Интерферометр для измерения децентрировки оптических систем Советский патент 1983 года по МПК G01B9/02 

Изобретение относится к контроль но-измерительной те.хнике, предназна чено для измерения децентрировки оп тических систем и может быть исполь зовано преимущественно в производст ве, занятом изготовлением высококачественных объективов. Известно устройство для контроля децентрировки оптических компонентов по биению блика (биению изображения источника .света) при вращеНИИ компонента Недостатком этого устройства является низкая точность контроля, обусловленная тем, что биение блика оценивается визуально без использо)вания измерительных приборов, а так же отсутствие возможности контроля децентрировки многокомпонентых систем. . Наиболее близким к изобретению по технической сущност;и является интерферометр для измерения децентрировки оптических систем, содержащий расположенные последовательно источник излучения, держатель,предназначенный для закрепления измеряемой оптической системы, регистратор интерференционной картины и связанный с держателем привод, предназначенный для проворота держателя вокруг оптической оси интерферометра 2J Недостатками известного интерферометра являются сравнительно низкая точность измерения децентрировки сис тем с малыми радиусами кривизны опти ческих поверхностей, обусловленная тем, что интерференционные кольца в этом случае имеют слишком малую ширину, а также сравнительно низкая точность измерения децентрировки многокомпонентных систем,обусловленная наличием нескольких систем интерференционных колец, наложенных друг на друга. Целью изобретения является повышение точности измерения систем с малыми радиусами кривизны оптических поверхностей и многокомпонентых систем. Поставленная цель достигается тем что. интерферометр для измерения децентрировки оптических систем, содер жащий расположенные последовательно источник излучения, держатель, предназначенный для закрепления измеряемой оптической системы, регистратор интерференционной картины и связанный с держателем привод, предназначенный для проворота держателя вокруг оптической оси интерферометра, снабжен расщепителем излучения,установленным между держателем и регистратором. . Кроме того, расщепитель изЛучения может быть.; выполнен в виде-дифракционной Еёшетки, а источник излучения - в виде осветителя и щелевой диафрагмы, ориентированной параллельно, штрихам решетки. На чертеже показана принципиальная схема интерферометра для измерения децентрировки оптических систем. Интерферометр содержит источник 1излучения, держатель 2, расщепитель 3 излучения, регистратор 4 интерференционной картины и привод 5. Измеряемая оптическая система 6 закрепляется в держателе 2. Источник 1 излучения может быть выполнен, например, в виде осветителей и целевой диафрагмы, а расщепитель3 излучения - в виде дифракционно решетки. Привод 5 механически связан с держателем 2 и предназначен для проворота держателя 2 вокруг оптической оси интерферометра. Устройство работает следующим образом. Излучение от источника 1 проходит измеряемую оптическую систему б, разделяется расщепителем 3 на две или более части, которые интерфериpyjOT между собой и поступают в регистратор 4 интерференционной картины. Привод 5 проворачивает -держатель 2с закрепленной в нем оптической системой б вокруг оптической оси интерферометра. Проворот измеряемой оптической систеглы 6 при наличии децентрировки приводит к изменению разности хода интерферирующих лучей, а следовательно, и к смещению интерференционных полос в плоскости регистрации. Регистратор 4 измеряет величину смещения интерференционных полос, соответствующую какому-либо углу поворота держателя 2. и определяет тем рамым величину децентрировки опти|ческой системы б. Ширина интерференционных полос определяется как параметрами расщепителя 3, так и взаимным расположением оптических элементов интерферометра. Изменяя положение расщепителя 3 относительно измеряемой оптической системы б, можно изменять расстояние между изображениями источника 1, образованными оптической системой 6 и расщепителем 3, а следовательно, и ширину интерференционных полос в плоскости регистрации при заданном расстоянии от измеряемой системы 6 до регистратора 4. Изменение параметров расщепителя 3 Приводит к изменению чувствительности и точности, измерений - чем больше ширина интерференционных полос, тем выше чувствительность измерений. Таким образом, можно обеспечить оптимальную ширину интерференционных . полос для выбранного типа регист31.0625 ратора 4 при максимальной чувствительности и точности измерений не-зависимо от конкретных параметров оптических систем 6. Для наиболее полного использова- ния мощности источника 1 излучения5 расщепитель 3 целесообразно выполнить в виде дифракционной решетки,, излучения - в виде осветителя и щелевой диафрагмы, ориентированной нить в виде дифракционной решетки, аЮ источник 1 излучения - в виде ос,ветителя и щелевой диафрагли, ориен тированной параллельно штрихам решетки. . . - При этом чувствительность, а еледовательно, и точность измерений тем выше, чем больше частота штрихов ре-. шетки. При использовании в качестве ре-20 гистратора .4 фотоэлектрического датчика смещения интерференционных по- . 5 13 4 лос процесс измерений может быть автоматизирован. снабжение интерферометра расщепителем 3 излучения, установленным между держателем 2 и регистраторе 4, обеспечивает возможность изменения в широких пределах ширины интерференционных полос при сохранении высокой чувствительности ,и точности измерений независимо от параметров оптической системы 6, что повышает точность измерения децентрировки систем с малыми радиусами кривизны оптических поверхностей. Наличие всего лишь одной системы интерференционных полос независимо от количества оптических поверхностей, образующих систему, повышает точность измерения дедентрировки многокомпонентных систем. Дальнейшее повышение точности измерений достигается за счет наиболее полного использования мощности источника излучения.

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЦЕНТРИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, содержащий расположенные после-, довательно источник излучения, держатель, предназначенный для закрепления измеряемой оптической системы, регистратор интерференционной картины и связанный с держателем привод, предназначенный для проворота держателя вокруг оптической оси интерферометра, отличают.и йся тем, что, с целью повышения точности измерения систем с малыми радиусами кривизны оптических поверхностей и многокомпонентных систем, он снабжен расщепителем излучения, установленным между держателем и регистратором. 2. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что расщепитель излучения выполнен в виде дифракционной решетки, а источник излучения - в виде осветителя и щелевой диафрагмы, ориентированной параллель-3 но штрихам решетки. (Л О) ю ел ОО