Способ контроля формы поверхности оптических деталей

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических интерферометрах при автоматизированном контроле формы поверхности оптических деталей . Целью изобретения является повьшение точности контроля. Пучок света направляют на контролируемую поверхность 16. Отраженный пучок света интерферирует в интерферометре 1 с , опорным пучком, который измеряется по длине модулятором 11. Перемещающиеся интерференционные картины разделяются на две картины - информационную и опорную, которые преобразуются фо оприемниками 2,3 в электрические сигналы. Разность фаз электрических сигналов измеряют по величине изменения оптической длины опорного пучка света с помощью пьезодатчика . 12 перемещений, АЦП 13, регистра 14 за временной интервал, равньш разности между моментами формирования сигналов компараторами 6,7. По разности электрических фаз сигналов, фиксируемых блоком 10, судят о форме поверх- .ности оптической детали. 1 ил. i С/) 00 4 О 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 С 01 В 21 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь .с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735320/24-28 (22) 03.05.84 (46) 15.05.86, Бюл. N - 18 (72) С.Н.Горлов, В.А.Горшков и О.Н.Фомин (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 446744, кл. G 01 В 11/26, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N- 1062519, кл. С 01 В 21/02, 1982.,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ II0BEPXHOCТИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических интерферометрах при автоматизированном контроле формы поверхности оптических деталей. Целью изобретения является повышение точности контроля. Пучок света направляют на контролируемую поверхность 16. Отраженный пучок света интерферирует в интерферометре 1 с опорным пучком, который измеряется по длине модулятором 11. Перемещающиеся интерференционные картины разделяются на две картины — информационную и опорную, которые преобразуются фотоприемниками 2,3 в электрические сигналы. Разность фаз электрических сигналов измеряют по величине изменения оптической длины опорного пучка света с помощью пьезодатчика

12 перемещений, АЦП 13, регистра 14 за временной интервал, равный разности между моментами формирования сиг— налов компараторами 6,7. По разности электрических фаз сигналов, фиксируемых блоком 10, судят о форме поверхности оптической детали. 1 ил.

31408

1t lZ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических интерферометрах при автоматизированном контропе формы поверхности оптических деталей.

Цель изобретения — повышение точности контроля путем обеспечения независимости результата контроля от закона сканирования оптической разности хода.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит оптически свя занные интерферометр 1 радиального сдвига, фотоприемник 2, выполненный в виде фотодиодной матрицы и установленный в зоне формирования информационной интерференционной картины, фотоприемник 3, выполненный в виде фотодиода и установленный в одной из точек формирования опорной интерференционной картины, усилители 4 и 5, входы которых подключены к фотоприемникам 2 и 3, нуль-органы 6 и 7, входы которых подключены к выходам усилителей 4 и 5, ключевые элементы 8: и 9, управляющие входы которых подключены к выходам нуль-органов 6 и 7, блок 10 вычислений, входы которого подключены к выходам ключевых элементов 8 и 9, модулятор ll в виде пьезо-. пластины, выход которого связан с зеркалом опорного канала интерферометра 1 радиального сдвига, пьезодатчик 12 перемещений, связанный с зеркалом опорного канала интерферометра

1 радиального сдвига, аналого-цифровой преобразователь (АЦП} 13, вход которого подключен к выходу пьезодатчика 12 перемещений, регистр 14, вход которого подключен к выходу ЛЦП

l3, а выход соединен с информационными входами ключевых элементов 8 и

9„ 15, вход которого подключен к выходу блока 10 вычислений.

35 ф0

Контролируется форма поверхности оптической детали 16.

Устройство реализует способ следующим образом.

Интерферометр 1 радиального сдвига формирует монохроматический когерентный пучок света, направляемый на поверхность оптической детали 16. Отраженный от поверхности оптической детали 16 пучок света интерферирует в интерферометре радиального сдвига опорным монохроматическим когерентным пучком света, оптическая длина которого периодически изменяется модулятором Il.

На выходе интерферометра 1 радиального сдвига формируются две синхронные перемещающиеся интерференционные картины, которые преобразуются в несовпадающих фиксированных точках анализа фотоприемниками 2 и 3 в электрические сигналы. Электрические сигналы усиливаются усилителями 4 и 5 и преобразуются в сигналы управления нуль-органами 6 и 7.

Величина изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света преобразуется пьезодатчиком 12 перемещений в электрический сигнал, который преобразуется АЦП 13 в цифровой код, поступающий в регистр 14.

При формировании нуль-органами 6 и 7 сигналов управления коды чисел, величины которых связаны с величиной изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучс ка света в интерферометре 1 радиального сдвига, поступают через ключевые элементы 8 и 9 в блок 10 вычислений. Блок 10 вычислений осуществляет преобразование зафиксированной разности" фаз электрических сигналов, выраженной через величины перемещения опорного мнохроматического когерентного пучка света, в данные о форме поверхности оптической детали 16, которые индицируются индикатором 15.

Фотоприемник 3 преобразует потоки излучения опорной интерференционной картины в одной фиксированной точке °

Фотоприемник 2 благодаря использованию фотодиодной матрицы преобразует потоки излучения информационной интерференционной картины в нескольких точках, что позволяет получить информацию о форме в нескольких точках поверхности оптической детали 16. Разность фаз электрических сигналов, формируемых нуль-органами 6 и 7, определяется только измерением оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света и не зависит от закона, по которому сканирует модулятор 11.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность конт:роля формы поверхности оптических де талей путем обеспечения работы на пе123!408 татов контроля от закона сканирования.

Составитель Т.Айсин

Техред И.Попович . Корректор С.Шекмар

Редактор А.Огар

Заказ 2556/47 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 ременном токе и независимости реэульФ о р м у л а изобретения

Способ контроля формы поверхности оптических деталей, заключающийся в том, что направляют монохроматический когерентный пучок света на поверхность оптической детали, форми- !О руют интерференционную картину путем интерференции опорного монохроматического когерентного пучка света и пучка света, отраженного от поверхности оптической детали, разделяют !5 интерференционную картину на две идентичные интерференционные картины, одна нз которых является информационной, а вторая — опорной, преобразуют изменения потоков излучений в изме- 20 рительной и опорной интерференционных картинах в несовпадающих фиксированных точках анализа в электрические сигналы, в измерительном и опорном каналах измеряют разность фаз электрических сигналов, по которой судят об относительном изменении формы поверхности оптической детали, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, синхронно перемещают информационную и опорную интерференционные картины относительно несовпадающих фиксированных точек анализа путем изменения оптической длиньГ опорного монохроматического когерентного пучка света, а разность фаз электрических сигналов измеряют по величине изменения оптической длины опорного монохроматического когерентного пучка света за временной интервал, равный разности между моментами достижения электрических сигналов в измерительном и опорном каналах одинаковых значений.