Автоколлимационное теневое устройство для контроля формы поверхностей оптических деталей Советский патент 1982 года по МПК G01B11/24 G02B27/54 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля формы поверхностей оптических деталей.

Известно устройство для контроля формы поверхностей оптических деталей, со- держашее осветитель, состоящий из лазера, зеркала, коллиматора-расширителя и линзы, создающей светящуюся точку, за- дакяцую диафрагму, зеркало,визиализи- рующую диафрагму в виде ножа Фуко и приемно-регистрируюший блок 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля.

Наиболее близким к предлагаемому 5 по технической сущности является автоколлимационное теневое устройство для контроля формы йоверхностей оптических деталей, содержащее осветитель и последовательно расположенные по ходу свето- 20 вых лучей задающую аяафрагглу, полупрозрачную пластину, анализирующую диафрагму и регистрирующий блок. Задающая диафрагма вьшолнена в виде квадрата, а анализирующая диафрагма - в виде ножа, имеющего две взаимно перпендикулярные кромки и выполненно о с возможностью перемещения по двум направпениям, перпендикулярным этзим кромкам t21.

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля из-за следующих погрешностей: разворота кромки анализирукнЦей диафрагмы из-за нёиде-. альной прямолинейности направляющи с для перемещения перпендикулярно опт ческой оси анализирующей диафрагмы; определения плоскости изображения задающей диафрагмы} обработки теневой картины; совмещения ошибок от двух ориентации анализирующей диафрагмы.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в автоколлимационном теневом устройстве для контроля формы поверхностей оптических деталей, содержащем осветитель и последовательно расположенные по .ходу световых лучей задающую диафраг397му, полупрозрачную пластину, анализирую щую диафрагму и регистрирукнций блок, задающая и анализирзтощая диафрагмы имеют одинаковые размеры и конфигурацию, рабочего сечения и представляют со бой, негативные отображения друг друга. Кроме того одна из диафрагм выполнена в виде непрозрачного шарика, а дру гая - в виде экрана с круглым отверстием, представляющим собой рабочее сечение, диаметр которого равен диаметру ш рика. На фиг. 1 изображена принципиальная схема автоколлимационного теневого устройства Д1Я контроля формы поверхностей оптических деталей; на фиг. 2-5 - вари анты выполнения диафрагм. Устройство содержит осветитель 1 и последовательно расположенную по ходу цветовых лучей задающую диафрагму 2, полупрозрачную пластину 3, анализирующую диафрагму 4 и регистрирующий блок 5, обрабатывающий теневую картину от поверхности .контролируемой оптической детали 6. Задающая 2 и анализирующая 4 диафрагмы имеют вид, изображенный на фиг, 2-5; на фиг, 2 заданмцая диафрагма 2 представляет собой экран с круглым отверстием, являющимся рабочим се 4eHHeMja анализирующая диафрагма 4 непрозрачный круглый экран того же диа метра. На фиг. 3 анализирующая диафраг ма 4 представляет собой экран с круглым отверстием, представляющим собой рабочее сечение, а задакшая диафрагма 2 - непрозрачный круглый .экран того же диаметра. На ,фиг. 4 задающая диафрагма 2 представляет собой экран с круглым отверстием, а анализирующая диафрагма 4 - непрозрачный шарик того же диа.1етра, что и отверстие. На фиг. 5 анализирующая диафрагма 4 представляет собой экран с круглым отверстием, а задающая диафрагма 2 - непрозрачный щарик того же диаметра, что и отверсти УстройстЕ(о работает, следующим об разом. Лучи, идущие от осветителя 1, заполняют плоскость задающей диафрагмы 2 (фиг. 1), которая является светящимся тест-объектом. Изображение задающей диафрагмы 2 строится с помощью полупрозрачной пластины 3 и контролируемой оптической детали 6 в плоскости анализирующей диафрагмы 4. Если контролируемая оптическая деталь 6 не имеет ошибок поверхности, то изображение за6дающей диафрагмы 2 строится без искажений и анализирующая диафрагма 4, полностью перекрывая это изображение, не пропускает лучи, В этом случае теневая картина имеет вид равномерного серого фона. Если контролируемая оптическая деталь 6 - имеет ошибки формы поверхности то изображение задающей диафрагмы 2 строится с искажениями и лучи, прощедщие мимо анализирующей диафрагмы 4, создадут теневую картину, воспринимаемую регистрирующим блоком 5. Точность контроля с помощью предлагаемого устройства можно повысить, если вместо выполнения диафрагм по фиг, 2 и фиг, 3 использовать выполнения диафрагм по фиг, 4 и фиг, 5, Шарик обладает центральной симметрией и поэтому, каждое его диаметральное сечение является кругом того же диаметра. Следовательно, шарик нечувствителен к разворотам от носительно осей, перпендикулярных оптической оси, и позволяет исключить погрешность установки анализирующей диафрагмы 4 (фиг, 4) или задающей диафрагмы 2 (фиг. 5). Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля формы поверхностей оптических деталей, Формула изобретения 1.Автоколлимационное теневое уст. J -- . ройство для контроля формы поверхностей оптических деталей, содержащее осветитель и последовательно расположенные по ходу световых лучей задающую диафрагму, полупрозрачную пластину, анализирующую диафрагму и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, задающая и анализирующая диафрагмы имеют одинаковые размеры и конфигурацию рабочего сечения и представляют собой негативные отображения друг друга, 2.Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что одна из диафрагм выполнена в виде непрозрачного шарика, а другая - в виде экрана с круглым отверстием, представляющим собой рабочее сечение, диаметр которого равен диа-i метру шарика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. R. Gale Wilson Wavefront-error evaluation by mathematical analysis

59779466

of experimental Paucaul t-test data,фнцированкый метод Фуко-Филберта. - ИэApplied Opties. 1975 I, W 9.вестия специальной астрофизической o62. feecKHH Г. М, и др. Методы иссле- серватсфии, 1975, № 7, с. 182 (продования астрономической оптккя, IJ ,Моди- тотип).

фиг. 2 Фиг. 3

фигЛ

(patS