Оптический микрометр

 

О-П И .А-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сооюэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G Olb 11/02

Заявлено 05.1.1971 (№ 1608880/25-28) с присоедииеппем заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х,1972. Бтоллетеиь № 31

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.715.15(088,8) Дата опубликования описания 16.XI.1972

Авторы изобретения

И. А. Грейм и А. A. Данилов

Северо-Западный заочный политехнический институт

Заявитель

ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОМЕТР

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим измерительным средствам, и используется для контроля с высокой точностью отклонений от номинального размера прецизионных оптических деталей и деталей приборостроешш, проводимого, например, в условиях термостатирования.

Известны оптические микрометры, содержащие прозрачную плоскопараллельную пластинку, основанные ва измерении малого смещения светового луча при перемещении оптического элемента и использующие явление преломления лучей в толще стекла. Известные микрометры не обеспечивают высокую точность измерения из-за погрешности аттестации шкал, погрешности совмещения штрихов и погрешности отсчета. Эти погрешности имеют одну величину и одипаково влияют на точность измерения.

Цель изобретения — создание оптического микрометра для высокоточных измерений, обладающего большим масштабом измерения, который повышает точность измерения сведением погрепшости отсчета к величине высшего порядка малости (масштаб измерения — это отношение величины перемещения оп тичеокого элемента к смещению изобра>кения объекта, обусловленного этим перемещением).

Эта цель достигается тем, что в предлагаемам микрометре пластинка выполнена в виде кругового сектора с осью вращения, проходящей через его вершину, вдоль боковых поверхностей которого нанесена полоска отра>кающего покрытия, а его передняя поверхпость снабжена шкалой.

Круговой сектор выполнен из прозрачного материала, например стекла. Узкий пучок, падая на отражающие поверхности сектора под

10 углом полного внутреннего отражения, смещается»а небольшое расстояние, определяемое величиной угла отражения. Это смещеииеобусловливается явлением переноса световой поверхности вдоль поверхности раздела двух

15 сред (стекла и воздуха) прп полном внутреннем отражении.

На фиг. 1 пзобра>кено явление переноса световой энергии вдоль поверхпостп раздела двух сред при полном внутреннем отражешш;

20 на фиг, 2 — общий вид предлагаемого микрометра и ход лучей через него.

На заднюю грань стеклянной пластиночки 1 (фиг. 1) под углом полного внутреннего отражения падает узкий световой пучок, отра>ка25 ется от этой грани и смещается на вели шву д, которая может изменяться при изменении угла и> падения лучей. На этом принципе и построен оптический микрометр.

Оптический микрометр состоит пз стекляи30 ной пластинки 1 в виде кругового сектора

Предмет изобретения

ГРиг.2

Сост а в и тель Т. Лобзо ва

Tcxpe>r Т. Курилко

Редактор В. Дибобес

1(орректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Заказ ЗГ>88/17 Изд. ¹ 1483 Тираж 406 Г1одписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва,,>К-35, Раугпская наб., 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 с углом меньше 180, вращаемой вокруг оси 2, проходящей через вершину сектора параллельно ребру пластинки. Величина угла при верппн:е сектора рассчитывается, исходя из величины угла er.î поворота вокруг оси так, чтобы углы ср, и гр, отражения пучков лучей от граней сектора находились в пределах заданного диапазона углов полного внутреннего отражения. На боковые поверхности пластинки на половину высоты нанесено отражающее 10 покрытие 3, а на передней круговой поверхности сектора имеется шкала 4 заданного масштаба.

Узкий световой луч 6, пройдя через стекло, разделяется на два луча б и 7, смеп1енных 15 один относительно другого на некоторую величину с/.

При такой форме стеклянной пластинки оптического микрометра ее боковые поверхности расположены под определенным углом, обра- 20 зуя угловое зеркало, свойством которого является инвариантность направления отражаемых лучей при повороте его вокруг ребра. Таким образом, поворот микрометра вокруг оси не влияет на положение отраженных лучей от- 25 носительно визирной оси, т. е. происходит смещение только луча 7, обусловленное явлением переноса световой энергии при полном внутреннем отражении, а луч 6 остается всегда неподвижен. 30

Микрометр работает следующим образом.

В начальном положении микрометра углы

<р> и срз отражения лучей от поверхности сектора равны. Поэтому относительное смещение лучей б и 7 равно нулю, т. е. они совпадают. 35

Поворачивая стеклянную пластинку вокруг оси, изменяют углы отражения лучей на гранях сектора, что приводит к смещению лучей б и 7 один относительно другого. Направление смещения луча 7 относительно луча 6 40 совпадает с направлением вращения пластинки. Поворот микрометра в другую сторону от начального положения вызывает смещение луча 7 относительно луча б в противоположную сторону. 45

Оптическии микрометр, содер>кащии прозрачную плоскопараллельную пластинку, отличаюи1ийся тем, что, с целГно повышения точности измерения, пластинка выполнена в виде кругового сектора с осью вращения, проходящей через его вершину, вдоль боковых поверхностей которого нанесена полоска отражающего покрытия, а его передняя поверхность снабжена шкалой.