Устройство контроля децентровки оптических поверхностей

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля децентровки оптических поверхностей при изготовлении линз в оптическом приборостроении . Цель изобретения - повышение чувствительности и мощности - достигается за счет устранения погрешностей , связанных с флуктуациями оптического излучения и разными характеристиками : приемников излучения. Излучение лазера 1, отразившись от контролируемой поверхности 3 объекта, установленного на вращающейся поворотной платформе 4-, попадает на светоделительный блок 5, вьшолненный в виде призмы с четырьмя отражающими поверхностями . На выходе светоделительного блока формируются четыре световых пучка, пространственное положение которых определяется положением оси отражающей поверхности 3 объекта. С помощью модулятора 14 и приемников излучения 10-13 координаты положения оси преобразуются в фазы электрических сигналов. Фазовьш детектор 19 осуществляет вычисление разностей фаз § (или координаты положения оси излучения относительно оси модулятора 14). Поскольку вычисляется разность сигналов с фотоприемников, то компенсируются нестабильность излучения лазера и характеристик приемников излучения . 1 ил. 4 N lN3 N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (Я) 4 G 01 В 21/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4244993/24-28 (22) 14.05.87 (46) 30.11.88. Бюл. Р 44 (71) МВТУ им. Н,Э.Баумана (72) N.Â.Ñàëüíèêîâ, А.Д.Седова и Ю.КеГрузевич (53) 531.717.88(088.8) (56) Биберман Л.М. Растры в электрооптических устройствах, М.: Энергия, 1969. с. 160, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДЕЦЕНТРОВКИ

ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля децентровки оптических поверхностей при изготовлении линз в оптическом приборостроении. Цель изобретения — повышение чувствительности и мощности— достигается за счет устранения погрешностей, связанных с флуктуациями оптического излучения и разными характеристиками приемников излучения.

„„SU„„1 41202

Излучение лазера 1, отразившись от контролируемой поверхности 3 объекта, установленного на вращающейся поворотной платформе 4; попадает на светоделительный блок 5, выполненный в виде призмы с четырьмя отражающими поверхностями. На выходе светоделительного блока формируются четыре световых пучка, пространственное положение которых определяется положением оси отражающей поверхности 3 объекта. С помощью модулятора 14 и приемников излучения 10-13 координаты положения оси преобразуются в фазы электрических сигналов. Фазовый детектор 19 осуществляет вычисление разностей фаз g (нпн коордннаты положення осн нзлучення относительна осн модулятора. 14).

Поскольку вЫчисляется разность снгналов с фотоприемников, то компенсируются нестабильность излучения лазе- = ра и характеристик приемников излучения. 1 ил. Вием

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля децентровки оптических поверхностей при изго5 товлении линз и зеркал в оптическом приборостроении.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности за счет уст" ранения погрешностей, связанных с флуктуациями оптического излучения и разными характеристиками приемников излучения путем использования дополнительных каналов, включенных с основными приемными каналами по раэлич- 15 ной схеме.

На чертеже приведена блок-схема устройства. устройство содержит источник 1 оптического излучения,(лазер) расши- 20 ритель 2 монохроматического излучения, контролирующую оптическую поверхность 3, закрепленную на .поворотной платформе 4, светоделительный блок 5, выполненный в виде призмы, 25 отражательные призмы 6-9, приемники

10-13 излучения (ПИ1, растровый модулятор 14 анализатора изображений (МАИ 1, усилители 15-18 и фазовый детектор 19, 30

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера 1, сформированное расширителем 2, направляется под углом /4 к оптической оси контролируемой оптической поверхности 3. После отражения от контролируемой поверхности 3 поток излучения попадает на светоделительный .блок 5, который разделяет поток на четыре части 40 попарно по ортогональным осям Х и

У. Поток,. разделенный светоделительным блоком 5, после первой отражательной призмы 6 попадает на ПИ 10, после отражения от второй призмы 7 - 45 на ПИ 11, после отражения от третьей призмы 8 — на ПИ 12 и, отражаясь от призмы 9, попадает на ПИ 13.

Перед ПИ расположен радиально-секторный растровый модулятор 14 (МАИ), 50 который вращается с постоянной угловой скоростью.

Если отсутствует децентровка, то поток излучения пересекает МАИ 14 в четырех точках на диаметрально проI, тивополажных участках растра а и а

d и d расположенных по окружности сканирования МАИ 14 через 1 /2. Электрические сигналы с ПИ 10-13 после усиления (усилителями 16-18) подаются на фазовый детектор 19. Разность фаз сигналов на выходе ПИ 10 и 1), 12 и 13 в этом случае равна нулю, следовательно, сигналы на выходе фазового детектора 19 U(dx) и 0(лу) также равны нулю.

Если имеется децентронка, то потоки оптического излучения, отраженные ат призм 8 и 9, пересекают МАИ ! в точках а и а, смещенных на величину л х, пропорционально величине децентровки контролируемой поверхности

3 в направлении аси X. При этом одна иэ оптических ветвей может быть условно принята за опорный сигнал, а другая — за измерительный. Тогда фаза сигнала в измерительном канале получит приращение d с/„=-360лх/Т „, где

Т вЂ” пространственный период растра

МАИ, а в опорном канале х — -360л х/Т х.

Разность приращений фазы сигнала с ПИ 13 и 12 равна

Аналогично потоки излучения, отраженные от призм 6 и 8, пересекаю1 щие МАИ в точках и d смещенных на величину Лу,позволяют определить децентриронку контролируемой оптической поверхности вдоль оси У,Тогда разность приращений фазы сигнала с ПИ 10 и 11 равна (2) d V, =4 Р„-К„=720 y/ò

Таким образом, сигналы с выхода фазового детектора пропорциональны величинам децентрировки по ортогональным осям X и У.

Формула из о бр е тения

Устройство контроля децентранки оптических поверхностей, содержащее оптически связанные источник оптического излучения, светоделительный блок, растровый модулятор и два измерительных канала, каждый иэ которых состоит из оптически связанных отражательной призмы и фотоприемника, установленного за растровым модулятором и усилителя, вход которого соединен с выходом фотоприемника, фазовый детектор, первый и второй вход которого соединен соответственно с выходами измерительных каналов, 1441202

Составитель В.Чулков

Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердюкова

Корректор А,Обручар

Заказ 6276/43 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и поворотную платформу, предназначен— ную для установки на ней объекта измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности, оно снабжено двумя дополнительными измерительными каналами, идентичными основным, оптически связанными со светоделительным блоком, фазовый детектор вы- 10 полнен с четырьмя входами, выходы дополнительных каналов соответственно соединены с третьим и четвертым входами фазового детектора, светоделительный блок выполнен в виде призмы с четырьмя отражакяцнми гранями, а фотоприемники установлены за растровым модулятором симметрично относительно оси вращения растрового модулятора и сДвинуты друг относительно друга на величину Я/2.