Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1987 года по МПК G01B11/255 

13

ческой системы 2 и светоделителя 5 направляют на кoriтpoлиpye fyю поверхность объекта 16, установленную на опорной площадке 7 столика 6, которая имеет возможность перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси интерферометра, с помоп;ью механизма 8 перемещения. Излучение,отраженное от контролируемой поверхности, направляют оптической проекционной системой 9 в двухлучевой интерферометр 13, пройдя который, оно проект- тируется в оптически сопряженную с опорной площадкой плоскость регист1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в оптическом приборостроении для определения кривизны поверхности оптических деталей.

Цель изобретения - измерение также радиуса кривизны контролируемой оптической поверхности за счет бокового сдвига пучков в интерферометре

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, например лазер, телескопическую систему 2, включающую два компонента 3 и 4, первый светоделитель 5, столик 6 с опорной площадкой 7 и механизмом 8 перемещения ее, проекционную оптическую систему 9, второй светоделитель 10, два уголковых отражателя 11 и 12, которые совместно с вторым светоделителем 10 образуют интерферометр 13, щелевую диафрагму 14, фотоприемник 15 и электронный блок обработки (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно осуществляют настройку и калибровку устройства.

Устанавливают на опорную площадку 7 столика 6 объект 16 с контролируемой поверхностью.

Направляют излучение источника 1, например лазера, через телескопическую систему 2 и светоделитель 5 на контролируемый объект 16. Отраженное кoнтpoJшpyeмoй поверхностью объекта

799

рации, в которой установлена щелевая диафрагма 14. В двухлучевом интерферометре осуществляют боковой сдвиг разделенных пучков на величину d. При перемещении объекта в плоскости, перпендикулярной оптической оси интерферометра, на величину д регистрируют движение интерференционных полос в плоскости регистрации. Регистрацию осуществляют с помощью фотоприемника 13 и блока обработки. По количеству зарегистрированных полос, прошед111их щелевую диафрагму 14, вычисляют радиус поверхности. 1 ил.

16 излучение перехватывают проекционной оптической системой 9 и направляют в интерферометр 13, где излучение делят вторым светоделителем 10 попо- лам, смещают разделенные пучки один относительно другого и световозвра- щают их уголковыми отражателями 11 и 12.

Оптическая проекционная система 9 осуществляет оптическую связь опорной площадки 7 с плоскостью изображения, в которой размещена диафрагма 14, Излучение, прощедшее интерферометр 13, формирует на щелевой диафрагме 14 два световых пятна, смещенных один относительно другого вдоль прямой, перпендикулярной щели диафрагмы, смещение между которыми равно

I d-p ,

где d - величина бокового сдвига в интерферометре между свето- возвращенными пучками; Р - линейное увеличение оптической сопрягающей системы.

В поле переналажения световых пучков наблюдают интерференционные полосы, ориентированные перпендикулярно направлению бокового сдвига пучков в интерферометре.

Перемещают опорную площадку 7 с контролируемой поверхностью (объект 16) перпендикулярно оптической оси интерферометра на величину д, отраженный пучок претерпевает в данном случае поворот на угол ip , равный

fi - Lf .

313

2A/R, где R - радиус кривизны контролируемой поверхности, при этом световые пучки в плоскости регистрации поворачиваются на угол

.fa 1 Ч а приводя к изменению разj9hI

нести оптических путей $ этих пучков в плоскости регистрапии на величину

2du г - -р- .

Изменение разности оптических путей между пучками в плоскости регистрации на щели диафрагмы приводит к перемещению интерференционной картины. Наблюдая интерференционную картину, определяют количество N интерференционных полос, прошедрщх через щель диафрагмы.

По количеству интерференционных полос вычисляют радиус кривизны R контролируемой поверхности по зависимости

R

где - длина волны источника излучения;

Д - величина перемещения опорной площадки с контролируемой поверхностью в плоскости, перпендикулярной оптической оси.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее последовательно установленные источник излучения, телескопическую систему, выполненную из двух компонентов, и светоРедактор Л. Козориз Заказ 2344/42

Составитель Н. Солоухин Техред М.Ходанич

Тираж 677 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

94

делитель и устанавливаемые в обратном ходе излучения от объекта интерферометр, выполненный в виде светоделителя и двух уголковых отражателей, каждый из которых установлен в потоке излучения от соответствующего свето- депителя, диафрагму, фотоприемник и электронный блок обработки, отличающее ся тем, что, с целью

измерения также радиуса кривизны поверхности контролируемого объекта, оно снабжено проекционно-оптической системой, расположенной между светоделителем и интерферометром, столиком, опорная площадка которого предназначена для размещения на ней контролируемой поверхности объекта, и механизмом перемещения опорной площадки в направлении, перпендикулярном

оптической оси интерферометра, диафрагма вьтолнена в виде щели, установлена в плоскости регистрации изображения и ориентирована так, что щель перпендикулярна главному сечению

интерферометра, столик ориентирован так, что его опорная площадка перпендикулярна оптической оси интерферометра и расположена в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью регистрации изображения, один из компонентов телескопической системы ус- тановлен с возможностью перемещения вдоль направления излучения, а один из уголковых отражателей интерферометра смещен по отношению к другому в плоскости, перпендикулярной щели диафрагмы.

Корректор Г. Решетник Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в оптическом приборостроении дпя огфеделения кривизны поверхности оптических деталей. Целью изобретения является измерение устройством также радиуса кривизны оптических поверхностей. Излучение источника 1, например лазера, с помощью телескопи00 ел VI со со