Способ контроля непараллельности оптических деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 281180 (21) 3221406/25-28 f51) M ICN з

Союз Севетскнэ

Социалистических

Республик

G 01 В 1 1/26 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

ГосударствеммыЯ комнтет

СССР

Во делам нзобретемнй и открытмЯ

tЮЗ) УДК 531.715. .1 (088. 8) Опубликовано0709.82- Бюллетень Мо 33

Дата опубликования описания 070982

В.И. Лауга, A..А. Шульпеков, И.В. Николаев,„:В.П; Ананьев

1 и В.А. Прописнов (72) Авторы изобретени я (73) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НЕПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ

ДЕТАЛЕИ

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано в оптическом производстве при контроле непараллельности к пирамидальности деталей типа плоскопараллельных пластин, а также при бесконтактной проверке децентрировки линз. При этом контролируемые детали могут быть крозрачньани.и непрозрачньвюи для вкдкмс( го излучения и иметь различное поперечное сечение, в том числе и меньше 1 мм.

Известен способ коктроля непараллельности, пирамидальности и децентрировки оптических деталей, основанный на том, что на контролируемую деталь направляют с одной стороны световой пучок, воспринимают световые пучки, отраженные от двух поверхностей детали, и определяют по взаимному положению этих . световых пучков контролируемый параметр (1).

Недостатком этого способа является невозможность проведения конУроля деталей, изготовленных as непрозрачных материалов, а также снижение точности измерений при уменьшении поперечного сечения-,деталей иэ-эа ослабления четкости отраженного сигнала.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности является способ контроля непараллельносФи оптических деталей, заключающийся в том, что направляют световые пучки с двух сторон на деталь по ее оптической оси и фиксируют световые пучки, отраженные от двух противоположных поверхностей детали (2).

Этот способ основан на использовании автоколлиматора и коллиматора с плоским зеркалом в фокальной плоскости, установленными навстречу друг другу. Контролируемую деталь располагают между автоколлнматором и коллиматором так, что обращенная к автоколлнматору торцовая плоскость детали перпендикулярна падающему на нее осевому пучку света и что часть пучка света попадает в коллкматор, а из него - на торцовую поверхность детали, обращенную к коллиматору. Таким образом, направляют параллельные световые пучки с двух сторон на деталь. Фиксируют

-световые пучки, отраженные от двух противоположных поверхностей дета956980 формула изобретения 60

65 лей в виде автоколлимационных изоб- ражений марки автоколлиматора, от обоих торцов детали. По угловому расхождению этих меток судят о параллельности контролируемых торцов.

Недостатком известного способа являются ограниченные функциональные воэможности, поскольку невозможно его применение для контроля прозрачных деталей и для децентрировки и пирамидальности оптических деталей с малым поперечным сечением ,(например, пластин с толщиной менее l мм), что обусловлено большими оптическими потерями на малом поперечном сечении широких параллельных светоных пучков, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей . за счет обеспечения возможности контроля прозрачных деталей, децентрировки и пирамидальности оптических деталей .любых поперечных размеров.

Эта цель достигается тем, что согласно сПособу контроля непараллельности оптических деталей, заключающемуся н том, что направляют световые пучки с двух сторон на деталь по ее оптической оси -и фиксируют снетоные пучки, отраженные от двух противоположных поверхностей детали, используют сходящиеся световые пучки с дифракционно-интерференционной кольцевой структурой и по угловому отклонению центров дифракционцоинтерференционных кольцевых структур определяют величины непараллельности, децентрировки и пирамидальности детали.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего описываемый способ контроля.

Устройство содержит источник 1 излучения — лазер, длиннофокусный объектив 2, включающий наряду с линзой дисковую диафрагму (не показаны), светоделительную пластину 3, три,плоских зеркала 4 — 6, две,нак- . лонные иэ мелкой пронолоки сетки

7 и 8, дна экрана 9 и 10 с отверстиями в центре и масштабными сетками по всему их полю (не показаны), переносную зрительную трубу 11, кубик-эталон 12 с полированными граHRMH и допуском на пирамидальность, равную 5-10, опорную пластину 13, прикрепленную к грани кубика пос- . редством оптического контакта и образующую с ним двугранный прямой угол для размещения там контролируемой„детали 14. е

Способ осуществляется следующим образом. !

С помощью источника 1 излучения — лазера, объектива 2, светоделительной пластины 3 и зеркал

4 - 6 получают два сходящихся встречных световых пучка с четкой картиной дифракционно-интерферен ционной кольцевой ° структуры. Перетяжки лазерных световых пучков (под перетяжкой — горловиной лазерного светового пучка, имеющего гауссов характер распределения интенсивности — понимают минимальный диаметр, к которому пучок стягивает. ся в некоторой плоскости, где фа10 эоный фронт излучения плоский) располагают либо немного эа контролируемой деталью (контроль линз,линзоподобных деталей, объективов), либо перед ней (контроль плоскопа15 раллельных пластин). Добиваются точного совмещения световых пучков, используя при этом кольцевую структуру каждого иэ них, а также две сетки 7 и 8, наклоненные под углом

;@ 45-60, и зрительную трубу 11. Все эти компоненты позволяют существенно повысить точность совмещения пучков (до 10-15 угловых секунд).

На пути световых пучков помещают дна экрана 9 и 10 с масштабными сетками. Световые пучки пропускают через центры отнерстий в экранах 9 и 10. В центральной части (между двумя перетяжками). располагают кубик-эталон 12 с опорной пластиной

13, выставив ребро двугранного угла параллельно оси совмещенных пучков — по совпадению отраженных от кубика пучков с падающими пучками (при этом. вторично используются экраны 9 и 10 и зрительная труба

11). Контролируемую деталь 14 (линза в патроне, стержни, пластины со сферическими или плоскими торцами) размещают на кубике-эталоне 12, 40 прижимая его к опорной пластине 13, после чего по известной методике определяют необходимые параметры.

Использование встречных пучков дает воэможность проведения .контроля

45 непрозрачных для видимого излучения оптических. деталей. Использование лазерных сходящих пучков увеличивает плотность мощности падающего на деталь излучения и дает возможность сконцентрировать полностью кольцевую структуру на торце детали, что позволяет контролировать детали с малым поперечным сечением.

Способ контроля непараллельности оптических деталей, заключающийся в том, что направляют. световые пучки с двух сторон на деталь по ее оптической оси и фиксируют световые пучки, отраженные от двух противоположных поверхностей детали, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных

9569&0

Составитель Л. Лобзова

Редактор И. Николайчук Техред Т.Маточка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6579/26- Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиаЛ ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 возможностей за, счет обеспечения возможности контроля прозрачных деталей, децентрировки и пирамидальности оптнческих деталей любых поперечных размеров, используют сходящиеся световые пучки с дифракцнонно-интерференционной кольцевой структурой и по угловому отклонению центров дифракционно-интерференционных кольцевых структур определяют величину непараллельности, децентрировкн и пирамидальности детали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, 9 531023, кл. G 01 В 9/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР . 9 326445, кл. G 01 В 11/26, 1970

" (прототип) .