Устройство для измерения линейных перемещений
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
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) (si) 4 С 01 В 11/24
OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А BTOPGKOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3862880/24-28 (22) 06.03.85 (46) 07.06.87. Бюп. )1 21 (71) Киевский государственный университет им, Т. Г, Шевченко (72) В. М. Волков, А. М. Горбань, В. К. Резунков, А. С. Скирда, П. А. Суббота-Мельник и Б. Г. Ткач (53) 531.717.2(088.8) (56) Оптические приборы: Каталог.М.:
Дом оптики, т. 1, с. 1.1, 94-81. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙ—
НЫХ ПЕРЕМЕ(1ЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в оптическом приборостроении для определения кривизны поверхности оптических деталей. 1(елью изобретения является измерение устройством также радиуса кривизны оптических поверхностей. Излучение источника 1, например лазера, с помощью телескопи13 l че ской системы 2 и светоделителя 5 направляют на контролируемую поверхность объекта 16, установленную на опорной площадке 7 столика 6, которая имеет возможность перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси интерферометра, с помощью механизма 8 перемещения. Излучение,отраженное от контролируемой поверхности, направляют оптической проекционной системой 9 в двухлучевой интерферометр 13, пройдя который, оно проекттируется в оптически сопряженную с опорной площадкой плоскость регист5799 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 регистрируют движение интерференционных полос в плоскости регистрации. Регистрацию осуществляют с помощью фотоприемника 15 и блока обработки °
По количеству зарегистрированных полос, прошедших шелевую диафрагму 14, вычисляют радиус поверхности. l ил.
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 эа счет бокового сдвига пучков в интерферометре.
На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит источник l 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 контролируемой поверхностью объекта
16 излучение перехватывают проекционной оптической системой 9 и направляют в интерферометр 13, где излучение делят вторым светоделителем 10 попо5 лам, смещают разделенные пучки один относительно другого и световозвращают их уголковыми отражателями 11 и 12.
Оптическая проекционная система 9
Ю осуществляет оптическую связь опорной площадки 7 с плоскостью изображения, в которой размещена диафрагма 14, Излучение, прошедшее интерферометр 13, формирует на щелевой диа15 фрагме 14 два световых пятна, смещенных один относительно другого вдоль прямой, перпендикулярной щели диафрагмы, смещение 1 между которыми равно
2О
Р = d-p где d — величина бокового сдвига в интерферометре между световозвращенными пучками;
P — линейное увеличение оптической сопрягающей системы, Б поле переналажения световых пучков наблюдают интер1еренционные полосы, ориентированные перпендикулярно направлению бокового сдвига пучков в интерферометре, Перемещают опорную площадку 7 с контролируемой поверхностью (объект
16) перпендикулярно оптической оси интерферометра на величину 0 отра35 женный пучок претерпевает в данном случае поворот на угол р, равный
131
Составитель Н. Солоухин
Редактор Л, Коэориз Техред М. Ходанич
Корректор Г, Ренетник
Заказ 2344/42 Тираж 677 Подписное
ВНИИПИ 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
2Ь/R, гце R — радиус кривизны конт ролируемой поверхности, при этом световые пучки в плоскости регистрации поворачиваются на угол
Ln 1
4 -- = Ч вЂ”, приводя к изменению разРВ ности оптических путей В этих пучков в плоскости регистрации на величину
2с1 ь и
R
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, прошедщих через щель диафрагмы.
По количеству интерференционных полос вычисляют радиус кривизны В контролируемой поверхности по зависимости
26Ь
R =
%И где Ъ вЂ” длина волны источника излучения; ь — 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 свето5799 4 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 светодепителя, диафрагму, фотоприемник и электронный блок обработки, о т л ичающее с я тем, что, с целью
10 измерения также радиуса кривизны поверхности контролируемого объекта, оно снабжено проекционно-оптической системой, расположенной между светоделителем и интерферометром, столи15 ком, опорная площадка которого предназначена для размещения на ней контролируемой поверхности объекта, и ме" ханизмом перемещения опорной площадки в направлении, перпендикулярном
Zp оптической оси интерферометра, диафрагма выполнена в виде щели, установлена в плоскости регистрации изображения и ориентирована так, что щель перпендикулярна главному сечению
25 интерферометра, столик ориентирован так, что его опорная площадка перпендикулярна оптической оси интерферометра и расположена в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью ре30 гистрации изображения, один из компонентов телескопической системы ус-. тановлен с воэможностью перемещения вдоль направления излучения, а один из уголковых отражателей интерферометра смещен по отношению к другому в плоскости, перпендикулярной щели диафрагмы.