Способ контроля радиуса кривизны сферических поверхностей оптических деталей

Авторы патента:

G01B11/255 - для измерения радиуса кривизны

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле высокоточных оптических деталей, например пробньлс стекол. Цель изобретения - повьшение точности контроля за счет обеспечения точной фокусировки автоколлимационного микроскопа на центр кривизны контролируемой поверхности. Последовательно фокусируют автоколлимационный микроскоп 1 на центр кривизны контролируемой поверхности 2 и на саму поверхность. Перед фокусировкой на центр кривизны контролируемой no-i верхности 2 между объективом автоколлимационного микроскопа 1 и контролируемой поверхностью 2 устанавливают плоскопараллельную пластину 4, на обращенную к контролируемой поверхности 2 сторону которой нанесено.светоделительное покрытие. Автоколлима - ционный микроскоп 1 фокусирует на светоделительное покрытие плоскопараллельной пластины 2, жестко соединяют между собой автоколлимационный микроскоп 1 и светоделительную пластину 4, а половину апертуры объектива автоколлимационного микроскопа 1 перекрывают непрозрачным экраном 6. При фокусировке на контролируемую поверхность 2 экран 6 убирают, а плоскопараллельную пластину 2 смещают по направлению к объективу микроскопа I или выводят из хода лучей. 1 ил. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1460600 А 1 (5!) 4 С 01 В 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258160/25-28 (22) 08.06.87 (46) 23.02. 89. Бюл. ¹ 7 (72) IO.Ï.Êîíòèåañêèé и А.В.Бакеркин (53) 531.715.27 (088.8) (56) Справочник технолога-оптика./

/Под ред.С.N.Êóçíåöîâà и M.À.Îêàòoâà, Л.:. Машиностроение, 1983. с,104. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАДИУСА КРИВИЗHbI СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле высокоточных оптических деталей, например пробных стекол. Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля за счет обеспечения точной фокусировки автоколлимационного микроскопа на центр кривизны контролируемой поверхности. Последовательно фокусируют автоколлимационный микроскоп 1 на центр кривизны контролируемой поверхности 2 и на саму поверхность. Перед фокусировкой на центр кривизны контролируемой по-i верхности 2 между объективом автоколлимационного микроскопа и контролируемой поверхностью 2 устанавливают плоскопараллельную пластину 4, на обращенную к контролируемой поверхности 2 сторону которой нанесено.све» тоделительное покрытие. АвтоколлимавЂ” ционный микроскоп 1 фокусирует на светоделительное покрытие плоскопараллельной пластины 2, жестко соединяют между собой автоколлимационный микроскоп 1 и светоделительную пластину 4, а половину апертуры объекти" ва автоколлимационного микроскопа 1 перекрывают непрозрачным экраном 6.

При фокусировке на контролируемую поверхность 2 экран 6 убирают, а плоскопараллельную пластину 2 смещают по направлению к объективу микроскопа 1 или выводят из хода лучей.

1 ил.

1460600

Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано при контроле высокоточных оптивЂ” ческих деталей, например пробных

5 стекол.

Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля эа счет обеспечения точной фокусировки автоколлимационного микроскопа на центр кривизны конт- 10 ролируемой поверхности.

На чертеже изображена схема, поясняющая способ контроля радиуса кривизны сферических поверхностей оптических деталей. 15

Предлагаемый способ осуществляется следуюгцим образом.

Между автоколлимационным микроскопом 1 и сонтролируемой поверхностью 2 оптической детали 3 устанав- 20 ливают плоскопараллельную пластину 4, на сторону 5 которой нанесено светоделительное покрытие °

Автоколлимационный микроскоп 1 перемещением вдоль его оптической оси 25 фокусируют иа светоделительное покрытие плоскопараллельной пластины,4 °

В этом положении автоколлимационный г микроскоп 1 и плоскопараллельную пластину 4 жестко соединяют между собой, 30 а половину апертуры объектива автоколлимационного микроскопа 1 перекрывают непрозрачным экраном 6.

Автоколлимационный MHKpocKOIf 1, перемещая его вместе с плоскопараллельной пластиной 4 и экраном 6, фокусируют на центр кривизны контролируемой поверхности 2. Затем автоколлимационный микроскоп 1 фокусируют на контролируемую .поверхность 2 40 (положение автоколлимационного гикроскопа показано пунктирными линиями) и измеряют расстояние между двумя положениями .автоколлимационного микроскопа 1. По измеренному 45 расстоянию между двумя положениями автоколлимационного микроскопа 1 оп-. ределяют радиус кривизны контролируемой поверхности 2. При фокусировке автоколлимационного микроскопа 1 на контролируемую поверхность 2 экран б убирают, а плоскопараллельную пластину 4 смещают по направлению к автоколлимационному микроскопу 1 или выводят иэ хода лучей. Если плоскопараллельная пластина 4 остается

55 в ходе лучей, то радиус кривизны контролируемой поверхности

2 равен расстоянию между двумя положениями автоколлимационного микроскопа 1, а если плоскопараллельная пластина 4 выделена из хода лучей, то при определении радиуса кривизны контролируемой поверхности 2 необходимо учесть оптическую толщину ппоскопараллельной пластины 2.

Точность фокусировки на центр кривизны контролируемой поверхности 2 повьппается за счет многократного отражения лучей от контролируемой поверхности 2, на которую нанесено отражающее покрытие, и от светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины 4. В поле зрения, автоколлимационного микроскопа 1 наблюдают иэображения n pas, отраженные от контролируемой поверхности 2, и изображения (n 1) раз, отраженные от светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины 2, где п вЂ” нечетное число. Лучи, стра" женные четное число раз от контролируемой поверхности 2,.срезают непрозрачным экраном 6.

Фокусировка автоколлимационного микроскопа 1 на центр кривизны контролируемой поверхности 2 осуществляется перемещением его вместе с плоскопараллельной пластиной 4 вдоль оптической оси. При смещении фокальной плоскости автоколлимаггионного микроскопа 1 относительно центра кривизны контролируемой поверхности 2 на величину наблюдаемые в автоколлимационный микроскоп 1 изображения смещаютс>г относительно его фокальной плоскости на величину 2 и и, следовательно, повьппаются точность фоку" сировки и точность контроля.

Формула изобретения

Способ контроля радиуса кривизны сферических поверхностей оптических деталей, заключающийся в том, что перемещают автоколлимационный микроскоп вдоль его оптической оси до последовательной фокусировки сначала на центр кривизны контролируемой поверхности, а затем на контролируемую поверхность, и измеряют величину перемещения автоколлимациойного микроскопа, по которой определяют радиус. кривизны, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности контроля, перед фокусировкой на центр кривизны контролируемой поверхности устанавливают между объективом ав1460600

Составитель Л.Лобэова

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Заказ 534/50 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 токоллимационного микроскопа и контролируемой поверхностью плоскопараллельную пластину, на обращенную к контролируемой поверхности сторону

5 которой нанесено светоделительное покрытие, фокусируют автоколлимацион-: ный микроскоп на светоделительное покрытие плоскопараллельной пластины, жестко соединяют между собой автоколлимационный микроскоп и плоскопараллельную пластину и перекрывают половину апертуры объектива автоколлимационного микроскопа непрозрачным экраном, а при фокусировке автоколлимационного микроскопа на контролируемую поверхность экран убирают,

Способ контроля радиуса кривизны сферических поверхностей оптических деталей

Похожие патенты:

Теневой прибор // 1421995

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы волновых фронтов и оптических поверхностей

Способ измерения радиуса кривизны сферических поверхностей объектов // 1411576

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения радиуса кривизны сферических поверхностей различных объектов

Устройство для измерения радиуса кривизны сферической поверхности оптической детали // 1379615

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано , например, при измерении больших по величине радиусов кривизны вы5 / сокоточных особо чистых поверхностей оптических деталей

Способ измерения радиуса кривизны поверхности оптической детали // 1322088

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения преимущественно больших радиусов кривизны сферической поверхности оптических деталей

Устройство для измерения линейных перемещений // 1315799

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в оптическом приборостроении дпя огфеделения кривизны поверхности оптических деталей

Способ измерения радиуса кривизны сферической поверхности оптической детали // 1293484

Изобретение относится к измерительной технике

Способ контроля радиусов сфер большой кривизны // 1128115

Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов // 1100497

Способ измерения радиуса кривизны сферических лазерных зеркал // 1059420

Устройство для измерения геометрическихпараметров зеркальных оптическихэлементов // 847026

Устройство для измерения радиуса сферических полированных поверхностей // 2215987

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения радиуса сферических полированных поверхностей, и может быть использовано при контроле оптических деталей

Интерференционный способ измерения радиуса кривизны оптической поверхности // 2267744

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерферометрии, и может быть использовано для контроля радиуса кривизны оптической поверхности

Тестовая структура для оценки радиуса кривизны острия иглы кантилевера сканирующей зондовой микроскопии // 2335735

Изобретение относится к области нанотехнологий и наноэлектроники, а более конкретно к сканирующей зондовой микроскопии

Способ определения локальной кривизны поверхности // 1474457

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения формы поверхности полированных подложек в электронной технике и для контроля оптических элементов

Способ определения радиусов кривизны сферических поверхностей и устройство для его осуществления // 1562691

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптико-механическом производстве при технологическом и аттестационном контроле радиусов кривизны сферических поверхностей оптических и механических деталей

Способ определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности методом оптической дальнометрии // 2491504

Способ определения остаточной сферичности отражающей поверхности // 2528272

Способ определения остаточной сферичности отражающей поверхности относится к измерительной технике и может быть использован для определения остаточной сферичности плоских зеркал и радиусов кривизны крупногабаритных сферических зеркал. Способ заключается в том, что измерительный прибор устанавливают в рабочее положение перед отражающей поверхностью, расположенной в вертикальной плоскости, и настраивают на автоколлимационное изображение, причем в качестве измерительного прибора используют, по меньшей мере, один автоколлимационный теодолит, остаточную сферичность определяют по измеренным значениям углов, считанным по вертикальному кругу теодолита при совмещении сетки теодолита с ее автоколлимационным изображением, измерение углов проводят для двух точек отражающей поверхности, максимально разнесенных на поверхности и расположенных на одной вертикали, а остаточную сферичность рассчитывают по формуле: R = Δ d π ⋅ ( α − β ) ⋅ 180 ∘ где: Δd - разница высот установки теодолита относительно Земли, м α, β - значения углов вертикального круга теодолита при совмещении сетки теодолита с ее автоколлимационным изображением для верхнего и нижнего положения теодолита соответственно, град. Технический результат - сокращение времени определения остаточной сферичности за счет сокращения времени, необходимого на сборку измеряющей схемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ бесконтактного определения кривизны поверхности строительной конструкции // 2559168

Изобретение относится к способам измерительного контроля качества поверхности строительных конструкций. Способ бесконтактного определения кривизны поверхности строительной конструкции включает синхронное измерение с помощью системы закрепленных на общем основании датчиков расстояния, расположенных относительно друг друга под неизменяемым углом, расстояний от каждого из датчиков до своей контрольной точки на пересечении оси датчика с поверхностью конструкции, и передачу полученных данных в блок анализа и обработки информации, в котором производится расчет кривизны. При этом одновременно поверхность конструкции остается неподвижной. Измерение расстояний осуществляют переносной системой из трех наклонных и одного высотного лазерных дальномеров, равноудаленных от вершины воображаемой правильной треугольной пирамиды и направленных при измерении в сторону поверхности конструкции таким образом, чтобы оси наклонных дальномеров совпадали с боковыми ребрами, имеющими угол наклона 55-85°, а ось высотного дальномера - с высотой этой пирамиды, все углы основания которой своими вершинами совмещены с поверхностью конструкции. Технический результат - бесконтактное определение кривизны поверхности неподвижных объектов с расстояния более 1 м. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство и способ определения радиуса кривизны крупногабаритных оптических деталей на основе датчика волнового фронта // 2623702

Заявленное изобретение относится к разработкам в области измерительных оптических систем и может применяться в системах контроля качества и других областях оптической промышленности. Заявленное устройство определения радиуса кривизны крупногабаритной оптической детали на основе датчика волнового фронта содержит: оптическую насадку 2; оптическую систему 3, состоящую из афокальной системы оптических элементов 3.1, 3.2, светоделительного кубика 3.3 между ними и точечного источника излучения 3.4. Оптический элемент 3.1 является коллимирующим объективом для источника 3.4 с выводом коллимированного излучения в насадку 2 и одновременно с этим элементы 3.1, 3.2 согласуют апертуры насадки 2 и датчика 4, расположенного позади элемента 3.2; место неподвижного расположения детали 1 с ее контролируемой поверхностью, обращенной к насадке 2. Деталь 1, насадка 2 и система 3 расположены последовательно на единой оптической оси. Насадка 2, система 3 и датчик 4 образуют единый блок с возможностью его малых по сравнению с величиной радиуса кривизны поверхности детали 1 варьируемых перемещений вдоль оптической оси относительно места неподвижного расположения детали 1. Оптическая ось датчика 4 совпадает с единой оптической осью детали 1, насадки 2 и системы 3. При этом отсутствует излом кубиком 3.3 сферических волновых фронтов, отраженных от поверхности детали 1 обратно в насадку 2 и через элементы 3.1, 3.2 к датчику 4, а кубик 3.3 использован только для ввода излучения от источника 3.4 в элемент 3.1. Способ с использованием указанного устройства заключается в том, что в начальном положении на насадку 2 единого блока приходит отраженный от детали 1 сферический волновой фронт с радиусом кривизны, равным фокусному расстоянию ƒн насадки 2, при этом после насадки 2 и системы 3 этот волновой фронт приходит на датчик 4 уже в виде плоского волнового фронта с радиусом кривизны, равным бесконечности. После этого посредством дополнительного малого по сравнению с величиной радиуса Rз кривизны поверхности детали 1 перемещения Δ единого блока насадки 2, системы 3 и датчика 4 вдоль оптической оси производят определение радиуса Rз через определение радиуса кривизны приходящего на датчик 4 отраженного от поверхности детали 1 сферического волнового фронта с учетом его геометрического преобразования системой 3 с помощью расчета по формуле отрезков для насадки 2 и элементов 3.1, 3.2 и с использованием формул расчета радиуса Rз с учетом правила знаков (из геометрической оптики). Перемещение Δ выбирают так, чтобы на датчик 4 приходил сферический волновой фронт, соответствующий допустимому минимально измеряемому датчиком 4 радиусу кривизны сферического волнового фронта, при этом радиус кривизны сферического волнового фронта Rn на входе насадки 2 связан с радиусом Rз, перемещением Δ и фокусным расстоянием ƒн формулой: , из которой при известной величине радиуса Rn определяют искомую величину радиуса Rз кривизны контролируемой поверхности детали 1. Технический результат - уменьшение искажений (аберраций) отраженного от контролируемой поверхности детали сферического волнового фронта и соответственно увеличение динамического диапазона работы устройства; а также минимизация среднеквадратической погрешности измерения радиуса кривизны волнового фронта и соответственно повышение точности определения радиуса кривизны контролируемой поверхности детали. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.