RU207250U1

RU207250U1 - Портативный микроскоп

Info

Publication number: RU207250U1
Application number: RU2021118982U
Authority: RU
Inventors: Олег Викторович Понин; Игорь Рикафович Галявов; Максим Андреевич Симонов; Михаил Иванович Фокин; Иван Александрович Орлов
Original assignee: Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла"
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-10-20

Abstract

Полезная модель предназначена для просмотра и контроля включений и дефектов на поверхности и в глубине прозрачных сред, преимущественно оптических заготовок и линз.Портативный микроскоп содержит тубус с объективом и окуляром. При этом объективная часть тубуса выполнена с винтовой резьбой на наружной поверхности, на которой установлен в зацеплении стакан с основанием, имеющем осевое отверстие и круглое углубление большего диаметра, с возможностью перемещения стакана вдоль тубуса. В основании стакана в наклонных гнездах установлены по крайней мере три светодиода. На стакане закреплен аккумулятор, соединенный со светодиодами, а на заднем его торце - гайка в сцеплении с резьбовой частью тубуса. В задней фокальной плоскости объектива (в передней фокальной плоскости окуляра) установлена измерительная сетка со шкалой.Технический результат: повышение контраста изображения и точности контроля включений и дефектов на поверхности и в глубине оптической детали с размерами более 0,03 мм.

Description

Полезная модель относится к оптическим приборам, а именно к микроскопам, используемым для просмотра и контроля включений и дефектов на поверхности и в глубине прозрачных сред, в частности - оптических заготовок и линз (царапин, пузырей, точек, кристаллов и т.п. размерами более 0,03 мм).

Известен общедоступный прибор для контроля чистоты поверхности оптических деталей лупа ЛИ-3-10^x согласно ГОСТ 25706-83. Лупа содержит окуляр с сеткой, отличающаяся тем, что она позволяет производить контроль чистоты рабочих поверхностей оптических деталей и не позволяет производить контроль в массе стекла. Однако сетка лупы имеет цену деления 0,1 мм, что делает контроль оптических дефектов размерами менее 0,1 мм невозможным, а также в ходе оперативного контроля оптических деталей шкала сетки соприкасается с рабочей поверхностью детали и появляется риск появления новых дефектов на детали. Признаками данного аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, являются окуляр и сетка.

Известен портативный цифровой микровизор (RU 167811 U1, МПК G02B 21/06, опубликовано 10.01.2017), содержащий корпус, группу осветителей видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазона, линзу-объектив, фокусировочный механизм, фотоэлектронный приемник изображения, схему питания и управления, отличающийся тем, что отсутствует возможность перемещения предметной плоскости. Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является оптическая система и наличие подсветки в видимом диапазоне. Однако невозможно осуществить контроль дефектов в массе стекла на данном портативном микровизоре без применения дополнительных средств, что делает невозможным осуществление контроля дефектов в полевых условиях и не решит поставленную задачу.

Портативный микроскоп согласно ЕР 0528100 кл. G02B 21/00, 1993 г., содержит полый цилиндрический корпус и расположенный последовательно вдоль оси окуляр, выдвижную предметную пластину из прозрачного материала и осветитель с источником питания, при этом окуляр установлен с возможностью осевого перемещения. Микроскоп обладает ограниченными возможностями, увеличение его невелико, он неудобен в обращении, тяжел. Он не выполнит поставленную задачу, так как в нем, кроме того, нет измерительного устройства.

Наиболее близким конструктивно к предлагаемой полезной модели является портативный микроскоп (RU 6918 U1, опубликовано 16.06.1998 г.), содержащий тубус с объективом и окуляром, при этом объективная часть тубуса выполнена с винтовой резьбой на наружной поверхности, на которой установлен в зацеплении стакан с возможностью его перемещения вдоль тубуса. Стакан имеет отверстие в днище (основании) для прохождения светового потока и круглое углубление большего диаметра для размещения в нем предметной пластинки. Освещение пластинки естественное, что не дает необходимого контраста. Фокусировка микроскопа ограничена только поверхностью предметной пластинки и не далее, поэтому данный портативный микроскоп не решит поставленную задачу.

Задачей полезной модели является повышение контраста изображения и точности контроля включений и дефектов на поверхности и в объеме оптической детали.

Поставленная задача достигается тем, что в портативном микроскопе, содержащем тубус с объективом и окуляром, при этом объективная часть тубуса выполнена с винтовой резьбой на наружной поверхности, на которой установлен в зацеплении стакан с основанием, имеющем отверстие в качестве светового окна и круглое углубление большего диаметра, с возможностью перемещения стакана вдоль тубуса, в отличие от известного, в основании установлены в наклонных гнездах по крайней мере три светодиода, на стакане закреплен аккумулятор, соединенный со светодиодами, на заднем торце стакана закреплена гайка в сцеплении с резьбовой частью тубуса, в задней фокальной плоскости объектива (в передней фокальной плоскости окуляра) установлена сетка со шкалой.

Размещение минимум трех светодиодов вблизи контролируемого объекта и направленность их световых потоков обеспечивает равномерное освещение области исследования, повышает контраст изображения. Небольшая высота опорного торца тубуса позволяет производить контроль на глубине, равной фокусу передней склейки. Наличие в микроскопе сетки позволяет более точно контролировать включения в оптической детали, на практике размером порядка 0,03 мм и более. По сравнению с прототипом в микроскопе отсутствует предметная пластинка, так как она только мешала бы измерениям, а аналогичное круглое углубление на торце основания выполнено для максимального уменьшения площади кольцевой контактной поверхности, взаимодействующей с контролируемой оптической деталью.

Полезная модель поясняется чертежом.

Портативный микроскоп содержит тубус 1, внутри которого размещена оптическая система в виде объектива 2 и соосно ему окуляра 3. Наружная поверхность тубуса выполнена с винтовой резьбой 4, а на ней установлен в зацеплении стакан 5 с состыкованным с ним основанием 6 из мягкого пластика, например, полиамида, с осевым отверстием в качестве светового окна. В боковых наклонных под углом в пределах 15°-45° к оптической оси гнездах 7 основания установлены светодиоды 8 в количестве минимум трех штук и таким образом, чтобы они равномерно освещали область исследования. На стакане 5 закреплен аккумулятор 9, соединенный со светодиодами проводами (на чертеже не показаны). На переднем торце 10 основания 6 выполнено круглое углубление 11 большего, чем осевого отверстия, диаметра. На заднем торце стакана закреплена гайка 12 в сцеплении с резьбовой частью 4 тубуса 1. К тубусу 1 в его передней части прикручена шпонка 13, которая располагается в шпоночном пазе 14 стакана 5, обеспечивая отсутствие вращения тубуса для удобства контроля при линейном смещении. В окулярной части тубуса 1 установлена в передней фокальной плоскости окуляра - в задней фокальной плоскости объектива - сетка 15. На сетке 15 нанесены штрихи с заданной частотой, например, для практических целей с частотой, обеспечивающей цену деления 0,03 мм.

Работает портативный микроскоп (ПМ) следующим образом. Устанавливают ПМ основанием 6 на контролируемую оптическую деталь. Включают светодиоды 8. Наблюдая в окуляр 3 поле зрения и вращая гайку 12, продвигают объектив 2 «вперед-назад» и фокусируют ПМ на имеющемся дефекте - поверхностном или глубинном. Отраженный от дефекта свет проходит через объектив и фокусируется увеличенным на сетке 15, наблюдая сетку 15 через окуляр 3 контролируют класс чистоты и размер дефектов. Для практических целей достаточно иметь увеличение ПМ порядка 20^х-30^х.

Таким образом, компактная направленная подсветка области наблюдения светодиодами обеспечивает высокий контраст изображения контролируемых дефектов. Винтовая пара в качестве фокусирующего механизма обеспечивает продвижение предметной плоскости в массив контролируемого объекта (до 20-25 мм) в зависимости от степени его прозрачности и величины переднего фокального отрезка объектива. Наличие сетки позволяет контролировать класс чистоты и величину дефектов размерами более 0,03 мм. Вывод: технический результат обеспечен. ПМ промышленно применим, так как изготавливается из стандартных оптических, механических и других деталей, стандартны и методы исследования.

Claims

1. Портативный микроскоп, содержащий тубус с объективом и окуляром, при этом объективная часть тубуса выполнена с винтовой резьбой на наружной поверхности, на которой установлен в зацеплении стакан с основанием, имеющим осевое отверстие и круглое углубление большего диаметра с возможностью перемещения стакана вдоль тубуса, отличающийся тем, что в основании стакана в наклонных гнездах установлены по крайней мере три светодиода, на стакане закреплен аккумулятор, соединенный со светодиодами, на заднем торце стакана закреплена гайка в сцеплении с резьбовой частью тубуса, в задней фокальной плоскости объектива (в передней фокальной плоскости окуляра) установлена сетка со шкалой.

2. Портативный микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что основание стакана выполнено из мягкого пластика, не царапающего контролируемое изделие.

3. Портативный микроскоп по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в передней части тубуса закреплена шпонка, расположенная в шпоночном пазе стакана.