Устройство для контроля углов отклонения прямоугольной призмы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВ ОТКЛОНЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПРИЗМЫ , содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы, и регистратор, оптически сопряженный с осветителем, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона койтролируемых параметров, оно снабжено светоделителем, установленнымза осветителем, плоским двухсторонним зеркалом, вьшолненным с Qтвepcтиeм и установленным на одну из сторон светоделителя с возможнос тью наклонов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентирована так, что осветитель, светоделитель и поверхность зеркала, обращенная к светоделителю, образуют авто-коллимационную систему, уголковым отражателем , установленным за зерка-лом напротив отверстия в нем с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентированным так, что осветитель, светоделитель , отражатель и поверхность зеркала, обращенная к отражателю, образует вторую автоколлимационную систему, столик выполнен в си (Л таллового блока с тремя полированными гранями, две из которых пас раллельны одна другой и перпендикулярны третьей грани, предназначенной для размещения в ходе лучей от источника контролируемой призмы, а на каждую из параллельных граней блока установлено на оптическом контакте по плоскому ситалловому зерОд калу, отражающие поверхности которых Од обращены одна к другой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g Q 01 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3606879/25-28 (22) 16.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) В.А.Горшков, О.Н.Фомин, E.È.Ëîçáåíåâ, Е.Г.Волков, А.И.@цапов, А.С.Савельев, В.И.Рычков, В.А.Соломатин, В.А.Шилин и 10.À.Áóðлак (53) 535.322.2(088.8) (56) 1. Кривовоз Л.М. и др. Практика оптической измерительной лаборатории. М., "Машиностроение", 1974, с. 161-164 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

УГЛОВ ОТКЛОНЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПРИЗМЫ, содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы, и регистратор, оптически сопряженный с осветителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых параметров, оно снабжено светоделителем, установленным за осветителем, плоским двухсторонним зеркалом, выполненным с отверстием и установленным на одну из сторон светоделителя с возможностью наклонов в двух взаимно перпендикулярных

„„SU„„1116312 A плоскостях, каждая из которых перпендикулярна отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентирована так, что осветитель, светоделитель и поверхность зеркала, обращенная к светоделителю, образуют авто-. коллимационную систему, уголковым отражателем, установленным за зеркалом напротив отверстия в нем с возl можностью поворота вокруг оси, перпендикулярной отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентированным так, что осветитель, све тоделитель, отражатель и поверхность зеркала, обращенная к отражателю, образует вторую автоколлимационную систему, столик выполнен в виде ситаллового блока с тремя полированными гранями, две из которых параллельны одна другой и перпендикулярны третьей грани, предназначенной для размещения в ходе лучей от источника контролируемой призмы, а на каждую из параллельных граней блока установлено на оптическом контакте по плоскому ситалловому зеркалу, отражающие поверхности которых обращены одна к другой.

1 11163

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля параметров прямоугольных призм.

Известно устроиство для KQHTpoJIH 5 углов отклонения прямоугольной призмы, содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы, и регистратор,,оптически сопряженный с осветите- 1р лем (1j .

Недостатком известного устройства является невозможность одновремен.ного контроля отступления прямого о угла призмы от 90, пирамидальности

15 и ошибки формы плоских поверхностей, образующих прямой угол призмы.

Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых параметров.

Указанная цель достигается тем, 20 что устройство для контроля углов отклонения прямоугольной призмы содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролиру. емой призмы, и регистратор, оптически сопряженный с осветителем, снабжено светоделителем, установленным за осветителем, плоским двухсторонним зеркалом, выполненным с отверстием и установленным на одну из сторон светоделителя с возможностью наклонов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна отражающим поверхностям зеркала, и ориентированным так что осветитель, светоделитель и по- 3 верхность зеркала, обращенная к светоделителю, образует автоколлимационную систему, уголковым отражателем, установленньм за зеркалом напротив отверстия в нем с возможностью по- 40 ворота вокруг оси, перпендикулярной отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентированным так, что осветитель, светоделитель, отражатель и поверхность зеркала, обращен"5, ная к отражателю, образуют вторую автоколлимационную систему, столик выполнен в виде ситаллового блока е тремя полированными гранями, две из которых параллельны одна другой и И перпендикулярны третьей грани, предназначенной для размещения в ходе лучей от источника контролируемой призмы,. а на каждую из параллельных граней блока установлено на оптиче- 55 сКоМ контакте IIo плоскому ситалловому зеркалу, отражающие поверхности которых обращены одна к другой.

12 2

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1, например лазер, светоделитель 2, плоское двухстороннее зеркало 3 с отражающими поверхностями 4 и 5, уголковый отражатель 6, столик

Ф выполненный в виде ситаллового блока

7 с тремя полированными гранями 8, 9 и 10, два плоских ситалловых зеркала 11 и 12 и регистратор 13.

Светоделитель 2 расположен в ходе лучей за осветителем 1. Зеркало 3 выполнено с отверстием и установлено на пути лучей, отраженных от светоделителя 2, с воэможностью наклонов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна поверхностям 4 и 5 зеркала 3. Зеркало 3 ориентировано так, что его отражающая поверхность 4 совместно с осветителем 1 и светоделителем 2 образуют автоколлямационную систему.

Уголковый отражатель 6 установлен за зеркалом 3 напротив отверстия в нем с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной поверхностям 4 и 5 зеркала 3. Уголковый отражатель б ориентирован так, что совместно с осветителем 1, светоделителем 2 и поверхностью 5 зеркала 3 он образует вторую автоколлимационную систему.

Грани 8 и 9 ситаллового бх1ока 7 параллельны друг другу и перпендикулярны грани 10. Ситалловое зеркало 11 установлено на оптическом контакте на грани S, а зеркало 12на грани 9 блока 7. Зеркала 11 и 12 установлены так, что их отражающие поверхности обращены друг к другу.

Контролируемая призма 14 размещается в ходе лучей от источника 1. на полированной грани 10 блока 7.

Устройство работает следующим образом.

Осветитель 1 формирует параллельный пучок лучей, распространяющийся в направлении светоделителя 2,который разделяет его цо амплитуде на два пучка и направляет один из них на контролируемую призму 14, а другой - на двухстороннее зеркало 3.

Контролируемая призма 14 делит падающий на нее пучок по фронту на две части, одна из которых поступает на плоское зеркало 11, а дру1 дЪ, 4Ъ, й

1= Ч> . (2) Ю (<) где — пирамидальность прямого угла л призмы у

5,и 6 - ошибки формы первой и второй граней призмы, образующих прямой угол, соответственно

Ь„и 12 - ширина полос на интерференционных картинах от первой н второй граней призмы соответственно;

3 11 гая — на плоское зеркало 12. Зеркала 1! и 12 изменяют направление распространения падающих на них пучков на tIpoTHBQIIGJIoæíîå, и после повторного отражения от граней призмы 14 пучки лучей вновь поступают на светоделитель 2.

Двухстороннее зеркало 3 в свою очередь делит падающий на него пучок по фронту на две части, одна из которых поступает на отражающую поверхность 4 зеркала 3, а другая проходит через отверстие зеркала 3 и направля. ется уголковым отражателем Ь на от= ражающую поверхность 5 зеркала 3.

Поверхности 4 и 5 зеркала 3 изменяют направление распространения пучков на противоположное, после чего они также поступают.на светоделитель 2 и интерферируют с пучками, отраженными от граней контролируемой призмы 14.

Получаемая интерференционная картина фиксируется регистратором 13 и состоит из двух частей, каждая из которых формируется при двукратном отражении пучков лучей от одной из граней, образующих прямой угол контролируемой призмы 14. Ширина, направление и форма, интерференционных полос в пределах каждой нз частей регистрируемой интерференционной картины зависят как от настройки интерферометра, так и от параметров прямого угла контролируемой призмы 14, а значения параметров прямого угла связаны с параметрами интерференционной картины следующими зависимостя. ми iý

16312 4

ЬЬ nb — искривления полос на интер1 ференционных картинах от пер. вой и второй граней призмы соответственно;

3,— ра- ошибка прямого угла призмы;

< — угол между направлениями полос на интерференционных картинах от первой и второй граней призмы; ф — длина волны используемого излучения °

Подготовка устройства к работе состоит в следующем.

Получают интерференционную картину при отсутствии контролируемой призмы 14, т.е. при отражении лучей света от грани 1О ситаллового блока 7..Наклонами двухстороннего зеркала 3 устанавливают требуемую ширину интерференционных полос, а поворотами уголкового отражателя бпараллельность одной системы интерференционных полос другой системе (cp = о).

Собственно процесс контроля параметров прямого угла заключается в получений интерференционной карти ны от граней контролируемой призмы

14 измерении Нар еТРОВ Ь

4Ъ2 и(р полученной интерференцион30 ной картины и математической обработке результатов измерений по формулам (1) — (4).

Измерение угла ф можно осуществлять как прямым, так и компенсаЗ5 ционным методом. В первом случае угол между интерференционными полосами измеряется непосредственно в поле зрения регистратора 13 устройства или по интерферограмме при использовании фотографической регистрации интерференционной картинь!.

Во втором случае поворотами уголкового отражателя 6 добиваются параллельности двух систем интерференционных

4> полос (компенсируют угол ), а значение измеряемого угла определяют по отсчетному механизму, которым в этом случае должно быть снабжено устройство.

Таким образом, снабжение устройства светоделителем, двухсторонним зеркалом и уголковым отражателем, а также выполнение столика в виде cut таллового блока обеспечивают получе55 ние интерференционной картины, что позволяет расширить диапазон контролируемых параметров.

1116312

Составитель Н.Захарченко

Редактор М.Дылын Техред Т.Фанта Корректор М.Леонтюк

Заказ 6917/33 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4