Голографический способ контроля выпуклых оптических поверхностей

Голографический способ контроля выпуклых оптических поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскив

Социалистических

Республик

«i 721672 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (2?) Заявлено 120977 (21) 25 23613/ 25-28 (51) рА. Кл.2

Д 01 В l l/24

G 01 В 9/021 с присоединением заявки È9

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.80. Бюллетень М 10 (53) УДК53 1 . 7 1 5 . 1, 088.8) Дата опубликования описания 1503.80 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Вейнарович, Н. П. Ларионов и A.B . .Лукин (71) Заявитель (54) ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ БЫП4КТФЖ,.ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

П.К ( се . „

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле выпуклых оптических поверхностей в том числе и асферических.

Известен компенсационный способ контроля выпуклых оптических поверхностей, основанный на использовании линэовсго компенсатора (1) .

Недостатками этого способа является необходимость расчета и изготовления линзового компенсатора, который в случае контроля выпуклых поверхностей дополнительно должен иметь устройство для иммерсии, что усложняет схему контроля и создает неудобства в работе, ограничив ая к тому же диапазон светового диаметра контролируемых поверхностей .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задачи является голографический способ контроля выпуклых оптических поверхностей, заключающийся в том, что освещают контролируемую поверхность мснохроматическим излучением, производят сравнение интерференционным или теневым методом сформированного этой поверхностью волнового фронта с эталонным волновым фронтом, восстановленным с голограммы, по которому и производят контроль (2) .

Недостатком известного способа

5 является ограниченный диапаэоИ и невысокая точность контроля выпуклых поверхностей большего диаметра. Это объясняется тем, что в данном случае размер синтезированной голограммы должен быть не менее диаметра контролируемой поверхности. А с увеличением размера голограммы возрастают и погрешности ее синтеза, что в свою очередь привсдит к увеличению погрешностей контроля. Имеющаяся аппаратура позволяет изготавливать голограммы диаметром до 200 мм; этим и ограничен максимальный диаметр выпуклой контролируемой поверхности.

В то же время в случае контроля вогнутых поверхностей требуемый диаметр, голограмм, как правило, в десятки раз меньше диаметра контролируемой поверхности.

Целью изобретения явл яет ся расширение диапазона и повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в качестве контролируемой п<4верхности используют ее негативную копию.

721672

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, принципиальная схема которого приведена ча чертеже. устройство содержит монохроматический источник света 1, негативную копию 2 контролируемой выпуклой оп.тической поверхности, синтезированную голограмму 3, диафрагму 4 (или нож Фуко) и регистрирующую часть 5.

Предлагаемый способ осуществляется 1О следующим образом.

На сферической подложке с радиусом кривизны, равным по величине и обратным по знаку радиусу кривизны ближайшей сферы контролируемой выпуклой поверхности, из гот авлив ают ее нег а)5 тивную копию, т.е. вогнутую поверхность. При изготовлении копии используют отвердевающую смолу. Между копией и оригиналом наносят разделительный слой из материала с высокимкоэффициентом отражения (например, слой меди), который при разделении копии и оригинала остается на вогнутой поверхности копии.

При копиров ании дефекты, имеющие- 25 ся на выпуклой поверхности оригинала, подлежащего проверке, переносятся с обратным знаком на вогнутую поверхность копии. Затем поверхность негативной копии 2 освещают монохроматическим излучением от источника света 1, анализируют интерференционным или теневым методом отраженный от поверхности и трансформированный с помощью голограмма волновой фронт. З5

При копировании дефекты, имеющиеся на выпуклой контролируемой поверхности (оригинала), переносятся на вогнутую поверхность копии, что позволяет исследуя качество вогнутой поверхности последней судить о качестве поверхности оригинала. Для выявления этих дефектов, а также для количественной оценки их копию 2 устанавливают B позицию отъюстированной контрольной схемы на расчетном рас- 45 стоянии.от синтезированной голограммы 3, закон расположения концентрических колец которой определяется уравнением идеальной контролируемой .,поверхности. Сферический фронт вол- Я ны, сформированный источником света 1, при отражении от копии 2 трансформируется в асферический фронт, который распространяется в сторону голограммы 3, неся инфоРмацию о сос- 55 тоянии вогнутой поверхности копии.

Голограмма 3 превращает этот фронт в сферический при отсутствии дефектов у контролируемой поверхности.

Отступления контролируемой поверхности от заданной форжи вызывает соответствующие деформации вслнового фронта. Анализируя интерферанционную или теневую картину, полученную в регистрирующей части 5, определяют дефекты вогнутой поверхности копии, а следовательно,,и качество контролируемой выпуклой поверхности.

На достоверность контроля данным способом существенно влияют неравномерные усадки отвердевающего слоя смолы, используемой для получения негативной копии. Эти усадки приводят к отступленик формы поверхности копии от формы поверхности оригинала.

Неравномерность усадок обусловлена разнотолщинностью слоя смолы соответственно асферичности контролируемой поверхности. Это влияние можно значительно снизить путем многократ— ного копирования на одну и ту же подложку, нанося каждый последующий слой смолы на предыдущий, так как разнотолщинность слоя уменьшается с увеличением кратности копирования.

Формула изобретения

Голографический способ контроля выпуклых оптических поверхностей, заключающийся в том, что освещают контролируемую поверхность монохроматическим излучением, производят сравнение интерференционным или теневым методом сформированного этой поверхностью волнового фронта с эталонным волновым фронтом, восстановленным с голограьяы, по кс. орому и производят контроль,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности контроля, в качестве контролируемой поверхности используют ее негативную копию

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пуряев Д.Т. Методы контроля оптических асферических поверхностей.

Я., Машиностроение, 1976, с. 1051 50.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 277 269, кл . G 01 В 11/02, 1969 (прототи) .

72167 2

Сост авител ь Л, ЛО бэ ОВ а

Редактор .Г. Мозжечкова . Техред С.Мигай Корректор М - Де "- и к

Заказ 117/32 Тираж 801 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4