Устройство для контроля толщины оптических деталей

 

Союз Советсиик

Социалистические

Республии

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >894356 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 27.03.80 (21) 2900942/25-28 с присоединением заявки пе. (23) Приоритет(5 l ) M. Кл.

G 01 В 11/06

МуааРатееииый квмитет

CCCP ае делам извбрвтеиий и етауытий

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30.12в81 (53) УДК 531 ° 715. .27(088.8) В.М.Сумннов, А.А.Гребнев, Е.И.Гребенев," А.Д.бремен, Н.П.Захаров, О.М.Сазонов и В.M.Èóêoâ - ., :, .;", .А:.

II (72) Авторы изобретения

Московский авиационный технологический институт им.К. Э в Циолковского (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ

ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может найти применение как в радиоэлектронной промышленности для контроля толщины фотошаблонов так и в оптической—

5 для контроля толщины оптических де талей.

Преимущественно оно может быть использовано для контроля толщины

1О бесконтактным способом таких оптических деталей, как линзы, плоско-параллельные пластины,.светофильтры.

Известно устройство для. контроля толщины оптических деталей в кото1S ром отклонение толщины детали от номинала оценивается бесконтактным фотоэлектрическим способом. Изменение толщины детали в данном случае пропорционально сигналу рассогласования, вырабатываемого приемниками излучения, воспринимающими световой поток, отраженный от верхней и нижней поверхности контролируемой детали (1)Ä

Это устройство имеет достаточно сложную конструкцию. Точность измере" ния такого устройства будет зависеть от вариаций оптических свойств отражающих поверхностей контролируемой детали и их макрогеометрии.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля толщины оптических деталей, содержащее подающие и приемные световоды, одни концы которых объединены в единый жгут, а другие - разъединены, . и на конце подающего световода установлен источник излучения, а на конце приемного световода — приемник излучения (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что при контроле толщины стеклянных дет алей поя вляет ся дополнительный ложный сигнал на выходе приемника излучения вследствие попадания в торец приемного световода . потока излучения, отраженного от нижней поверхности оптической детали.

1О

1S

26 отдельным световодом, будет отклоняться от оси световода в соответствии с закойом преломления. В результате на нижнюв поверхность контролируемой детали 6 будут падать косые лучи, которые, отразившись от нее, не будут попадать в приемный световод 4.

Использование изобретения применительно к контролю оптических деталей в сравнении с известными устройствами обеспечивает меньшую погрешность измерения.

Формула изобретения

Устройство для контроля толщины оптических деталей, содержащее подающие и приемные световоды, одни концы которых объединены в единый жгут, а другие - разъединены, и на конце подающего световода установлен источник излучения, а на конце приемного световода - приемник излучения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности контроля, торцы приемного и подающего световодов,объе-: диненных в единый жгут, расположены под углом к плоскости, перпендикулярной осям симметрии световодов жгута.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ж 1. Патент США М 3565531 кл. 356-156, 23.02.71.

2. Бэий-Сален. Волоконно-оптический датчик смещения для исследования поверхности твердого образца, облуSS ченного интенсивным импульсным электронным пучком. - "Приборы для научнык исследований", 1975, т. 46, У 7, с. 8О-84 (прототип) .

Это обусловлено тем, что большая часть светового потока„ выходящего из подающего световода, распространяется в пределах малого апертурного угла, т.е. почти перпендикулярно к поверхности детали. Поскольку величина ложного сигнала будет зависеть от качества поверхности нижней грани и ее ориентации относительно верхней, то ошибка измерения, связанная с ложным сигналом, будет иметь случайный харак-гер и существенно снижать точность контроля толщины с помощью данного устройства.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается за, . счет того, что торцы приемного и подающего световодов, объединенных в .единый жгут, расположены под углом к плоскости, перпендикулярной осям симметрии световодов жгута.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для контроля голщины оптических деталей; на фиг.2 сечение А-А на Фиг.1; на фиг. 3 один из вариантов устройства; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг.3.

Устройство содержит (фиг.1 и 3) источник 1 излучения, приемник 2 излучения, .подающий 3 и приемный 4 световоды, противоположные концы которых соединены в единый жгут 5. Оси световодов перпендикулярны к верхней поверхности контролируемой детали 6.

Весь поток излучения, подаваемый приемным световодом 4, достигает чувствительной поверхности приемника 2 излучения.

На фиг. 1 и 2 жгут 5 выполнен таким образом, что подающий световод

3 имеет круглое сечение, а приемный

4 ". кольцевое,-концентричное первому.

В этом варианте угол наклона торцов подающего и приемного световодов к плоскости, перпендикулярной осям симметрии световодов жгута, обеспечива" ется путем профилирования его торца в виде вогнутой конической поверхности, Нэ фиг. 3 и 4 жгут 5 выполнен таким образом, что подающий и принимающий световоды имеют сечения в виде голукруга.

Устройство работает следующим образом.

Поток излучения источника 1 излучения передается волокнами подающего световода 3 к поверхности контролируемой детали 6. Часть потока излучения отражается от верхней поверхности конт. ролируемой детали 6 и попадает на торец приемного световода 4 и далее передается к приемнику 2 излучения,который вырабатывае1 электрический сигнал, пропорциональный величине этого потока, Величина потока связана линейной зависимостью с расстоянием от торца жгута 5 до верхней поверхности контролируемой .детали 6 для определения интервала расстояний. Если контролируемая деталь 6 отличается по толщине от эталонной, что выражается в изменении расстояния от торца жгута 5 до верхней поверхности детали 6, то электрический сигнал, вырабатываемый приемником 2 излучения, будет пропорционален изменению толщины.

Большая часть падающего потока излучения проходит через толщу детали 6 и часть его отражается от нижней грани, Поток излучения, подаваемый каждым

894356

Составитель Л. Лобзова

Техред 8. Фанта Корректор M. Демчик

Редактор С. Тараненко филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11463/61 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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