Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов Советский патент 1984 года по МПК G01B11/255 G01B9/21 G01B11/24 

I Изобретение относится к измерител ной технике, в частности к устройствам для измерения геометрических параметров зеркальных оптических эле ментов, в том числе их радиусов кривизны и отступлений от заданной формы. По основному авт.св. № 593070 известно устройство для измерения ге метрических параметров зеркальных оптических элементов, содержащее последовательно расположенные источ ник когерентного излучения и светоделитель, систему формирования опорного пучка излучения и систему форми рования предметного пучка излучения, включающую блок освещения и сигнапьньй канал,, состоящий из отражателя, рассеивателя и регистратора излучения, причем рассеиватель установлен между блоком освещения и отражателем на расстоянии, меньшим фокусного рас стояния отражателя ClЗ Однако в известном устройстве при увеличении диаметров измеряемых зеркальных оптических элементов падает точность измерения. Это происходит потому, что отраженные этим зеркальным оптическим элементом лучи проходят через рассеиватель под углами большими, чем дальше от оси расположены точки отражения. Так как индикатриса рассеяния обычно ограничена величиной порядка 10-20°, то от пери ферийной зоны зеркала при большом диаметре на регистратор излучения поступает недостаточно света, падает контраст йнтерферограмм, что снижает точность замеров положения точек полос на интерферограмме, и следовательно, точность вычисляёмБк по этим замерам значений геометрических характеристик зеркальных оптических элементов. Цель изобретения - повьшение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения ге метрических параметров зеркальных оптических элементов снабжено системой отражающих элементов, расположен ных перед отражателем перпендикулярно к поверхности рассеивателя, отражакицие поверхности этих элементов об ращены к оптической оси сигнального канала системы формирования предметного пучка излучения. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства для измерения 97 геометрических параметров зеркальных оптических элементов. Устройство состоит из последовательно расположенных источника 1 когерентного излучения, светоделителя 2, связанного оптически с системой 3 формирования опорного пучка излучения и системой формирования предметного пучка излучения, включающее блок 4 освещения и сигнальньй канал, состоящий из отражателя 5, рассеивателя 6 и регистратора 7 излучения. Отражатель 5 установлен на подвижной каретке механизма 8 пространственного сдвига. В устройство введенасистема дополнительных отражающих элементов 9, расположенных перед отражателем 5 и выполненных в виде тонких пластинок из отражающего материала, например металлической фольги, внедренных в толщу прозрачной пластины, на которой рассеиватель 6 получен матировкой одной из ее поверхностей. Допустимо расположение отражающих элементов 9 относительно рассеивателя 6 как со стороны отра- жатетя 5, так и со стороны регистратора 7 излучения. Дополнительные отражающие элементы 9 ориентированы перпендикулярно к поверхности рассеивателя 6 таким образом, что их отражающие поверхности обращены к оптической оси системы формирования предметного пучка излучения. Устройство работает следующим образом. Поток излучения от источника 1 когерентного излучения через светоделитель 2f блок 4 освещения и рассеиватель 6 подают на отражатель 5, на место которого в процессе измерений устанавливают лсследуемый зеркальный оптический элемент, Отраженньй зеркальным оптическим элементом предметньй пучок поступает на регистратор 7 излучения, проходя через рассеиватель 6 и дополнительные отражающие элементы 9, и на регистраторе 7 записывают голограмму измеряемого оптического элемента при использовании опорного пучка излучения, поступающего через систему 3 формирования опорного пучка излучения, На этапе восстановления регистратор 7 излучения облучают опорным пучком излучения, а исследуемый зеркаль- ный оптический элемент - потоком, прошедшим через блок 4 освещения. Через галограмму, полученную на регистраторе 7 излучения, наблюдают на рассеивателе 6 интерференционную картину, возникающую при сдвиге измеряемого зеркального оптического элемента из исходного положения, производимом посредством механизма 8 простр&нственного сдвига.

Для идеального зеркала полосы интерферограммы - эквидистантные прямые, расстояние между которыми характеризует радиус кривизны зеркального оптического элемента. По искривлению полос судят об отступлениях поверхности этого элемента от идеальной сферы..

В предлагаемом устройстве достигается высокая точность измерений, так как введение дополнительных отражающих элементов позволяет перехватить и направить в сторону регистратора излучения значительную часть света. Увеличение потока излучения, приходящего на регистратор периферийной зоны измеряемого зеркального оптического элемента, приводит к повышению качества наблюдаемых интерферограмм, заключающемуся в повышении яркости и контраста полос на краях, выравниванию контраста по полю зрения. В результате значительно повышается точность замеров положения точек полос на интерферограмме, и, следовательно, точность конечных ре-, зультатов измерений величин геомётрияеских параметров зеркальных оптических элементов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗЕРКАЛЬНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. св. СССР № 593070, отличающееся тем., что, с целью-повышения точности измерения, оно снабжено системой отражающих элементов, расположеннык перед отражателем перпендикулярно к поверхности рассеивателя, отражающие поверхности этих элементов обращены к оптической оди сигнального канала системы формирования предметного пучка излучения.