Интерференционное устройство для контроля децентрировки линзы Советский патент 1987 года по МПК G01B9/02 

устройства определенным образом выполненных и ориентированных: маски и призменного блока, что позволяет перейти к более чувствительному методу нониальной оценки остаточной величины децентрировки. Излучение лазера 1, отразившись от поверхностей центрируемой линзы 4, образует интерференционную картину, рассматриваемую с помощью наблюдательной системы,. которая включает в себя объектив 6, маску 7, призменный блок 8, 9 и окуляр 10, Маска 7 имеет прозрачные и непрозрачные участки, форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендикулярных

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля децентрировки линзы относительно заданнЬй оси в процессе центрирования при механической обработке и сборке.

Целью изобретения является повышение точности контроля, достигаемое благодаря введению в наблюдательную систему устройства определенным образом выполненных и ориентированных маски и призменного блока, что позволяет перейти к более чувствительному методу нониальной оценки величины остаточной децентрировки.

На фиг, представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 - варианты выполнения маски; на фиг.4 - поле зрения при децентрированной линзе; на фиг.5 - поле зрения при центрированной линзе.

Интерференционное устройство для контроля децентрировки линзы (фиг.1) состоит из лазера 1, светоделительно- го зеркала 2, узла 3 крепления контролируемой линзы 4 с оптической осью 5 и наблюдательной оптической системы, включающей объектив 6, плоскую маску 7, призменный блок 8, 9 и окуляр 10. Ось 11 пуч.ка лазера посредством светоделительного зеркала 2 оптически сопряжена с оптической осью объектива 6. Маска 7 выполнена в виосей, стносительно одной из которых симметричны друг другу одноименные, а относительно другой - разноименные участки, Призменный блок 8, 9 образует систему двойного изображения, которая совместно с маской 7 преобразует изображение интерференционной картины, смещенной в поле зрения в результате наличия децентрировки линзы 4, Е картину с нониально сдвинутыми друг относительно друга прерывистыми интерференционными полосами. При уменьшении децентрировки сдвиг полос уменьшается, обращаясь в нуль для полностью сцентрированной линзы, 5 ил.

5

де чередующихся прозрачных и непрозрачных участков (фиг.2 и 3), форма и расположение которых симметричны относительно двух взаимно перпендику- 5 лярных осей q и h. Причем относительно оси q симметричны друг другу одноименные участки маски, т.е. прозрачные участки симметричны прозрачным участкам, а непрозрачные - непрозрач- ным. Относительно оси h симметричны разноименные участки маски. Маска 7 установлена перпендикулярно оптической оси объектива 6, при этом точка пересечения осей q и h лежит на указанной оси. Призменный блок состоит из куб-призмы 8 и двух одинаковых прямоугольных призм 9, установленных гипотенузными гранями на две грани куб-призмы, симметричные относитель- но ее светоделительной грани. Призмы 9 ориентированы при зтом таким образом, что зеркальное изображение ребра прямого угла одной из них, образованное светоделительной гранью куб- призмы 8, пересекает ребро прямого угла второй прямоугольной призмы под углом 90, Призменный блок 8, 9 установлен одной из свободных граней куб- призмы 8 параллельно маске 7, причем ребра прямых углов призм 9 пересекают соответственно оптическую ось объектива 6 и ее зеркальное изображение, образуемое светоделительной гранью

5

.41

куб-призмы под углами 90 Окуляр 10 расположен на пути пучка, выходящего из куб-призмы 8 со стороны его второй свободной грани, таким образом, что передняя фокальная плоскость оку лира посредством призменного блока оптически сопрягается с плоскостью маски 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении лазера 1 световой пучок через светоделительное зеркало 2 направляется на поверхности центрируемой линзы 4. Отраженные от поверхностей линзы 4 два когерентных волновых фронта разной кривизны попадают на светоделительное зеркало 2, которое направляет их в объектив 6. Взаимодействуя друг с другом в пространстве перед линзой 4, волновые фронты интерферируют, образуя интерференционную картину в виде системы концентрических колец. Объектив 6 формирует изображение интерференционной картины, образующейся в предметной плоскости Р, в плоскости маски 7, которая перекрьшает части изображения интерференционных колец. Лучи света о-т объектива 6, пройдя через прозрачные участки маски 7, поступают в призменный блок 8, 9 и далее - в окуляр 10 и глаз оператора. Точки, расположенные на оптической оси объектива 6, имеют одно изображение на выходе призменного блока. В случае смещения точек относительно оптической оси объектива 6 на выходе призменного блока образуются два изображения точек, расстояние между которыми равно удвоенному смещению точек с оптической оси.

Таким образом, когда линза 4 центрирована, изображение единственное и в поле зрения наблюдается картина, показанная на фиг.5. При децентриро- ванной линзе 4 в поле зрения возникают два неполных изображения интерференционных колец, нониально сдвинутых в противоположных направлениях Расстояние между центрами сдвинутых изображений равно удвоенному расстоя нию смещения центра интерференционных колец с оптической оси объектива 6, Картина, возникающая в этом случае в поле зрения, показана на фиг.4 Перемещая линзу 4 относительно оси 11 лазерного пучка и наблюдая за кар тиной в поле зрения, добиваются тако

450544

го положения линзы 4, при котором в поле зрения видна единственная картина интерференционных колец, показанная на фиг.5.

Формула изоб ретения

Интерференционное устройство для

1Q контроля децентрировки линзы, содержащее лазер, расположенные последовательно по ходу лазерного пучка светоделительное зеркало и узел крепления контролируемой линзы, наблюдатель15 ную оптическую систему, состоящую из объектива и окуляра и расположенную таким образом, что оптическая ось ее объектива сопряжена с осью лазерного пучка посредством светоделитель20 ного зеркала, отличающее- с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, наблюдательная оптическая система снабжена установленными последовательно по ходу лучей,

25 выходящих из объектива, плоской маской и призменным блоком, маска выполнена в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков, форма и расположение которых симметричны относи30 тельно двух взаимно перпендикулярных осей, относительно одной из которых симметричны друг другу одноименные участки, а относительно другой - разноименные, маска установлена перпендикулярно оптической оси объектива таким образом, что точка пересечения осей симметрии маски лежит на оптической оси объектива, призменный блок выполнен в виде куб-призмы и

д0 двух одинаковых прямоугольных призм, установленных на грани куб-призмы симметрично относительно ее светоде- лительной грани и ориентированных таким образом, что зеркальное изобра g жение ребра прямого угла одной из прямоугольных призм, образованное светоделительной гранью куб-призмы, пересекает ребро прямого угла второй прямоугольной призмы под прямым уг- р, лом, призменный блок ориентирован

35

55

таким образом, что одна из свободных граней куб-призмы параллельна плоскости маски, а ребра прямых углов прямоугольных призм пересекают соответственно оптическую ось объектива и ее зеркальное изображение, образуемое светоделительной гранью куб- призмы, под прямыми углами, окуляр наблюдательной системы установлен

по ходу пучка, выходящего из призмен- что его передняя фокальная плоскость ного блока со стороны второй свобод- посредством призменного блока оптикой грани куб-призмы, таким образом, чески сопряжена с плоскостью маски.

h

/

(Риг.2,

Фи2.Ь

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля децентри- ровки линзы относительно заданной оси в процессе центрирования. Целью изобретения является повьппение точности контроля, достигаемое благодаря введению в наблюдательную систему (Л

Фт.

Редактор Н.Швыдкая

Составитель М.Семчуков

Техред Л.Сердгокова Корректор А.Зимокосов

Заказ 4909/40 Тираж 676Подписное

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.

(pu2.5