двумя зеркальными поверхностями, образующими между собой прямой угол, и плоского зеркала, при этом входной и выходной зрачки устройства оптически сопряжены с уголковым отражателем и плоским зеркалом, в отличие от известного, в одном из зрачков устройства установлены совместно компенсационные клинья, имеющие одинаковый угол при вершине, а в другом зрачке установлен дополнительный клин, пропускающий только половину пучка, с основанием клина, совпадающим с проекцией грани двугранного угла уголкового отражателя в зрачке, величина угла отклонения луча дополнительным клином по модулю равна величине двоения изображения, а по знаку противоположна.

На чертеже представлена оптическая схема предложенного устройства для контроля параллельности оптических осей.

Устройство для контроля параллельности оптических осей состоит по ходу лучей из защитного стекла 1, дополнительного клина 2, трехзеркальной призмы 3, выполненной в виде уголкового отражателя 4 с двумя зеркальными поверхностями, образующими между собой прямой угол, и плоского зеркала 5, при этом входной и выходной зрачок оптически сопряжены с уголковым отражателем 4 и плоским зеркалом 5. Компенсационные клинья 6 и 7 установлены совместно во входном зрачке и имеют одинаковый угол при вершине, а в выходном зрачке установлен дополнительный клин 2, причем дополнительный клин 2 установлен таким образом, что только одна половина пучка проходит через него, вторая половина пучка проходит минуя его, при этом основание дополнительного клина 2 совпадает с проекцией грани двугранного угла уголкового отражателя 4 в зрачке, величина угла отклонения луча дополнительным клином 2 по модулю равна величине двоения изображения, а по знаку противоположна.

Устройство работает следующим образом: световой пучок от задающей направление при помощи источника излучения (марки) контрольно-проверочной аппаратуры (на фиг.1 не показано), например встроенного коллиматора, попадает во входной зрачок устройства для контроля параллельности оптических осей, проходит последовательно через защитное стекло 1, дополнительный клин 2, призму 3, компенсационные клинья 6, 7, попадает в выходной зрачок, а оттуда в контролируемый канал (на чертеже не показан), например объектив телевизионной камеры, в котором и наблюдается изображение марки, формируемое контрольно-проверочной аппаратурой. При этом двоение изображения, возникающее вследствие ошибки двугранного угла уголкового отражателя 4, компенсируется дополнительным клином 2 и не наблюдается в контролируемом канале. Кроме того, при сборке и юстировке параллельности входящего и выходящего из устройства пучка лучей ошибка непараллельности устраняется по принципу полярных координат, а именно компенсационные клинья 6 и 7 совместно поворачиваются таким образом, чтобы направления главных сечений компенсационных клиньев 6 и 7 были противоположными, но находились в одной плоскости с вектором ошибки непараллельности, затем клинья 6 и 7 одновременно разворачиваются в противоположные стороны вокруг своей оси до полного устранения ошибки непараллельности.

Таким образом, достигнут технический результат - создано устройство для контроля параллельности оптических осей с устраненным двоением изображения источника излучения на выходе из устройства и упрощение технологии сборки и юстировки.

Устройство для контроля параллельности оптических осей, содержащее трехзеркальную призму, выполненную в виде уголкового отражателя с двумя зеркальными поверхностями, образующими между собой прямой угол, и плоского зеркала, при этом входной и выходной зрачки устройства оптически сопряжены с уголковым отражателем и плоским зеркалом, отличающееся тем, что в одном из зрачков устройства установлены совместно компенсационные клинья, имеющие одинаковый угол при вершине, а в другом зрачке установлен дополнительный клин, пропускающий только половину пучка, с основанием клина, совпадающим с проекцией грани двугранного угла уголкового отражателя в зрачке, величина угла отклонения луча дополнительным клином по модулю равна величине двоения изображения, а по знаку противоположна.

Способ включает установку линзы сферической рабочей поверхностью на опорный буртик цилиндрического отверстия промежуточной цилиндрической части, размещаемой на опорном буртике цилиндрического отверстия основной оправы.

Способ центрировки линзы в оправе и оправа для его осуществления // 2542636

Способ включает установку линзы на плоский буртик промежуточной части оправы, размещаемой на буртике цилиндрического отверстия основной оправы с возможностью наклона.

Способ определения возмущений и биений вертикальной оси опорно-поворотного устройства // 2530451

Способ включает использование двух автоколлимационных теодолитов и многогранной зеркальной призмы, которую устанавливают в горизонтальной плоскости, совмещая ее центр с вертикальной осью вращения.

Устройство контроля, юстировки и сведения оптических осей каналов многоканальных приборов и широкополосный излучатель в видимой и ик-областях спектра // 2511204

Изобретение может использоваться для работы с приборами, работающими в различных спектральных диапазонах. Устройство содержит коллиматор с установленным в его фокальной плоскости широкополосным излучателем со спектральным диапазоном в видимой и ИК-областях спектра, оптическую систему переноса изображения, оснащенную поворотным механизмом, позволяющим направлять излучение от коллиматора в каналы контролируемого прибора без изменения положения коллиматора, и механизм регулировки положения излучателя в фокальной плоскости коллиматора относительно его оптической оси.

Лазерная система для контроля положения осей объекта // 2492421

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для контроля соосности отверстий объекта. .

Установка для выверки оптических осей многоканальной системы // 2488076

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для юстировки и выверки осей многоканальных оптико-электронных систем. .

Оптическая измерительная система для определения взаимного расположения элементов в пространстве, способ и устройство регистрации оптического излучения для использования в ней // 2482448

Изобретение относится к определению расположения материальных объектов в пространстве с помощью оптического измерительного оборудования и, более конкретно, к оптической системе для измерения геометрических параметров, характеризующих взаимное расположение элементов оборудования в пространстве, соответствующему способу определения взаимного расположения элементов в пространстве с помощью упомянутой системы и устройству регистрации оптического излучения для использования в упомянутой системе.

Устройство юстировки двухзеркальной центрированной оптической системы // 2467286

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и направлено на повышение надежности и оперативности контроля юстировки двухзеркальных центрированных оптических систем при их сборке и юстировке, а также в штатном режиме, в процессе их эксплуатации в условиях обсерваторий, что обеспечивается за счет того, что устройство содержит монохроматический источник света, коллиматор и светоделитель для формирования опорной и рабочей ветвей.

Способ центрирования линзы // 2442124

Изобретение относится к оптическому приборостроению, применяется при сборке объективов. .

Устройство для контроля параллельности оптических осей // 2422791

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам выверки параллельности осей сложных многоканальных оптико-электронных систем.

Способ и система для определения углов установки колес транспортного средства // 2557643

Предложен способ определения углов установки колес транспортного средства, которое содержит, по меньшей мере, одну колесную ось (12, 13, 14), имеющую конец оси с, по меньшей мере, одним колесным элементом (2а-b, 3а-b, 4а-b) на соответствующей продольной стороне транспортного средства. Способ содержит этапы определения отклонения от перпендикулярности колесной оси по отношению к продольной геометрической осевой линии транспортного средства. Также предложена система для выполнения способа. Достигается создание таких способа и системы, которые позволяют с большей легкостью определять отклонения от перпендикулярности колесных осей транспортного средства. Также достигается создание таких способа и системы, которые позволяют определять отклонение от перпендикулярности и другие угловые параметры установки колес быстро и с высокой точностью. Также достигается создание таких способа и системы, с помощью которых отклонение от перпендикулярности колесной оси может быть определено без необходимости прикрепления сеток или других реперных приспособлений к корпусу или шасси транспортного средства. 2 н. и 11 з. п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для базирования линз в цилиндрических оправах при измерениях децентрировок их оптических поверхностей // 2560920

Устройство для базирования линз в цилиндрических оправах предназначено для вращения оправ и измерения децентрировок оптических поверхностей линз. Устройство содержит втулку, в которой проточена базовая плоскость в виде кольца для базирования торца цилиндрической оправы линзы. Базовая плоскость в виде кольца параллельна верхней плоскости втулки, на которой закреплены при помощи пластичного материала три отдельные накладки, выполненные как параллелепипеды, боковые стороны которых являются базой для цилиндрической поверхности оправы линзы. Во втулке проточено отверстие для исключения контакта выступающих частей оптической поверхности линзы при опоре оправы линзы на базовую плоскость в виде кольца. Диаметр цилиндрической поверхности втулки выполнен с гарантированным зазором, позволяющим сдвигать линзу в оправе при помощи накладок. Технический результат - исключение неконтролируемого давления на оправу линзы и повышение точности определения децентрировки оптических поверхностей линз. 2 ил.

Интерферометрический способ юстировки двухзеркального объектива с асферическими элементами // 2561018

Способ юстировки включает предварительную сборку объектива по геометрическим базам, формирование автоколлимационного изображения путем установки фокальной точки объектива интерферометра на оси главного зеркала в фокусе объектива и анализирование волнового фронта объектива в автоколлимационной схеме с плоским зеркалом в двух расположенных симметрично относительно центра точках поля зрения. Изменяют положение вторичного зеркала до достижения симметрии комы и астигматизма в этих точках путем его угловых и линейных поперечных перемещений на величину, обратную рассчитанным наклону и смещению вторичного асферического зеркала по двум координатам относительно оси главного зеркала. Расчет осуществляют по значениям синусных и косинусных составляющих аберрационных коэффициентов Цернике - астигматизма и комы, вызванных децентрировкой. Анализируют волновой фронт объектива в центре поля зрения, определяют аберрационный коэффициент сферической аберрации третьего порядка, по его значению рассчитывают осевое смещение вторичного зеркала относительно номинального положения. Осевое перемещение вторичного зеркала осуществляют на величину, обратную осевому смещению. Технический результат - повышение точности юстировки и ее упрощение. 3 ил.

Устройство для регулировки развала схождения колес автомобиля // 2569073

Устройство состоит из измерительной рамки с цифровыми, угловыми и линейными значениями, лазерного прибора, который проецирует на нее крестообразный лазерный луч, держателей, которые удерживают лазерный прибор и измерительную рамку на соответствующем колесе, поворотных подставок для свободного поворота и скольжения регулируемых колес и блокиратора руля, который удерживает руль в неподвижном положении. Лазерный прибор, прикрепленный держателем к регулируемому колесу, посылает крестообразный лазерный луч, параллельный и перпендикулярный плоскости данного колеса, на измерительную рамку, вертикальную и горизонтальную плоскости земли, прикрепленную аналогичным держателем к другому колесу, находящемуся в одной плоскости с регулируемым. Проецируемый на измерительной рамке лазерный луч показывает вертикальное и горизонтальное отклонение плоскости регулируемого колеса от необходимых значений, которое устраняется путем регулировки регулируемого колеса до совмещения вертикальной и горизонтальной линий лазерного луча с необходимыми значениями на рамке. Технический результат - упрощение и удешевление регулировочного устройства и процесса регулировки развала схождения колес у автомобилей.

Способ и установка для измерения и контроля рамы транспортного средства // 2573689

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ измерения и контроля рамы грузового автомобиля или автобуса заключается в том, что измерительное устройство располагают перед рамой, а излучение от источника направляют на раму и на консоль рефлектора. Рефлектор закрепляют на одной из частей рамы. Излучение отражается от рефлектора на приемник излучения. Измерительное устройство вычисляет координаты положения рефлектора в различных точках измерения рамы. Расстояние между внешними рефлекторами регулируют таким образом, чтобы рефлекторы имели одинаковое постоянное расстояние до геометрической середины консоли рефлектора. Внешние рефлекторы закрепляют на предусмотренных противолежащих продольных частях рамы. Координаты местоположения рефлекторов определяют синхронным способом. Установка для измерения и контроля рамы грузового автомобиля или автобуса содержит консоль рефлектора, содержащую рефлектор, измерительное устройство с источником и приемником излучения и вычислительное устройство. Достигается повышение точности измерения рамы транспортного средства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ контроля взаимной пространственной юстировки оптико-электронных систем с матричным фотоприемниками // 2587531

Способ основан на формировании действительного изображения калиброванных источников излучения с помощью мир. Миру каждого из каналов комбинированной оптико-электронной системы (КОЭС) выполняют в виде последовательности штрихов, создающих высокую пространственную частоту (ВПЧ) в направлении строки МФПУ и вытянутых в направлении кадровой развертки. Изображения ВПЧ штрихов миры в плоскости МФПУ создают близким к частоте Найквиста, но не равными ей. Фазовый сдвиг изображения штрихов миры на всей ее длине относительно элементов МФПУ выбирают превышающим размер элемента МФПУ в 2…10 раз. Наносят на краях обеих мир пару штрихов с низкой пространственной частотой (НПЧ). Левые границы центральных штрихов ВПЧ обеих мир выполняют на одной вертикали. Нижняя граница миры канала 1 и верхняя граница канала 2 касаются друг друга. При контроле каналов измеряют взаимное смещение пучностей и перетяжек в последовательности сигналов ВПЧ и вычисляют степень отклонения оптической оси каждого из каналов КОЭС в направлении строчной развертки. Вычисляют размах сигнала от штрихов НПЧ обоих каналов и по отношению их амплитуд вычисляют угол поворота линий визирования каналов в направлении, перпендикулярном строчной развертки. Технический результат - повышение точности измерения остаточной пространственной несоосности каналов, размеров, положения границ и взаимного разворота полей зрения каналов, в том числе, в диапазоне рабочих температур и при работе КОЭС в полевых условиях. 9 ил.

Устройство и способ для определения положения двух сочлененных валов относительно друг друга // 2590533

Изобретение относится к устройству для определения положения первого вала и второго вала относительно друг друга. Заявленное устройство содержит первый измерительный модуль, установленный на периферийной поверхности первого вала, и второй измерительный модуль, установленный на периферийной поверхности второго вала. Причем как минимум один из двух измерительных модулей оснащен средствами для формирования как минимум одного светового пучка, и как минимум один из двух измерительных модулей оснащен средствами индикации для учета данных о точке падения светового пучка как минимум на одной индикационной поверхности. При этом как минимум один из двух измерительных модулей оснащен датчиком учета угла поворота валов, причем на основании данных датчика вычисляется соответствующее положение угла поворота, угловая скорость и угловое ускорение валов. Кроме того, для каждой отдельной точки падения производится оценка качества соответствующих данных на основании заданных критериев, причем данные точки падения при вычислении смещения вала не учитываются или учитываются в меньшей степени, если в результате оценки качества этих данных получается значение, ниже пороговой величины. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство для измерения боя вала и динамической формы ротора гидрогенератора // 2592714

Изобретение относится к области для измерения воздушного зазора электрической машины, например гидрогенератора. Устройство для измерения боя вала и динамической формы ротора гидрогенератора включает лазерные триангуляционные датчики с отметчиком, размещенные в канале пакета активной стали и соединенные с входом ПЭВМ. При этом указанные датчики закреплены в одной плоскости так, что их лучи расположены под углом 90 градусов. Технический результат - повышение быстродействия измерения боя вала и динамической формы ротора гидрогенератора, а также возможность производить измерения в режиме реального времени. 3 ил.

Способ автоматизированной юстировки линзы в оправе и оправа для его осуществления // 2602418

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для центрировки линз в оправах при их сборке для случаев, когда линзы базируются в оправах по плоским фаскам. Способ позволяет осуществлять центрировку линзы относительно базовой оси оправы при ее вращении по обеим рабочим поверхностям линзы, повышая при этом точность центрировки. Для этого оправа снабжается промежуточной частью, в которую линза устанавливается с радиальным зазором своей плоской фаской на плоский опорный фланец промежуточной части, который может наклоняться относительно основной оправы вокруг центра кривизны сферической поверхности, расположенный в одной плоскости с центром кривизны первой рабочей поверхности линзы. Для совмещения с базовой осью оправы первого центра кривизны рабочей поверхности линзу сдвигают в радиальном направлении в промежуточной оправе, после чего линзу фиксируют в промежуточной оправе. Второй центр кривизны линзы совмещается с базовой осью оправы наклоном промежуточной части оправы вокруг центра кривизны сферической поверхности, после чего промежуточная часть фиксируется в основной оправе. Сопряжение наружного опорного фланца промежуточной части оправы с опорным фланцем основной оправы осуществляется по контакту сферической и плоской поверхностей. Технический результат - осуществление центрировки линзы относительно базовой оси оправы при ее вращении по обеим рабочим поверхностям линзы, повышая при этом точность центрировки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ центрировки линз объектива штабельной конструкции и оправы линз для его осуществления // 2602419

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается способа центровки объектива штабельной конструкции. Способ включает в себя центрировку линз относительно базовой оси объектива, которой является ось вращения стола станции для автоматизированной центрировки. Для этого на стол станции помещают оправу с установленной в ней по базовой поверхности первой линзой объектива, измеряют биение первого центра кривизны линзы относительно оси вращения стола, смещают оправу для совмещения первого центра кривизны линзы с осью вращения и фиксируют положение оправы. Затем измеряют биение второго центра кривизны линзы. Наклоном линзы в оправе совмещают второй центр ее кривизны с осью вращения и фиксируют положение линзы в оправе. Далее устанавливают на оправу первой линзы оправу второй линзы и осуществляют центрировку второй линзы по такому же алгоритму. Оправы линзовых компонентов обеспечивают возможность наклонять линзы относительно оси вращения стола при различных формах ее базовой поверхности. Технический результат заключается в повышении точности центрировки. 3 н. и 2 з.п. ф-лы. 6 ил.