Интерференционный способ контроля вогнутых цилиндрических поверхностей

Интерференционный способ контроля вогнутых цилиндрических поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с цилиндрическими поверхностями. Изобретение позволяет повысить точность контроля формы вогнутых цилиндрических поверхностей за счет компенсации сферических аберраций поверхности. Контроль формы вогнутых цилиндрических поверхностей осуществляют путем наблюдения интерференционной картины, образованной пучками лучей, отраженных эталонной и контролируемой поверхностями. Между фокальной линией контролируемой цилиндрической поверхности и самой контролируемой поверхностью устанавливают оптический элемент, эталонную поверхность которого совмещают с фокальной линией контролируемой поверхности. Оптический элемент выполняют в виде пластины толщиной D, определяемой из соотношения D = R(19,81054N - 53,02046N<SP POS="POST">2</SP> + 58,22720N<SP POS="POST">3</SP> - 32,34114N<SP POS="POST">4</SP> + 9,05130N<SP POS="POST">5</SP> - 1,01889N<SP POS="POST">6</SP>), где R - радиус кривизны контролируемой цилиндрической поверхности

N - показатель преломления материала плоскопараллельной пластины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<О

С

1 (21) 4733806/28 (22) 03.07.89 (46) 15,08.91. Бюл. N. 30 (72) Ю.В.Кондратов и Ю.П,Контиевский (53) 531.715(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1226041, кл. G 01 В 9/02, 1986, (54) ИНТЕ РФ Е P Е Н ЦИ ОН Н Ы Й СПОСОБ

КОНТРОЛЯ ВОГНУТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с цилиндрическими поверхностями. Изобретение позволяет повысить точность контроля формы вогнутых цилиндрических поверхностей за счет компенсации сферических аберраций поверхности. Контроль формы вогнутых циИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с цилиндрическими поверхностями, Целью изобретения является повышение точности контроля формы вогнутых цилиндрических поверхностей за счет компенсации сферических аберраций поверхности.

На фиг. 1 показана схема контроля вогнутой цилиндрической поверхности предлагаемым способом; на фиг. 2 приведен график продольной сферической аберрации.

Схема контроля включает источник 1 излучения, линзу 2, светоделитель 3, объекгив 4, оптический элемент 5, эталонную поверхность 6 оптического элемента 5, оптическую. Ы „„1670391 А1 линдрических поверхностей осуществляют путем наблюдения интерференционной картины, образованной пучками лучей, отраженных эталонной и контролируемой поверхностями. Между фокальной линией контролируемой цилиндрической поверхности и самой контролируемой поверхностью устанавливают оптический элемент, эталонную поверхность которого совмещают с фокальной линией контролируемой поверхности. Оптический элемент выполняют в виде пластины с толщины d, определяемой из соотношения d = R(19,81054n — 53,02046n

+ 58,22720n — 32,34114n + 9,05130п

1,01889n6), где R — радиус кривизны контролируемой цилиндрической поверхности; и— показатель преломления материала плоскопараллельной пластины. 2 ил, деталь 7 контролируемой цилиндрической поверхности 8, фокальную линию 9 поверхности 8, линзу 10, экран 11, диафрагму 12, В качестве источника 1 излучения используют лазер, Линзой 2 излучение источника 1 проектируют в фокальную плоскость объектива 4. Оптический элемент 5 выполняют в виде пластины толщиной d. определяемой из соотношения

d - R(19,81054n — 53 02046n + 58,27720п — 32,34114п + 9,05130n — 1,01889n6), где R — радиус кривизны цилиндрической поверхности 8;

n — показатель преломления материала оптического элемента 5, Оптический элемент 5 устанавливают между фокальной линией 9 контролируемой

1670391 поверхности 8 и самой поверхностью 8, Эталонную поверхность 6 оптического элемента 5 совмещают с фокальной линией 9 контролируемой поверхности 8.

Эталонную поверхность 6 оптического элемента 5 и контролируемую поверхность

8 детали 7 освещают вышедшим из объектива 4 параллельным пучком лучей, перпендикулярных эталонной поверхности 6.

Между линзой 2 и объективом 4 устанавливают светоделитель 3. В фокальной плоскости объектива 4 устанавливают диафрагму

12, срезающую "вредные" пучки лучей, отраженные от второй поверхности элемента 5.

За диафрагмой 12 устанавливают линзу 10, проектирующую на экран 11 поверхность 8.

На экране 11 наблюдают интерференцию двух пучков лучей. Лучи одного пучка отражают эталонной поверхностью 6 оптического элемента 5, а лучи другого пучка отражаются контролируемой поверхностью, отражаются эталонной поверхностью 6 и второй раз отражаются контролируемой поверхностью 8.

Оптический элемент 5, выполненный в виде пластины толщиной d, компенсирует сферическую аберрацию контролируемой цилиндрической поверхности.

При контроле предлагаемым способом цилиндрической поверхности радиуса R =

100 мм толщина оптического элемента. выполненного из стекла с показателем преломления n = 1,5163, составляет d = 33,5 мм.

На фиг, 2 приведен график суммарной (цилиндрической поверхности и оптического элемента) продольной сферической аберрации для данного случая. Из графика видно, 5 что продольная сферическая аберрация при высоте падения луча на контролируемую поверхность, не превышающей 5,5 мм, составляет менее 0,05 мкм.

10 Формула изобретения

Интерферендионный способ контроля вогнутых цилиндрических поверхностей, заключающийся вчом, что освещают контролируемую поверхность через эталонный

15 оптический элемент и регистрируют интерференционную картину, сформированную пучками лучей, отраженных от контролируемой поверхности и эталонной поверхности оптического элемента, по которой судят о

20 контролируемой поверхности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно совмещают фокальную линию контролируемой поверхности с эталонной поверхностью on25 тического элемента, в качестве которого используют пластину толщиной d, определяемой из соотношения

d - R(19,81054ï — 53,02046п + 58,22720n — 32,3411n + 9,05130n — 1,01889n ), 30 где R — радиус кривизны контролируемой цилиндрической поверхности; и — показатель преломления материала плоскопараллельной пластины.

1670391

+ Q 05 Лро8ольн я сдери геская аЬррж м, мм — 005

Составитель B.Êëèìîâà

Техред М.Моргентал Корректор М,Кучерявая

Редактор Т.Клюкина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2737 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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