Устройство для измерения линейных перемещений

(51)4 0 01 ВГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 4,4 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВ ЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ1 ЕНИЙ(57) Иэо ЛИНЕЙ -тение относится к из нный тельно ехнике коГорбрда,ся в оптическом и определения криви тических вляется де талеи .измерение В, К. Р П. А, С (53) 53 (56) Оп радиуса к костей, И знь атал 94-8 лучениеера, с м оптики т1, с, 1,1 пример,06,87, Бил, У 2евский государствет им. Т, Г, ШевченМ. Волков, А, М.езунков, А. С. Скиуббота-Мельник и Б1,717.2(088,8)тические приборы: ожет использоватьборостроении для ны поверхности опелью изобретения устройством также тических поверхсточника 1, намощью телескопи13ческой 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 регист 5799рации, в которой установлена шелевая диафрагма 14. В двухлучевом интерферометре осуществляют боковой сдвиг разделенных пучков на величину Л, При перемещении объекта в плоскости, перпендикулярной оптической оси интерферометра, на величину Ь регистрируют движение интерференционных полос в плоскости регистрации. Регистрацию осуществляют с помощью фотоприемника 15 и блока обработкиПо количеству зарегистрированных полос, прошедших щелевую диафрагму 14, вычисляют радиус поверхности, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в оптическом приборостроении дляопределения кривизны поверхности оптических деталей,Цель изобретения - измерение также радиуса кривизны контролируемойоптической поверхности эа счет бокового сдвига пучков в интерферометре.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит источник 1 излучения, например лазер, телескопическую систему 2, включающую двакомпонента 3 и 4, первый светоделитель 5, столик 6 с опорной площадкой7 и механизмом 8 перемещения ее, проекционную оптическую систему 9, второй светоделитель 10, два уголковыхотражателя 11 и 12, которые совместно с вторым светоделителем 10 образуют интерферометр 13, щелевую диафрагму 14, фотоприемник 15 и электронныйблок обработки (-не показан),Устройство работает следующим образом.Предварительно осуществляют настройку и калибровку устройства,Устанавливают на опорную площадку7 столика 6 объект 16 с контролируемой поверхностью,Направляют излучение источника 1,например лазера, через телескопическую систему 2 и светоделитель 5 наконтролируемый объект 16, Отраженноеконтролируемой поверхностью объекта 16 излучение перехватывают проекцион.ной оптической системой 9 и направля.ют в интерферометр 13, где излучение делят вторым светоделителем 10 попо лам, смещают разделенные пучки одинотносительно другого и световозвращают их уголковыми отражателями 11 и 12,Оптическая проекционная система 9 10осуществляет оптическую связь опорной площадки 7 с плоскостью изображения, в которой размещена диафрагма 14, Излучение, прошедшее интерферометр 13, формирует на щелевой диафрагме 14 два световых пятна, смещенных один относительно другого вдоль прямой, перпендикулярной щели диафрагмы, смещение 1 между которыми равно2 ОР - й /3где й - величина бокового сдвига винтерферометре между световозвращенными пучками;25- линейное увеличение оптической сопрягающей системы,Б поле переналажения световых пучков наблюдают интер 1 еренционные полосы, ориентированные перпендикулярнонаправлению бокового сдвига пучков ф в интерферометре.Перемещают опорную площадку 7 сконтролируемой поверхностью (объект16) перпендикулярно оптической осиинтерферометра на величину О, отра женный пучок претерпевает в данномслучае поворот на угол Ч, равный131 Составитель Н, СолоухинРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 2 д/Р, гце Р - радиус кривизны контролируемой поверхности, при этом световые пучки в плоскости регистрации поворачиваются на уголРа 1= =Ч - , приводя к изменению разЯН Рности оптических путей В этих пучков в плоскости регистрации на величину2 с 1 ЬиВИзменение разности оптических путей между пучками в плоскости регистрации на щели диафрагмы приводит к перемещению интерференционной картины. Наблюдая интерференционную картину, определяют количество И интерференционных полос, прошедщих через щель диафрагмы.По количеству интерференционных полос вычисляют радиус кривизны В контролируемой поверхности по зависи. мости26 ьВ =еБгде Ъ - длина волны источника излучения;Ь - величина перемещения опорнойплощадки с контролируемой поверхностью в плоскости, перпендикулярной оптической оси, Формула и з о б р е т е н и я Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее последовательно установленные источник излучения, телескопическую систему, выполненную из двух компонентов, и свето 5799 4делитель и устанавливаемые в обратномходе излучения от объекта интерферометр, выполненный в виде светоделителя и двух уголковых отражателей, каждый из которых установлен в потокеизлучения от соответствующего светодепителя, диафрагму, фотоприемник иэлектронный блок обработки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 измерения также радиуса кривизны поверхности контролируемого объекта,оно снабжено проекционно-оптическойсистемой, расположенной между светоделителем и интерферометром, столи ком, опорная площадка которого предназначена для размещения на ней контролируемой поверхности объекта, и ме"ханизмом перемещения опорной площадки в направлении, перпендикулярном 2 О оптической оси интерферометра, диафрагма выполнена в виде щели, установлена в плоскости регистрации изображения и ориентирована так, чтощель перпендикулярна главному сечению 25 интерферометра, столик ориентировантак, что его опорная площадка перпендикулярна оптической оси интерферометра и расположена в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью ре гистрации изображения, один из компонентов телескопической системы ус-.тановлен с воэможностью перемещениявдоль направления излучения, а одиниз уголковых отражателей интерферометра смещен по отношению к другомув плоскости, перпендикулярной щелидиафрагмы.