Способ определения радиуса кривизны вогнутых поверхностей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 567947 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено0д.10 74 121) 2065082/23 с присоединением заявки №(51) М. Кл.

Q 01 В 11/24 (23) Приоритетt (43) Опублнковано05.08,77 Бюллетень № 29

Государственный иомитет

Совета Министров СССР оо делам иеооретений и открытий (53) УДК 531,715,1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 22 09,77

В. А. Горшков, E. И. Лоэбенев, В. С. Кряхтунов, А. И. Харитонов и Л. Т. Максимова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА КРИВРЛ4Ы

ВОГНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения радиусов кривизны вогнутых оптических поверхностей и может найти применение в производстве изготовления крупногабарит- о ных оптических деталей.

Известен способ определения радиуса кривизны вогнутых поверхностей, заключающийся в том, что определяют расстояние от вершины контролируемой поверхности до !О центра ее кривизны с помощью измерителей линейных перемещений (1).

Недостатком известного способа является малый диапазон измеряемых радиусов кривизны. 15

Известен также способ определения радиуса кривизны вогнутых поверхностей, заключающийся в том, что на контролируемую поверхность иэ точечного источника света 20 посылают пучок света и еовмещают источник света с его изображением, образующимся при отражении пучка от поверхности, затем измеряют расстояние от вершины поверхно сти до изображения источника света с по- 25 тяощьм измерительных средств, например, аттестованной руле;ки 1 2"1.

Недостатком такого способа является сравнительно невысокая точность определения -радиуса кривизны, обусловленная пои. грешностями рулетки, ее деформациями под действием внешних воздействий, и малая производительность измерений при определении радиусов кривизны крупногабаритных оптических деталей с большими радиусами кривизны.

Пелью изобретения является повышение точности и производительности измерений крупногабаритных оптических деталей.

Поставленная цель достигается тем, что отраженный от контролируемой поверхности пучок света разделяют на два идентичных пучка, боковым сдвигом одного пучка по от ношению к другому осуществлепот вначале их переналожение, а затем устанавливают нулевой боковой сдвиг пучков, совмещая образуемые ими два изображения источьика. света, осуществляют радиальный сдвиг орного пучка по атношенито к другому, по измеренной величийе которого и числу интер56 794

3 ференционных колец в поле взаимного переналожения пучков определяютрациус: кри виэны контролируемой поверхности по формуле: (Я /2 где Я вЂ” радиус кривизны контролируемой поверхности;

- радиальный сдвиг;

N — порядок интерференционных колец, Y - координата К -го кольца;

Л вЂ” длина волны света..

На фиг. 1 изображена схема поясняющая сущность предлагаемого способа; на фиг. 2 приведены интерференционные карти- 15 ны, полученные при выполнении некоторых операций способа.

4

Считают величину перемещения зеркала и количество интерфере щионных колец и поле зрения.

Из зависимости г 7 =ЙЯ где — величина смещения зеркала;

Y - зона..поверхности (пол= зрения интерферометра) °

- радиус контролируемой поверхности, К - количество интерференционных колец в поле зренйя;

Л вЂ” адина волны света, определяют радиус кривизны поверхности.

На схеме показаны: точечный источник света 1, зеркальный интерферометр сдвига

2, светоделитель 3, зеркала 4 и 5 ингерферометра, контролируемая поверхность 6, эталонная линза 7.

Способ осуществляется следующим образом. 25

Световой пучок, отраженный от контролируемой поверхности 6, направляют в зеркальный интерферометр сдвига 2. Поворотом одного иэ .зеркал интерферометра, например

5, осуществляют боковой сдвиг волнового фронта, отраженного от зеркала 4. В поле зрения интерферометра при этом наблюдается система интерференционных полос (фиг. 2,а)

Перемещают интерферометр 2 вдоль оптической оси так, чтобы шйрина интерферен-35 ционных полос увеличилась (фиг. 2,б), и получают в поле зрения бесконечно широкую интерференционную полосу (фиг. 2,в).

При этом положении интерферометра плоскости зеркал 4 и 5 будут находиться в цент- p ре кривизны поверхности.

Убирают боковой сдвиг волновых фронтов.,Пля получения нулевого сдвига можно воспользоваться также высокоточным методом, который заключается в том, что между 45 контролируемой поверхностью и зеркалом 3 вводят эталонную линзу 7. При наличии сдвига в линзе будут наблюдаться интерференционные полосы, перпендикулярные направлению сдвига. Боковой сдвиг будет 5р уменьшаться, если при повороте зеркала 5 интерференционные полосы в плоскости линзы будут расширяться. Нулевой сдвиг будет в том случае, когда в линзе, как и во всем поле интерференции, будет наблюдаться бес- 55 конечно широкая полоса, Перемешают зеркало 5 вдоль оптической оси и получают в поле зрения интерферог..етрд некоторое количество интерференинс.нных колец (фиг. 2,г). 60

Формула изобретения

Способ определения радиуса кривизны вогнутых поверхностей, заключающийся в т0м, что на контролируемую поверхность иэ точечного источника света посылают пучок света и совмещают источник света с его изображением, образующимся при отражении пучка от поверхности, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений крупногабаритных оптических деталей, отраженный от контролируемой поверхности пучок света разделяют на два идентичных пучка, боко- вым сдвигом одного пучка по отношению к другому осуществляют вначале их переналожение, а затем устанавливают нулевой боковой сдвиг пучков, совмещая образуемые ими два изображения источника света, осу-. ществляют радиальный сдвиг одного пучка по отношению к другому, по измеренной ве личине которого к числу интерференционных

-колец в поле взаимного переналожения цучков определяют радиус кривизны контролируемой поверхности по формуле: где Я - радиус кривизны контролируемой поверхностиу

0 — радиальный сдвиг;

К вЂ” порядок интерференционных колец;

Y - координата К -го кольца,.

Я вЂ” длина волны света.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Харитонов А. И. и др. Измеритель линейных перемещений. - "Оптико-механическая промышленность, 1974 № 3.

2. Афанасьев В. A. Оптические измерения. М., Машиностроение, . 1968, с.55.

567947

Составитель А. Лебедева

Редактор О. Иванова Техред 3. Фанта Корректор А. Кравченко

Заказ 2727/30 Тираж 907 Подписное

UHHHFIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4