Способ интерференционного измерения формы поверхности прецизионных оптических деталей Советский патент 1991 года по МПК G01B11/24 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы оптических деталей.

Целью изобретения является повышение точности за счет оконтуривания интерференционных полос.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит объектив 1 наблюдательной оптической системы, анализируемую интерферограмму 2, источник коллимированного излучения, включающий точечный источник 3 света и объектив 4, размещенные так, что коллимированный световой пучок падает на интеферограм- му под большим , чем ft , углом, но меньшим а - /J На чертеже приведены индикатриссы 5 и 6 рассеивания светового потока эмульсионным слоем интерферог- раммы: индикатрисса 5 - для случая прохож- дения света сквозь светлую полосу, практически не содержащую центров поглощения и рассеяния света, индикатрисса 6 - для случая прохождения света сквозь границу светлой и темной полос, содержащих центры рассеивания и поглощения светаТ Часть светового потока, р ассеянного границей полос (индикатрисса 6), попадает в объектив оптической системы. Сеет, прошедший сквозь светлые участки полос практически без рассеивания, не попадает в переднюю апертуру оптической системы и не участвует в построении изображения.

Способ осуществляется следующим образом.

Формируют тем или иным известным способом интерферон рамму. характеризуюО

сл

о о сь

щую форму поверхности контролируемой детали. Регистрируют ее изображение на фотографическую эмульсию, в результате чего получают интерферограмму 2. Освещают интерферограмму 2 коллимированным пучком, сформированным от точечного источника 3 объективом 4, и при помощи оптической системы с объективом 1 наблюдают световое изображение интер- ферограммы. Наблюдение интерферограм- мы осуществляется при освещении ее коллимированным пучком под углом у, удовлетворяющим условию а. у а + р, где а- предельный угол диффузного рассеяния фотоэмульсии, ft - передний апертурный угол оптической системы. При таких условиях освещения объектив 1 регистрирует картину, подобную интерферограмме 2, однако максимумы интенсивности расположены в два раза чаще - в областях перехода от темной полосы к светлой.

Этот факт объясняется следующим.

Известно, что пропущенный экспонированной и проявленной фотопленкой свет содержит две составляющие: регулярную, сохранившую первоначальное направление распространения, и диффузную, направление распространения которой (индикатрис- са рассеяния фотослоя) зависит от режима экспозиции, типа проявителя и режима проявления. Наличие диффузной составляющей обусловлено рассеиванием и дифракцией света на микрокристаллах серебра в экспонированной и проявленной эмульсии. Соотношение между регулярной и диффузной составляющими пропущенного светового потока зависит от размеров и количества зерен серебра в проявленном изображении и является функцией величины экспозиции, так как тип проявителя и режим проявления для каждой интерферог- раммы не изменяются по поверхностям.

Каждая интерферограмма представляет собой систему чередующихся темных и светлых полос. Сквозь слабо экспонированные участки интерферограммы (экстремумы светлых полос) проходит свет преимущественно с регулярной структурой, т.е. не изменяющей направление своего распространения.

Сквозь сильно экспонированные участки интерферограммы (экстремумы темных полос) свет не проходит совсем. Сквозь участки интерферограммы, соответствующие

средним величинам экспозиций (границы светлых и темных полос), проходит свет, содержащий и регулярную, и диффузную составляющие. Следовательно, диффузное рассеяние в проходящем свете обусловлено

только участками перехода от сильно экспонированных к слабо экспонированным участкам изображения, т.е. наличием границ интерференционных полос. При исключении регулярной составляющей

изображение, построенное в диффузно рассеянном свете, представляет собой контур изображения интерференционной полосы. При освещении интерферограммы световыми потоками в соответствии с предлагаемым способом регулярная составляющая потока не попадает в объектив 1 оптической системы и не участвуют в построении изображения и регистрируемое распределение интенсивности имеет частоту полос в два

раза выше, чем первоначальная интерферограмма 2, что повышает точность измерения формы контролируемой оптической детали.

Формула изобретения

Способ интерференционного измерения формы поверхности прецизионных оптических деталей, заключающийся в том, что формируют интерференционную картину, регистрируют ее изображение на фотографическую эмульсию, освещают изображение пучком света и при помощи оптической системы анализируют световое изображение, по которому судят о форме

поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, освещение зарегистрированного на фотографическую эмульсию изображения осуществляют коллимированным пучком, ориентированным

под углом у к плоскости фотоэмульсии, удовлетворяющим соотношению а у а + /. где а - предельный угол диффузного рассеяния фотоэмульсии,/ - передний апертурный угол оптической системы

/

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы оптических деталей. Целью изобретения является повышение точности за счет оконтуривания интерференционной картины. Формируют интерференционную картину и регистрируют ее на галоидосеребряной фотоэмульсии Обработанную фотоэмульсию с изображением ин- терферограммы освещают коллимированным пучком света и с помощью обьектива оптической системы осуществляют наблюдение ин- терферограммы. При этом при выполнении условия, что освещающий пучок падает под углома х а + /,где / -предельный угол диффузного рассеяния фотоэмульсии, Р- передний апертурный угол обьектива, рс гистрируемое объективом распределение интенсивности имеет максимумы на границе темной и светлой полос, т е. в 2 раза чаще, чем на исходной интерферограмме. 1 ил. сл с