Способ контроля вогнутых эллиптических поверхностей

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля оптических деталей с вогнутыми эллиптическими поверхностями. Изобретение позволяет повысить точность контроля формы вогнутых эллиптических поверхностей . Лазерное излучение объективом фокусируют в ближний от эллиптической поверхности ее фокус. Устанавливают плоское зеркало под углом а к оси контролируемой поверхности, совместив центр отверстия с фокусом. Располагают под углом 90°- а к плоскому зеркалу полупрозрачное зеркало и устанавливают его между фокусами контролируемой поверхности. Перемещая плоское полупрозрачное зеркало в направлении нормали к нему, находят интерференционную картину, которую наблюдают за полупрозрачным зеркалом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 B 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767379/28 (22) 09.11.89 (46) 29.02.92. Бюл. гв 8 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) А, B.Áàêåðêèí, А.В,Друщиц и Ю.П.Контиевский (53) 531.717.2(088.8) (56) Кривовоз Л.М;, Пуряев Д.Т., Знаменская

М.А, Практика оптической измерительной лаборатории, М.: Машиностроение, 1974, с. 101 — 104. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВОГНУТЫХ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля оптических деталей с вогнутыми

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с вогнутыми эллиптическими поверхностями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ контроля с помощью полупрозрачного плоского зеркала. В известном способе лазерное излучение фокусируют в дальний от контролируемой поверхности ее фокус.

Полупрозрачное плоское зеркало устанавливают посередине между геометрическими фокусами контролируемой поверхности.

Интерференционную картину, образованную лучами, отраженными от полупрозрачного плоского зеркала и от контролируемой поверхности, регистрируют на экране и по интерференционной картине судят о форме контролируемой поверхности.. Ы 1716318 А1 эллиптическими поверхностями. Изобретение позволяет повысить точность контроля формы вогнутых эллиптических поверхностей. Лазерное излучение объективом фокусируют в ближний от эллиптической поверхности ее фокус, Устанавливают плоское зеркало под углом а к оси контролируемой поверхности, совместив центр отверстия с фокусом. Располагают под углом 90 — а к плоскому зеркалу полупрозрачное зеркало и устанавливают его между фокусами контролируемой поверхности. Перемещая плоское полупрозрачное зеркало в направлении нормали к нему, находят интерферен цион ную картину, которую наблюдают за полупрозрачным зеркалом. 1 ил.

Недостатком известного способа является снижение точности измерений из-за аберраций, вносимых плоскопараллельной пластиной, на которой нанесено полупрозрачное зеркало.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля вогнутых эллиптических поверхностей, заключающийся в том, что фокусируют лазерное излучение в один из геометрических фокусов контролируемой поверхности, устанавливают полупрозрачное зеркало между геометрическими фокусами контролируемой поверхности и регистрируют интерференционную картину, по которой судят о форме поверхности, излучение фокусируют в ближний из геометрических фокусов поверхности, устанавливают плоское зеркало с отверстием

1716318

40

55 под углом к оптической оси поверхности так, что центр отверстия совмещен с плоскостью фокусировки, полупрозрачное зеркало располагают к плоскому зеркалу под углом a = 90 — P, где P — угол наклона плоского зеркала к оптической оси поверхности, а для регистрации интерференционной картины перемещают полупрозрачное зеркало в направлении нормали к нему.

На чертеже приведена схема интерферометра, с помощью которого реализуется и редлагаемый способ.

Схема включает лазер 1, объектив 2, подложку 3, зеркальное покрытие 4, отверстие 5, подложку 6, полупрозрачное зеркальное покрытие 7, видикон 8, телевизионную установку 9, контролируемую деталь 10 с эллиптической поверхностью 1 1.

Контроль вогнутых эллиптических поверхностей предлагаемым способом осуществляют следующим образом.

Излучение лазера 1 объективом 2 фокусируют в геометрический фокус Fl„ближайший к контролируемой поверхности 11.

Плоское зеркало, состоящее из подложки 3 и зеркального покрытия 4 с отверстием 5, устанавливают под углом Р к оптической оси поверхности 11. Полупрозрачное плоское зеркало, состоящее из подложки 6 и полупрозрачного покрытия 7, устанавливают между геометрическим фокусом F.1 контролируемой поверхности 11 и изображением

Ег фокуса F2 зеркалом 4. Поверхность полупрозрачного плоского зеркала 7 располагают к плоскому зеркалу 5 под углом а=

90 — P. Регистрацию интерференционной картины осуществляют с помощью видикона 8 и телевизионной установки 9. Для регистрации интерференционной картины полупрозрачное зеркало из подложки 6 и покрытия 7 перемещают в направлении нормали к нему до получения требуемой картины.

B предлагаемом способе опорным является пучок, отраженный центральной частью контролируемой поверхности 11. Один из лучей этого пучка на фиг. 1 показан пунктирной линией, а сплошной линией показан путь интерферирующего с ним луча рабочего пучка. Путь луча в рабочем пучке после второго отражения от зеркального покрытия 4 полностью совпадает с путем интерферирующего с ним луча в опорном пучке, поэтому ошибки формы центральной части поверхности 11, от которой отражается опорный пучок, не вносят погрешностей в результаты контроля формы эллиптической поверхности 11. Если поверхности подложек 3 и 6 с покрытиями 4 и 7 плоские, то наблюдаемая интерференционная картина определяется только формой поверхности 11. С помощью видикона 8 интерференционную картину наблюдают на экране телевизионной установки 9.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает более высокую точность контроля вогнутых эллиптических поверхностей, так как в нем интерферирующие лучи проходят одинаковый путь в плоскопараллельной пластине (подложке 6), поэтому аберрации, вносимые пластиной, не влияют на интерференционную картину.

B прототипе интерференционные лучи проходят различные пути в плоскопараллельной пластине, поэтому вносимые пластиной аберрации искажают наблюдаемую интерференционную картину, а следовательно, снижают точность контроля формы эллиптических поверхностей. Кроме того, предлагаемый способ позволяет использовать для регистрации интерференционной картины телевизионную установку, в то время KGK в прототипе нужно использовать экран. Еще одним преимуществом предлагаемого способа является уменьшение габаритов установки, реализующей способ. В прототипе длина установки превышает расстояние от контролируемой поверхности до дальнего ее фокуса. B предлагаемом способе полупрозрачное зеркало устанавливают посередине между фокусами контролируемой поверхности, а длина всей установки меньше расстояния от контролируемой поверхности до дальнего ее фокуса.

Формула изобретения

Способ контроля вогнутых эллиптических поверхностей, заключающийся в том, что фокусируют лазерное излучение в один из геометрических фокусов контролируемой поверхности, устанавливают полупрозрачное зеркало между геометрическими фокусами контролируемой поверхности и регистрируют интерференционную картину, по которой судят о форме поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, излучение фокусируют в ближайший из геометрических фокусов поверхности, устанавливают плоское зеркало с отверстием под углом к оптической оси поверхности так, что центр отверстия совмещен с плоскостью фокусировки, полупрозрачное зеркало располагают к плоскому зеркалу под углом а=

= 90 — Д, где P — угол наклона плоского

1716318

Составитель Ю.Контиевский

Техред М.Моргентал Корректор 3,Лончакова

Редактор А.Лежнина

Заказ 603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зеркала к оптической оси поверхности, а для регистрации интерференционной картины перемещают полупрозрачное зеркало в направлении нормали к нему,