Способ контроля радиуса кривизны оптических сферических поверхностей

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при контроле радиуса кривизны оптических сферических поверхностей, в частности пробных стекол. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет уменьшения количества составляющих погрешности контроля и упрощения средств реализации. При освещении контролируемой поверхности преобразуют излучение от светящейся точки в коллимированный пучок и направляют его на объект через пропускающую осевую образцовую голограмму, формируют автоколлимационное изображение светящейся точки и путем последовательно,- го совмещения вершины и центра кривизны поверхности с изображениями светящейся точки в ненулевых порядках дифракции образцовой голограммы сравнивают радиус контролируемой поверхности с расчетным значением. 2 з п ф-лы, 3 ил

союз советских социАлистических

РЕСПУбЛИК (я)3 G 01 8 ll/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4801155/28 (22) 11.03,90 (46) 15.07.92. Бюл, М 26 (71) Производственное объединение "Завод

Арсенал" (72) А.А,Курибко и Н.С.Селезнев (53) 531.717.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 557621, кл. G 01 В 11/24, 1977, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ОПТИЧЕСКИХ СФЕРИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при контроле радиуса кривиЗны оптических сферических поверхностей, в чаИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при контроле радиуса кривизны оптических сферических выпук—алых и вогнутых поверхностей.

Известен ав.околлимационный способ контроля радиуса кривизны оптических сферических поверхностей; основанный на формировании точечного источника на оси контролируемой поверхности, взаимном перемещении точечного источника и контролируемой поверхности вдоль этой оси до получения автоколлимационного изображения точечного источника в центре кривизны в вершине контролируемой поверхности.

Недостатком данного способа является необходимость измерения радиуса кривизны Р, т.е. значительных линейных расстояний, что снижает точность контроля - а случае больших (выше нескольких метров) /

° SU« I747881 А1 стности пробных стекол. Цель изобретения — повышение точности контроля за счет уменьшения количества" составляющих погрешности контроля и упрощения средств реализации. При освещении контролируемой поверхности преобразуют излучение от светящейся точки в коллимированный пучок и направляют его на объект через пропускающую осевую образцовую голограмму. формируют автоколлимационное изображение светящейся точки и путем последовательно:

ro совмещения вершины и центра кривизны поверхности с изображениями светящейся точки в ненулевых порядках дифракции образцовой голограммы сравнивают радиус контролируемой поверхности с расчетным значением. 2 з, и, ф-лы, 3 ил, С-. значений Р, особенно при больших апертурвк

Ивввствн слово о контроля рвдиусв кривизны сферических поверхностей, основанный на получейии автоколлимационного изображения светя ейся точки.от контро- 4 лируемой поверхности ii переносе его с помощью отражательной сбразцовой осевой Ю искусственной (синтезированной) голограм- QO мы, ва

Однако известный способ характеризуется невысокой точностью и также сложно-. стью его реализации, аЪ

Цель изобретения — повышение точности. 1

Согласно способу контроля радиуса кривизны оптических сферических поверхностей, заключающемуся в том, что освещают контролируемую поверхность, формируют автоколлимационное изображение светящейся точки от контролируемой

1747881 действительное изображение светящейся точки 1, сформированное голограммой 3 e+

1-м порядке дифракции на расстоянии + P от голограммы; 8 и 9 — центр кривизны и вершина контролируемой поверхности 2 соответственно; 10 — контрольный прибор (автоколлиматЬр, интерферометр); 11— отсчетное устройство для измерения отно50 сительного перемещения поверхности 2 и голограммы 3. 55

Способ осуществляют следующим образом.

Между светящейся точкой 1 и контролируемой поверхностью 2 устанавливают голограмму 3; С помощью объектива 4 поверхности и сравнивают радиус контролируемой поверхности с расчетным расстоянием на оси образцовой осевой голограммы, при освещении контролируемой поверхности преобразуют излучейие от 5 светящейся точки в коллимированный лучок и направляют его на объект через осевую . образцовую голограмму, выполненную пропускающей, а сравнечие радиуса контролируемой поверхности с расчетным 10 расстоянием осуществляют путем последовательного совмещения вершины и центра кривизны поверхности с автоколлимационными изображениями светящейся в ненулевых порядках дифракции образцовой 15 голограммы.

Кроме того, с целью повышения точности контроля вогнутых поверхностей вершину и центр кривизны контролируемой поверхности совмещают с действительным 20 и мнимым иэображениями светящейся точки в симметричных порядках дифракции голограммы соответственно, Кроме того, с целью повышения точности контроля выпуклых поверхностей об- 25 разцовая осевая голограмма выполнена в виде двух соосно размещенных на одной подложке голограмм; а вершину и центр кривизны контролируемой поверхности совмещают соответственно с иэображениями 30 светящейся точки от каждой из двух голограмм.

На фиг. 1 — 3 приведены схемы для реализации предлагаемого способа. На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 — светя- 35 щаяся точка (точечный источник); 2 — контролируемая вогнутая оптическая - поверхность с радиусом кривизны Р; 3.—

"= = йропускающая образцовая осевая голограФЬ, 4- объектив; 5 — коллимированный 40 мойохроматический пучок света, освещающий голограмму 3; 6- мниМое изображение светящейся точки 1, сформированное голограммой 3 в -1-м порядке дифракции йа расстоянии -Р от голограммы; . 7 — 45 преобразуют излучение светящейся точки 1 в коллимированный мон хроматический пучок света 5, параллельный оси голограммы

3, и формируют из него в проходящем свете с помощью голограммы 3 в ее симметричных порядках дифракции (например, +1-м и

-1-м, или 42-м и -2-м и т.д.) мнимое 6 и дей-. ствительное 7 изображения светящейся точки на расчетном (т.е, известном, фиксированном) расстоянии 2Р один отдругого. Взаимным перемещением вдоль коллимированного пучка света 5 совмещают центр кривизны 8 поверхности 2 с мнимым изображением 6 светящейся точки 1 и.в ненулевом порядке дифракции голограммы 3 получают с помощью контрольного прибора

10 автоколлимационное изображение светящейся точки 1 отражением лучей от поверхности 2, 8 этом положении с помощью отсчетного устройства 11 производят первый отсчет взаимного расположения поверхности 2 и голограммы 3. Далее взаимным перемещением вдоль пучка света 5 поверхности 2 и голограммы 3 совмещают вершину поверхности 2 с действительным изображением 7 светящейся точки 1 и в ненулевом порядке дифракции голограммы получают с помощью прибора 10 автоколлимационное иэображение светящейся:очки 1 и произво- . дят второй отсчет по шкале отсчетного уст- . ройства 11.

flo разности двух отсчетов определяют величину и знак отступления контролируемого радиуса P от расчетного расстояния 2Р между иэображениями 6 и 7.

При контроле выпуклых поверхностей образцовую осевую голограмму 3 выполняют в виде двух соосно размещенных на одной подложке голограмм, а вершину и центр кривизны контролируемой поверхности совмещают соответственно с изображениями светящейся точки от каждой из двух голограмм.

Изобретение позволяет повысить точность контроля, исключить необходимость применения нерационального многообразия других методов и средств контроля эа пределами диапазона использования автоколлимационного метода, а также реализовать единый воспроизводимый для любого оптического производства способ. контроля радиусов пробных стекол на базе использования синтезированных голограмм.

Формула изобретения

1. Способ контроля. радиуса кривизны ..„, оптических сферических поверхностей, заключающийся в том, что освещают поверхность, формируют автоколлимационное изображение светящейся точки от контро1747881 лируемой поверхности и сравнивают радиус контролируемой поверхности с расчетным расстоянием на оси образцовой осевой голограммы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при освещении контролируемой поверхности преобразуют излучение от светящейся точки в коллимированный пучок и направляют его на обьект через осевую образцовую голограмму, выполненную пропускающей, а сравнение радиуса контролируемой поверхности с расчетным расстоянием осуществляют путем последовательного совмещения вершины и центра кривизны поверхности с изображениями светящейся точки в ненулевых порядках дифракции образцовой fonoграммы.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности контроля вогнутых поверхностей, вершину и центр кривизны контролируемой поверхно5 сти совмещают с действительным и мнимым изображениями светящейся точки в симметричных порядках дифракции голограммы соответственно.

3. Способ по и. 1. отличающийся

10 тем, что, с целью повышения точности контроля выпуклых поверхностей, образцовая осевая голограмма выполнена s виде двух соосно размещенных на одной подложке голограмм, а вершину и центр кривизны

15 контролируемой поверхности совмещают соответственно с изображениями светящейся точки от каждой из двух голограмм.

1747881

Ю 6

Составитель В.Бахтин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор M.Ïåòðîâà.Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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