Проекционное устройство для контроля параллельности оптических осей бинокулярного прибора и поворота изображения вокруг этих осей

 

О Il И С А Н И Е „„857704

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.06.79 (21) 2806781/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет — (-1) M К„з

G01 В 1!/26

Государстеенный комитет

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 535.834 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Подобрянский, А. Д. Заболотский, А. Л. Кривовяз и Ф. П. Хлебников

«71) Заявитель (54) ПРОЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ОСЕЙ БИНОКУЛЯРНОГО

ПРИБОРА И ПОВОРОТА ИЗОБРАЖЕНИЯ ВОКРУГ ЭТИХ ОСЕР!

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для контроля поворота изображения и параллельности оптических осей бинокулярных приборов.

Известно устройство для контроля поворота изображения и параллельности оптических осей бинокля, содержащее три коллиматорные трубы, расположенные так, что одна из них приходится напротив объектива первой, установленной неподвижно трубки бинокля, а вторая и третья — напротив объектива второй поворотной трубки бинокля при ее двух крайних положениях, соответствующИх минимальных и максимальной базе бинокля, а также расположенную за контролируемым биноклем перекидную трубку, при помощи которой можно наблюдать в правый или левый окуляр бинокля.

Поворот изображения вокруг оптической оси в бинокулярных приборах обусловлен погрешностью установки отражательных элементов (зеркал или призм) . Устройство позволяет контролировать поворот изображения и параллельность оптических осей бинокля 11).

Однако оно не обеспечивает производительности труда, требуемую в условиях массового производства из-за утомляемости оператора при снятии отсчетов с помощью окуляра перекидной трубки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее осветитель, диафрагму с перекрестием, расположенную в передней фокальной плоскости коллиматорной линзы с ( фокусным расстоянием !к, проекционную линзу. с экраном в ее задней фокальной плоскости и приспособление для установки между коллиматорной и проекционной линзами испытуемого бинокля с углом поля зрения

2WJ и увеличением Г.

Контролируемый бинокль помещают в параллельный ход лучей между коллиматоржной и проекционной линзами и каждая из его трубок дает на экране изображение диафрагмы с перекрестием. По величине расстояния между этими изображениями на экране судят о непараллельности оптических осей бинокля, а поворот перекрестия на экране характеризует угол поворота изображения в бинокле.

857704

В известном устройстве точность отсчета тем выше, чем больше линейное смещение периферийных точек перекрестия, пропорциональное расстоянию от этой точки до центра перекрестия (21.

Таким образом, в известном устройстве предельная точность ограничена тем, что это расстояние не может превышать величин b> Wpp. л. 1пРЯ., где 2Wnp,л.— угловое поле зрения проекционной линзы;

f п .л. — фокусное расстояние проекционной линзы.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в проекционном устройстве, содержащем осветитель, диафрагму с перекрестием, расположенную в передней фокальной плоскости коллиматорной линзы, проекционную линзу с экраном в ее задней фокальной плоскости и приспособление для установки между коллиматорной и проекционной линзами испытуемого бинокля с углом поля зрения 2WJ и увеличением Г, в передней фокальной плоскости коллиматорной линзы установлена дополнительная диафрагма со штрихом, центр которой удален от центра диафрагмы на расстояние (0,95 — 0,99) f„Wg, а между приспособлением для установки бинокля и проекционной линзой введена система из входного и выходного плоских зеркал с главным сечением, параллельным плоскости, проходящей через оптическую ось устройства и центры диафрагм, и с углом между зеркалами, равным 1/2 (0,95 — 0,99) Ws Г, при этом выходное зеркало размещено перед одной половиной входного зрачка проекционной линзы, а вторая половина входного зрачка свободна для прохождения лучей, параллельных оптической оси проекционной линзы.

На фиг. 1 представлен главный вид оптической системы устройства; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — изображения диафрагмы на экране, поясняющие принцип определения угла поворота изображения.

Устройство содержит осветитель 1, диафрагму 2 с перекрестием (не показано), диафрагму 3 со штрихом (не показан), коллиматорную линзу 4, проекционную линзу-5, в заднем фокусе которой находится экран 6.

Между коллиматорной линзой 4 и проекционной линзой 5 расположено приспособление для установки испытуемого бинокля 7. Перед проекционной линзой 5 установлена система из двух плоских зеркал: входного 8 и выходного 9.

Расстояние между изображениями 10 и

11 (фиг. 3) диафрагмы 2, построенные коллиматорной линзой 4, каждой из трубок испытуемого бинокля 7 и проекционной линзой 5 на экране 6 служит мерой непараллельности оптических осей трубок бинокля.

Зо

Обычно поле допуска для непараллельности определяется допусковым прямоугольником (фиг. 3) .

В случае параллельности оптических осей бинокля изображения 10 и 11 на экране 6 будут совмещены.

Измерение угла поворота изображения бинокля по повороту изображения перекрестия на экране 6 не обеспечивает требуемой точности из-за малого радиуса перекрестия, который ограничен полем зрения проекционной линзы.

Поэтому используется дополнительная диафрагма 3. Поскольку ход лучей в каждой из трубок бинокля идентичен, описание касается хода лучей только через одну трубку.

Расстояние S от центра дополнительной диафрагмы 3 до центра диафрагмы 2 определяется выражением S< f

2WQ — угол поля зрения испытуемого бинокля

Поскольку отверстие диафрагмы имеет конечные размеры, наиболее целесообразно принять

S= (0,95 — 0,99) fKW5

Лучи от осветителя 1, пройдя через диафрагмы 2 и 3, после коллиматорной линзы 4 образуют два коллимированных пучка с углом <р = (0,95 — 0,99) WS между ними. При выходе из окуляра испытуемого бинокля 7 угол между центральными лучами (двух коллимированных пучков лучей равен: с = <рГ, где à — увеличение бинокля.

Так как выходное зеркало 9 размещено перед одной половиной входного зрачка проекционной линзы 5, то коллимированный пучок лучей, соответствующий диафрагме 2, попадает на проекционную линзу 5 без отражений от зеркала 8 и 9. Второй коллимированный пучок, соответствующий диафрагме 3 и выходящий из окуляра испытуемого бинокля под углом с к первому пучку, последовательно отразится от зеркал 8 и 9 и станет параллельным первому пучку, так как угол между зеркалами 8 и 9 равен

1/2cfg = 1/2фГ = 1/2 (0,95 —.0,99) WgI

В случае отсутствия поворота изображения в бинокле изображения 10 и 12 этих диафрагм оказываются совмещенными. При наличии поворота изображения бинокля изображение 12 диафрагмы 3 смещено относительно изображения 10 диафрагмы 2 и расстояние Л1 (фиг. 3) между их центрами характеризует угол 8 поворота изображения.

Для второй трубки бинокля угол поворота изображения определяется расстоянием между изображениями 11 и 13 диафрагм 2 и 3.

При отсутствии поворота изображения в бинокле и отсутствии системы зеркал изображением диафрагмы 3 являлась бы точ857704 ка 12 (фиг. 3). При повороте изображения на угол Э. изображение 12 заняло бы положение 12 при этом линейное смещение

Ь1 = 94 1ПР.Л.

Формула изобретения

Так как cog -Г= (0,95 —:0,99) Wg Г, то

Ь! = (0,95 —:0,99) Ю Г1йех=8 .

Благодаря системе зеркал 8 и 9 изображение 12 переносится в положение 12, видимое на экране.

Так как в известном устройстве угол Я должен удовлетворять условию Q $ C Wopл, смещение Ь наиболее удаленной периферийной (отсчетной) точки изображения перекрестия равно LL= Wnp.л. 1 п .л. &

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля угла поворота изображения в бинокле, увеличивая линейное смещение оптической точки в К раз по сравнению с известным устройством.

20 (О 95 0,99)И Г пг.л9 (0 95 099)ЩГ))1

Ь Ъ /пР.л. др.л. & иР.л. так как % )Ющл., из-за большой величи-!

fop ë..

Обычно выбирают fnrл 1000 мм.

Например, при использовании проекционной линзы с fop л.= 1000 мм и 2Wnpë.= 2 для контроля бинокля, имеющего 2 =6 и Г= 10, получили зо к- (О 95 099)б 10-30

ЯО

Предлагаемый расчет показывает, что точность контроля угла поворота изображения в бинокле может быть повышена в 30 раз

Проекционное устройство для контроля параллельности оптических осей бинокулярного прибора и поворота изображения вокруг этих осей, содержащее осветитель, диафрагму с перекрестием, расположенную в передней фокальной плоскости коллиматорной линзы с фокусным расстоянием fq, проекционную линзу с экраном в ее задней фокальной плоскости и приспособление для установки между коллиматорной и проекционной линзами испытуемого бинокля с углом поля зрения 2 и увеличением Г, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в передней фокальной плоскости коллиматорной линзы установлена дополнительная диафрагма со штрихом, центр которой удален от центра диафрагмы на расстояние (0,95 —:0,99) f

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Ельников И. Т. Сборка и юстировка оптико-механических приборов. М., 1974, с. 236.

2. Погарев Г. В. Юстировка оптических приборов. Л., 1968, с. 232 — 233. фиг.!

857704

Составитель Г. Литвин

Редактор Н. Пушненкова Техред А. Бойкас /Корректор Ю.Макаренко

Заказ 7221/65 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета . СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4