Способ контроля формы поверхности оптических деталей Советский патент 1986 года по МПК G01B21/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических интерферометрах при автоматизированном контроле формы поверхности оптических деталей.

Цель изобретения - повышение точности контроля путем обеспечения независимости результата контроля от закона сканирования опт тческой раз- ности хода.

На чертеже представлена функциональная -схема устройства для реали- эации предлагаемого способа.

Устройство содержит оптически свя- занные интерферометр 1 радиального сдвига, фотоприемник 2, выполненный в виде фотодиодной матрицы и установленный в зоне формирования информационной интерференционной картины, фо- топриемник 3, выполненный в виде фотодиода и установленный в одной из точек формирования опорной интерференционной картины, усилители 4 и 5, входы которых подключены к фотоприем- никак 2 и 3, нуль-органы 6 и 7, входы которых подключены к выходам усилителей 4 и 5, ключевые элементы 8 и 9, управляющие входы которых подключены к выходам нуль-органов 6 и 7 блок 10 вычислений, входы которого подключены к выходам, ключевых элементов 8 и 9, модулятор 11 в виде пьезо- пластинЫ , выход которого связан с зеркалом опорного канала интйрферо- метра 1 радиального сдвига, пьезодат- чик 12 перемещений, связанный с зер- КсШом опорного канала интерферометра 1 радиального сдвига, аналого-цифро- вбй преобразователь (АИД) 13, вход которого подключен к выходу пьезодат- чика 12 перемещений, регистр 14, вход которого подключен к выходу ЩП 13, а выход соединен с информационными входами ключевьгх элементов 8 и 9, индикатор 15, вход которого подключен к выходу блока 10 вычислений.

Контролируется форма поверхности оптической детали 16.

Устройство реализует способ сле д:лощим образом.

Интерферометр 1 радиального сдвига формирует монохроматический когерентный пучок света, направляемый на поверхность оптической детали 16. От- раженный от поверхности оптической детали 16 пучок света интерферирует в интерферометре радиального сдвига

082

с монохроматическим когерент- аым пучком света, оптическая длина которого периодически изменяется модулятором 1 1 .

На выходе интерферометра 1 радиального сдвига формируются две синхронные перемещающиеся интерференционные картины, которые преобразуются 3 несовпадающих фиксированных точках анализа фотоприемниками 2 и 3 в электрические сигналы. Электрические сигналы усиливаются усилителями 4 и 5 и преобразуются в сигналы управления нуль-органами 6 и 7.

Велргчина изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света преобразуется пьезодатчиком 12 перемещений в электрический сигнал, который преобразуется ЩП 13 в цифровой код, поступающий в регистр 14.

При формировании нуль-органами 6 . и 7 сиг налов управления коды чисел, величины которых связаны с величиной изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света Е: интерферометре 1 радиального сдвига, поступают через ключевые элементы 8 и 9 в блок 10 вычислений. Блок 10 вычислений осуществляет преобразование зафиксированной разности фаз электрических сигналов, выраженной через величины перемещения опорного мнохроматического когерентного пучка света, в данные о форме поверхности оптической детали 16, которые индицируются индикатором 15.

Фотоприемник 3 преобразует потоки излучения опорной интерференционной картины в одной фиксированной точке. Фотоприемннк 2 благодаря использованию фотодиодной матрицы преобразует потоки излучения информационной интерференционной картины в нескольких точках, что позволяет получить информацию о фо рме в нескольких точках поверхности оптической детали 16. Разность фаз электрических сигналов, формируемых нуль-органами 6 и 7, определяется только измерением оптической длины опорного монохроматического когер.ентного пучка света и не зависит от закона, по которому сканирует модулятор 11.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность конт- РОЛЯ формы поверхности оптических деалей путем обеспечения работы на пе3

ременном токе и независимости результатов контроля от закона сканирования .

Формула изобретения

Способ контроля формы поверхности оптических деталей, заключающийся в том, что направляют монохроматический когерентный пучок света на поверхность оптической детали, форми- руют интерференционную картину путем интерференции опорного монохроматического когерентного пучка света и пучка света, отраженного от поверхности оптической детали, разделяют интерференционную картину на две идентичные интерференционные картины, одна из которых является информационной, а вторая - опорной, преобразуют изменения потоков излучений в изме- рительной и опорной интерференционных картинах в несовпадающих фиксированРедактор А.Огар

Составитель Т.Айсин Техред И.Попович .

Заказ 2556/47Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4084

Hiiix точках анализа в электрические сигналы, в измерительном и опорном каналах измеряют разность фаз электрических сигналов, по которой судят об относительном изменении формы поверхности оптической детали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, синхронно перемещают информационную и опорную интерференционные картины относительно несовпадающих фиксированных точек анализа путем изменения оптической длины опорного монохроматического icbrepeHTHoro пучка света, а разность фаз электрических сигналов измеряют по величине изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света за временной интервал, равный разности между моментами достижения электрических сигналовв измерительном и опорном каналах одинаковых значений.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических интерферометрах при автоматизированном контроле формы поверхности оптических деталей. Целью изобретения является по- вьшение точности контроля. Пучок света направляют на контролируемую поверхность 16. Отраженный пучок света интерферирует в интерферометре 1 с , опорным пучком, который измеряется по длине модулятором 11. Перемещающиеся интерференционные картины разделяются на две картины - информационную и опорную, которые преобразуются фо оприемниками 2,3 в электрические сигналы. Разность фаз электрических сигналов измеряют по величине изменения оптической длины опорного пучка света с помощью пьезодатчика . 12 перемещений, АЦП 13, регистра 14 за временной интервал, равньш разности между моментами формирования сигналов компараторами 6,7. По разности электрических фаз сигналов, фиксируемых блоком 10, судят о форме поверх- .ности оптической детали. 1 ил. i С/) 00 4 О 00