Устройство для измерения фокальных отрезков оптических деталей Советский патент 1986 года по МПК G01M11/00 

Изобретение относится к измеритель ной технике, в частности к устройствам, предназначенным для измерения оптических характеристик изделий, и может быть использовано в единичном и мелкосерийном производстве. Целью изобретения является повышение точности измерения фокальных отрезков. Иа фиг. 1 приведена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - оптическая, схема рабочей ветки интерферометра в положении, . предшествующем измерению; на фиг.З то же, при центрировании аттестуемой детали; на фиг. .4 - то же, при измерении толщины аттестуемой детали. Устройство (фиг.1) состоит из когерентного источника 1 света,, расширителя 2 светового пучка, светоделителя 3, делящего световой пучок на рабочий и опорный, плоского зерв;ала 4, объектива 5 веаки наблюдения и системл 6 Наблюдения интерференцион1ной камеры картины. В рабочей ветви установлены измерительный объектив 7 диафрагма 8, расположенная перед аттестуемой деталью 9, и автоколлима циопный объектив 10. Автоколлимацион ный объектив выполнен в виде зеркаль но-линзовой системы, последний линзо вый компонент 1 1 которой имеет внешнюю плоскую поверхность. Оптические элементы, входящие в устройство, име ют угловые и линейные юстировочные подвюкные, а измерительньш объектив 7 и аттестуемая деталь 9 и линейные рабочие подвижки вдоль оптической оси рабочей ветви интерферометра. П ложение измерительного объектива 7 определяется с помощью шкалы 2 и н ниуса 13, связанного с измерительным объективом. Работа устройства основана на фо мировании четырех пар автоколлимаци онных схем, о 1аличии которых свидетельствует появление интерференци онных картин в виде светлых 1ши тем пых полей, ИЛИ конечного числа пряi-bix интерференционных полос на экра не cиcтe Ы 6 наблюдения интерференционной картины. В отсутствие аттестуемой детали производят совмещение фокусов измерительного объектива 7 и автоколлим ционного объектива 10 (фиг.2). При этом часть пучка лучей рабочей ветв 92 интерферометра сначала фокусируется объективом 7, а затем после действия объектива 10 нопадает обратно в интерферометр, а другая часть проходит обратный путь. Пучки лучей прямого и обратного хода формируют две интерференционные картины, регистрируемые на экране системы 6. В случае совмещения фокусов объективов они представляют собой светлые или темные поля, или совокупность прямых интерференционных полос. Положение объектива 10 фиксируется, а по шкале 12 с нониусом 13 снимается отсчет А о положении измерительного объектива первая пара автоколлимацил онных схем. В рабочую ветвь устанавливается аттестуемая деталь 9, где производится ее центрирование (фиг.З). Цент- . рирование осуществляют за счет юстировочиых и рабочих перемещений детали 9 и рабочих перемещений измерительного объектива 7 путем совмещения центров кривизШ) исполнительных поверхностей детали с фокусами объективов 7 и 10. Формируются две интерференционные картины, по виду которых можно судить о центрировании аттестуемой детали (вторая пара автоколлимационных схем). Затем осуществляется измерение толщины аттестуемой детали 9 (фиг.4) при фокусировании пучков лучей на исполнительные поверхности детали 9 с помощью объективов 7 и 10 за счет рабочих перемещений объектива 7 и детали 9. Формируются две интерференционные картины, по виду которых можно судить о фокусировании пучков лучей на поверхности (третья пара автоколлимациопных схем)j после чего положение детали 9 фиксируется, а по шкале 12 с нониусом 13 снимается отсчет А о положении измерительного объектива 7. На последнем этапе измерения производится совмещение переднего фокуса детали 9 с фокусом объектива 7 (фиг. 1). Для повьшшния точности совмещения в схему перед аттестуемой деталью 9 устанавливаетсядиафрагма. 8, снижающая влияние сферической аберрации детали 9 на формирование интерференционной картины путем ограничения пучка лучей, падающих на деталь 9. В случае совмещения фокусов д:етали и измерительного объектива ограниченный пучок сходящихся лучей, прошедший через деталь, преобразуется в параллельный пучок, который, от .разившись от плоской поверхности пос леднего линзового компонента П авто коллимационного объектива 10, проделает обратный путь и сформирует интерференционную картину, по виду которой на экране системы 6 можно судить о точности совмещения фокусов (четвертая пара автоколлимационных схем). При этом на шкале 12 с нониусом 13 снимается отсчет Aj о положении измерительного объектива 7, а ве личина фокального отрезка Spi опреде ляется из следующего соотношения: /A.,-A2/+/A -Aj/ для отрицат тельной аттестуемой детали - для положительной аттестуемой детали. обретения Формула из Устройство для измерения фокальных отрезков оптршеских деталей, включающее интерферометр, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введе-. но зеркало, выполненное в виде полупрозрачной плосковыпуклой линзы, за которой установлен зеркально-линзовый объектив, при этом диафрагма и зеркально-линзовьш объектив размеще- ны по разные стороны от испытуемой етали, а с плоскостью выходного элемента интерферометра жестко связана стрелка шкального индикаторного устройства.

7 9 /

/ /

/ 7 vr..sr-

Ul.f

10

Изобретение относится к измерительной технике. Для повьш1ения точности измерений фокальных отрезков испытуемая деталь 9 размещена между диафрагмой 8 и автоколлимационным . объективом 10, выполненным в виде зеркально-линзовой системы, линза II которой имеет внешнюю плоскую поверхность. Центрирование испытуемой детали 9 производится взаимным перемещением измерительного объектива 7 и детали и оценивается по интерференционным картинам, наблюдаемым через объектив 5 и систему 6. При измерении фокальных отрезков совмещают фокусы детали 9 и объектива 7 и о точности совмещения судят по интерференционной картине, сформированной ограниченным пучком лучей источника 1 после прохождения им расширителя 2, светоделителя 3, объектива 7 с диаф- р ш рагмой 8 и детали 9 и отражения от (Л С линзы 11. При этом снимается отсчет по шкале 12 с нониусом 13, определяющий положение объектива 7. 4 ил.