Устройство для контроля углов отклонения прямоугольной призмы Советский патент 1984 года по МПК G01B11/26 

1 1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля параметров прямоугольных призм.

Известно устройство для контроля углов отклонения прямоугольной призмы, содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы, и регистратор, .оптически сопряженный с осветителем l .

Недостатком известного устройства является невозможность одновремен- .него контроля отступления прямого угла призмы от 90 , пирамидальности и ошибки формы плоских поверхностей, образующих прямой угол призмы.

Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых Параметров.

Указанная цель достигается тем, ;что устройство ДЛЯ КОНТРОЛЯ углов отклонения прямоугольной призмы , содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы,, и регистратор, оптически сопряженный с осветителем, снабжено светоделителем, установленным за осветителем, плоским двухсторонним зеркалом, выполненным с отверстием и установленным на одну из сторон светоделителя с возможностью наклонов в i двух взаимно Перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна отражающим поверхностям зеркала, и ориентированным та что осветитель, светоделитель и поверхность зеркала, обращенная к светоделителю, образует автоколлимационную систему, уголковым отражателем, установленньич за зеркаломнапротив отверстия в нем с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентированным так, что осветитель, светоделитель, отражатель и поверхность зеркала, обраще .ная к отражателю, образуют вторую автоколлимационную систему, столик выполнен в виде ситаллового блока с тремя полированньми гранями, две из которых параллельны одна другой и перпендикулярны третьей грани, предназначенной дпя размещения в ходе лучей от источника контролируемой призмы, а на каждую из параллельных граней блока установлено на оптическом контакте по плоскому ситалловому зеркалу, отражающие поверхности которых обращены одна к другой.

63122

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1, например лазер, светоделитель 2, 5 плоское двухстороннее зеркало 3 с отражающими поверх1состями А и 5, уголковьй отражатель 6, столик выполненный в виде ситаллового блока 7с тремя полированными гранями 8,

0 9 и 10, два плоских ситапловых зеркала 11 и 12 и регистратор 13. Светоделитель fZ расположен в ходе лучей за осветителем 1. Зеркало 3 выполнено с отверстием и уста5 новлено на пути лучей, отраженных от светоделителя 2, с возможностью наклонов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна поверхностям 4

0 и 5 зеркала 3. Зеркало 3 ориентировано так, что его отражающая поверхность 4 совместно с осветителем 1 и светоделителем 2 образуют автоколлимационную систему.

5. Уголковый отражатель 6 установлен за зеркалом 3 напротив отверстия в нем с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулйрной поверхностям 4 и 5 зеркала 3. Уголковый

0 отражатель 6 ориентирован так,

что совместно с осветителем 1, светоделителем 2 и Поверхностью 5 зеркала 3 он образует вторую автоколлимационную систему.

Грани 8 и 9 ситаллового блока 7 параллельны друг другу и перпендикулярны грани 1О. Ситалловое зеркало 11 установлено на оптическом контакте на грани 8, а зеркало 12 п на грани 9 блока 7. Зеркала 11 и 12 установлены так, чтоИХ отражаюпще поверхности обращены друг к другу. Контролируемая призма 14 размещается в ходе лучей от источника 1

с на полированной грани 10 блока 7.

Устройство работает следующим образом .

Осветитель 1 формирует параллельный пучок лучей, распространяющийся в направлении светоделителя 2,который разделяет его по амплитуде на два пучка и направляет один из них на контролируемую призму 14, а другой - на двухстороннее зеркало 3.

5 Контрюлируемая призма 14 делит падающий на нее пучок по фронту ; на две части, одна из которых поступйет на плоское зеркало 11, а дру3и

гая - на плоское зеркало 12. Зеркала 11 и 12 изменяют направление распространения падающих на них пучков на противоположное, и после повторного отражения от граней призмы 14 пучки лучей вновь поступают на светоделитель 2ф

Двухстороннее зеркало 3 в свою очередь делит падающий на него пучок по фронту на две части, одна из которых поступает на отражаюпопо поверхность 4 зеркала 3, а другая проходит через отверстие зеркала 3 и направляJBTCH уголксвьм отражателем b на отражающую поверхность 5 зepkaлa 3. Поверхности 4 и 5 зеркала 3 изменяют

направление распространения пучков на противоположное, после чего они также поступают,на светоделитель 2 и интерферируют с пуч«ами, отраженными от граней контролируемой призмы 14. .

Получаемая интерференционнаякартина фиксируется регистратором 13 и сострит из двух частей, каждая из которых формируется при двукратном отражении пучков лучей от одной из граней, образующих прямой угол контролируемой призмы 14. Шрина, направление и форМ9 интерференционных полос в пределах каждой из частей регистрируемой интерференционной картины зависят как от настройки интерферсиветра, так и от параметров прямого угла контролируемой призмы 14, а значения параметров прямого угла связаны с параметрами интерференционной картины следующими зависимостями:

S.

л ubj Г-

02 7Г47,

S -A/J.-JL. % -zU, bj

-1,

лирамидальность прямого угла призмы;

ошибки формы первой и второй граней призмы, образуюнрсс прямой угол, соответственно

ширина полос на интерференционных картинах от первой и второй граней призмы соответственно;

6312 4,

АЬ идЬ. - искривления полос на интерференционных картинах от первой и второй граней призмы соответственно;

Ордо- ошибка прямого угла призмы; (J) - угол между направлениями

полос на интерференционных картинах от первой и второй граней призмы; Д - длина волны используемого

излучения.

Подготовка устройства к работе состоит в следующем.

Получают интерференционную картину при отсутствии контролируемой призмы 14, т.е. при отражении лучей света от грани 10 ситаллового блока 7. Наклонами двухстороннего зеркала 3 устанавливают требуемую ширину интерференционных полос, а

поворотами уголкового отражателя 6 параллельность одной системы интерференционных полос другой системе

().

Собственно процесс контроля параметров прямого угла заключается в получений интерференционной карти ны от граней контролируемой призмы 14, измерении параметров Ь ,Ь2, ЛЬ , ub2 иф полученной интерференцион. ной картины и математической обработке результатов измерений по фор- мулам (1) - (4).

Измерение угла ср можно осуществлять как прямым, так и компенса5 ционным методом. В первом случае угол (f между интерференционными полосами измеряется непосредственно в поле зрения регистратора 13 устройства или по интерферограмме при

использовании фотографической регистрации интерференционной картины. Во втором случае поворотами уголкового отражателя 6 добиваются параллельности двух систем интерференционных

полос (компенсируют угол q) ), а

значение измеряемого угла определяют по отсчетному механизму, которым в этом случае должно быть снабжено устройство.

0 Таким образом, снабжение устройства светоделителем, двухсторонним зеркалом и уголковым отражателем, а также BbinojBieHHe столика в виде ситаллового блока обеспечивают получе5 ниё интерференционной картины, что позволяет расширить диапазон контролируемых параметров. Т 12 7

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВ ОТКЛОНЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПРИЗМЫ, содержащее осветитель, столик, предназначенный для установки контролируемой призмы, и регистратор, оптически сопряженный с осветителем, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона койтролируемых параметров, оно снабжено светоделителем, установленнымза осветителем, плоским двухсторонним зеркалом, вьшолненным с Qтвepcтиeм и установленным на одну из сторон светоделителя с возможнос тью наклонов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентирована так, что осветитель, светоделитель и поверхность зеркала, обращенная к светоделителю, образуют авто-коллимационную систему, уголковым отражателем, установленным за зерка-лом напротив отверстия в нем с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной отражающим поверхностям двухстороннего зеркала, и ориентированным так, что осветитель, светоделитель, отражатель и поверхность зеркала, обращенная к отражателю, образует вторую автоколлимационную систему, столик выполнен в си(Л таллового блока с тремя полированными гранями, две из которых пас раллельны одна другой и перпендикулярны третьей грани, предназначенной для размещения в ходе лучей от источника контролируемой призмы, а на каждую из параллельных граней блока установлено на оптическом контакте по плоскому ситалловому зерОд калу, отражающие поверхности которых Од обращены одна к другой.