Устройство для измерения фокальных отрезков оптических деталей

 

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 диафр 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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1267192

Ai (51) 4 G 01 М ll/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3840979/24-10

i(22) 11.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. У 40 .(72) А.В. Бакеркин (53) 535.818 (088.8) (56) Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. М.; Машиностроение, 1974, с. 192.

Матвеев А.Н. Оптика. M.: Высшая школа, 1985, с. 160. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФОКАЛЬНЫХ ОТРЕЗКОВ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Для повышения точности измерений фокальных отрезков испытуемая деталь 9 размещена между диафрагмой 8 и автоколлимационным . объективом 10, выполненным в виде зеркально-линзовой системы, линза ll 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 карти» е, сформированной ограниченным пучком лучей источника 1 после прохождения им расширителя 2, светоделителя 3, объектива 7 с диаф- д рагмой 8 и детали 9 и отражения от Е линзы 11. При этом снимается отсчет по шкале 12 с нониусом 13, определяющий положение объектива 7. 4 ил. С

1267

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для измерения оптических характеристик изделий, и может быть использовано в единичном и мелкасерийном производстве.

Целью изобретения является повышение точности измерения факальных отрезков.

11а фиг. 1 приведена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — оптическая схема рабочей ветки интерферометра в положении, предшествующем измерению; на фиг.3 та же, при центрировании аттестуе- 15 мой детали; на фиг. 4 — то же, r.:ри измерении толщины аттестуемой детали.

Устройство (фиг.1) состоит из когерентного источника 1 света, расши- 20 рителя 2 светового пучка, светоделителя 3, делящего световой пучок на рабочий и опорный, плоского зеркала

4, объектива 5 веч ки наблюдения и системы б наблюдения интерференцион1 най камеры картины. Б рабочей ветви установлены измерительный объектив

7 диафрагма 8, расположенная перед аттестуемой деталью 9, и автакаллимационный объектив 10. Автокаллимационный объектив выполнен в виде зеркально-линзовой системы, последний линзовый компонент 11 которой имеет внеш нюю плоскую поверхность. Оптические элементы, входящие в устройство,, име- 35 ют угловые и линейные юстировочные подвижные, а измерительный объектив

7 и аттестуемая деталь 9 и линейные рабочие подвижки вдоль оптической оси рабочей ветви интерфераметра. По- 40 ложение измерительного объектива 7 определяется с помощью шкалы 12 и нониуса 13, связанного с измерительным объективом.

Работа устройства основана на фор- 45 мировании четырех пар автоколлимационных схем, а наличии которых свидетельствует появление интерференционных картин в виде светлых или тем.ных пален, или конечного числа пря- 50 мых интерференционных полос на экране системы 6 наблюдения интерференционной картины.

В отсутствие аттестуемай детали производят совмещение фокусов измерите п ного объектива 7 и автоколлимацианнаго объектива 10 (фиг.2). При этом часть пучка лучей рабочей ветви

192

2 интерферометра сначала фокусируется объективом 7, а затем паспе действия объектива 10 попадает обратно н интерферометр, а другая часть проходит обратный путь.

Пучки лучей прямого и обратного хода формируют две интерференционные картины, регистрируемые на экране системы б. В случае совмещения фокусов объективов они представляют собой светлые или темные поля, или совокупность прямых интерференцианных полос.

Положение объектива 10 фиксируется, а по шкале 12 с наниусом 13 снимается отсчет А, а положении измерительного объектива первая прра автокаллимаци онных схем.

В рабочую ветвь устанавливается аттестуемая деталь 9, где производится ее центрирование (фиг.31. Центрирование осуществляют за счет юстировочных и рабочих перемещений детали 9 и рабочих перемещений измери- тельного объектива 7 путем совмещения центров кривизн < исполнительных поверхностей детали с фокусами объективов 7 и 10. Формируются две интерференционные картины, по виду которых можно судить а центрировании аттестуемой детали (вторая пара автоколлимацианных схем).

Затем осуществляется измерение толщины аттестуемай детали 9 (фиг.4) при фокусировании пучков лучей на исполнительные поверхности детали 9 с помощью объективов 7 и 10 эа счет рабочих перемещений объектива 7 и детали 9. Формируются две интерференционные картины, па виду которых можно судить о фокусировании пучков лучей па поверхности (третья пара

\ автоколлимационных схем), после чего положение детали 9 фиксируется, а па шкале 12 с наниусом 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 повышения точности сов мещения в схему перед аттестуемай деталью 9 устанавливается диафрагма, 8, снижающая влияние сферической аберрации детали 9 на ф1ормиравание интерференционной картины путем ограничения пучка лучей, падающих на деталь 9. В случае савмещевия фокусов детали и измерительного объектива or1267192

S = /А — А / з z

Формула раниченный пучок сходящихся лучей, прошедший через деталь, преобразуется в параллельный пучок, который, от, разившись от плоской поверхности последнего линзового компонента 11 авто коллимационного объектива 10, проделает обратный путь и сформирует интерференционную картину, по виду которой на экране системы б можно судить о точности совмещения фокусов (четвертая пара автоколлимационных схем) . При этом на шкале 12 с нониусом 13 снимается отсчет А о положе3 нии измерительного объектива 7, а вел личина фокального отрезка $ опреде;, ляется из следующего соотношения:

S) = /Аз-Аз + А,-А2/ для отриц тельной аттестуемой детали; для положительной аттестуемой детали. и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения фокальных отрезков оптических деталей, включающее интерферометр, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с целью повыше1р ния точности измерений, в него введено зеркало, выполненное в виде полупрозрачной плосковыпуклой линзы, за которой установлен зеркально-линзовый объектив, при этом диафрагма и зеркально-линзовый объектив размеще,ны по разные стороны от испытуемой детали, а с плоскостью выходного эле, мента интерферометра жестко связана стрелка шкального индикаторного уст2О ройства.

12б 7192

Составитель С. Соколов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор Э. Слиган

Заказ 5753/36

Тираж 778 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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