Теневой прибор
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы волновых фронтов и оптических поверхностей . Цель изобретения - повышение точности контроля за счет устранения погрешностей теневой картины. Контролируемая деталь 2 образует действительное изображение источника 1, вблизи плоскости изображения расположен экран 4, представляющий собой транспарант с нанесенными на него кривыми линиями, кривизна которых рассчитана таким образом, что в плоскости анализа теневой картины тень от экрана 4 будет иметь вид прямых линий. При контроле детали 2 идеальной формы теневая картина от экрана 4 проектируется на измерительный экран 5 с нанесенными на него прямыми линиями, установленный в плоскости анализа теневой картины. Наличие разметки на экране 5 позволяет визуально судить об искажениях волнового фронта и дефектах поверхности контролируемой детали 2. Измерение величины перемеш,ения экрана 5 до положения, соответствующего совмещению картин линий экранов 4 и 5, позволяет получать количественную информацию о параксиальном радиусе кривизны детали 2 и отклонениях радиусах кривизны соответствующих зон волнового фронта. 3 ил. i (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ЛГ ;лФ ..: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРС1 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4026841/25-28 (22) 16. 12. 85 (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения «Оптика» СО АН СССР (72) Н. А. Агапов и И. Г. Половцев (53) 531.717.2 (088.8) (56) Оптический производственный контроль./Под ред. Д. Малакара.— М.: Машиностроение, 1985, с. 221 — 252. (54) ТЕНЕВОЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы волновых фронтов и оптических поверхностей. Цель изобретения — повышение точности контроля за счет устранения погрешностей теневой картины. Контролируемая деталь 2 образует действительное изображение источника 1, вблизи плоскости изоб„„SU„„1421995 А1 ражения расположен экран 4, представляющий собой транспарант с нанесенными на него кривыми линиями, кривизна которых рассчитана таким образом, что в плоскости анализа теневой картины тень от экрана 4 будет иметь вид прямых линий. При контроле детали 2 идеальной формы теневая картина от экрана 4 проектируется на измерительный экран 5 с нанесенными на него прямыми линиями, установленный в плоскости анализа теневой картины. Наличие разметки на экране 5 позволяет визуально судить об искажениях волнового фронта и дефектах поверхности контролируемой детали 2. Измерение величины перемещения экрана 5 до положения, соответствующего совмещению картин линий экранов 4 и 5, позволяет получать количественную инфор- Ж мацию о параксиальном радиусе кривизны детали 2 и отклонениях радиусах кривиз- Ц ф ны соответствующих зон волнового фронта. 3 ил. 1421995! Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптическом приборостроении для контроля формы волновых фронтов и оптических поверхностей. Цель изобретения — повышение точности контроля за счет устранения погрешностей теневой картины. На фиг. 1 приведены принципиальные схемы теневого прибора для контроля асферического зеркала; на фиг. 2 — линзы напросвет; на фиг. 3 — пример разметки измерительного экрана. Устройство содержит точечный источник 1 света, располагаемый на некотором расстоянии от закрепленной в держателе (не показан) контролируемой детали 2 (зеркала на фиг. 1 и линзы на фиг. 2) таким образом, что деталь 2 строит действительное изображение источника I. В схеме контроля зеркала может быть использован светоделитель 3 (фиг. 1) для развязки освещающего и контролируемого волновых фронтов. Далее по ходу излучения волны изображения источника 1 света установлен криволинейный экран 4, представляющий собой транспарант с нанесенными на него кривыми линиями, кривизна которых рассчитана таким образом, что в плоскости анализа теневой картины тень от экрана 4 при контроле детали 2 идеальной формы будет иметь вид прямых линий. Измерительный экран 5 установлен за плоскостью изображения источника 1 света в плоскости анализа теневой картины, т. е. в плоскости компенсации кривизны экрана 4, с возможностью перемещения его вдоль оптической оси измерения величины этого перемещения. Взаимная ориентация и размерные зависимости прямых на измерительном экране 5 и кривых на криволинейном экране 4 определяется. параметрами контролируемой детали 2 и схемой контроля. На фиг. 2 представлен вариант разметки экрана 5, где 6 — линии разметки, 7 линия световой апертуры, 8 — центр теневой картины. Теневой прибор работает следующим образом. Перед началом измерений точечный источник 1 света устанавливается на расчетном расстоянии от контролируемой детали 2. Экраны 4 и 5 устанавливают таким образом, что световое пятно пучка лучей, отраженных от зеркала 2 (фиг. 1) или преломленных линзой 2 (фиг. 2), полностью заполняет световые диаметры экранов. В плоскости измерительного экрана 5 наблюдается искомая теневая картина. Наличие разметки на экране 5 позволяет визуально судить об искажении волнового фронта и дефектах поверхности контролируемой детали. Для получения количественной информации о параксиальном радиусе кривизны, отклонениях радиусов кривизны соответствующих зон волнового фронта производится измерение или отклонение линий тени а;(у) от разметки, экрана 5 в направлении, перпендикулярном направлению линий разметки, или Ь;(у) — расстояние, на которое перемещается экран 5 вдоль оптической оси до совмещения границ тени с разметочными линиями, вычисляется радиус кривизны зоны у контролируемой детали по формуле ! R(e)=Ra+ 5(у), где С,УН, у Н,(у)+ Н,(у)+(1 ) X; у э (2) где R — радиус кривизны зоны у волнового фронта; Ro — параксиальной радиус кривизны идеально изготовленной детали; L — расстояние между КЭ и ИЭ; 20 а;(у), при К=О; с,(у)= (b,(ó), при К=О; D — расстояние от параксиального фокуса до криволинейного экрана 4; Н;(у) — рассчитанные координаты -й полосы в плоскости КЭ; Н;(у) — рассчитанные координаты i-й полосы в плоскости ИЭ. В свою очередь, координата у может быть вычислена из соотношения Л(у) Х(Н, (у)+(1- ) Х С Применение предлагаемого устройства позволяет оперативно выполнять не только качественный, но и количественный контроль волновых фронтов от любых деталей без применения сложных компенсаторов 40 аберраций. Формула изобретения Теневой прибор, содержащий последовательно и соосно установленные точечный источник света, держатель контролируемой детали и прозрачный экран с кривыми линиями, нанесенными на него по заданному закону, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля, он снабжен установленным в плоскости анализа теневой картины измерительным экраном с нанесенными на него прямыми линиями, соответствующими теневой картине от идеальной формы контролируемой детали, и средством для продольного перемещения измерительного экрана и измерения этого перемещения. 1421995 Составигель С. Грачев Редактор В. Бугренкова Тскрсд I!. Всрес Корректор В. Бутяга Заказ 44 I%37 Тираж бк(! Подписнос ВНИИПИ Государственного комитета СС(Р по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полкграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4
