CS197963B1

CS197963B1 - Appliance for angular correction of optical reflecting members

Info

Publication number: CS197963B1
Application number: CS474678A
Authority: CS
Inventors: Antonin Barina
Original assignee: Antonin Barina
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1980-05-30

Description

Vynález se týká zařízení pro úhlovou korekci optických odrazných členů, zejména koutových odražečů.The invention relates to an apparatus for the angular correction of optical reflectors, in particular corner reflectors.

Rozšiřující se laserové technika v nejrůznšjších odvětvích, jako např. v kosmonautice, geodézii, laser-interferometrii apod., si vynutila požadavek specielního optického prvku, který je dnes nazýván koutovým odražečem.Expanding laser technology in a wide variety of industries, such as space, geodesy, laser interferometry, etc., has demanded a special optical element, which is now called a corner reflector.

Koutový odražeč má tvar čtyřstěnu, kde při jednom vrcholu všechny tři stejné stěny svírají navzájem úhel 90°. Koutový odražeč za předpokladu ideálně přesných všech tří pravých úhlů mé tu speciální vlastnost, že paprsek dopadlý kolmo na čelní plochu hranolu vystupuje po totálních odrazech na všech třech vnitřních funkčních úhlech diametrálně proti místu vstupu jako rovnoběžný v opačném smyslu, a to i tehdy, nedopadá-li na čelní plochu přesně kolmo. Tím se eliminuje samočinně vliv chvění a otřesů hranolu. Jestliže však jednotlivé funkční odrazné plochy hranolu nesvírají navzájem přesné vrcholové 90° úhly a jsou tudíž zatíženy jistými chybami, pak vznikají tři páry paprskových svazků s různými odchylkami od vzájemné rovnoběžnoeti s dopadajícím svazkem v závislosti na chybách jednotlivých úhlů. Současná výroba optických odrazných členů, například koutových odražečů, je prováděna pomocí přesných skleněných přípravků, tzv, naeávacích krychlí, na které se uchycuje opracovávaný dílec přisátím. I při maximální dokonalosti přípravku dochází vlivem nutnýchThe corner reflector has the shape of a tetrahedron, where at one apex all three identical walls form an angle of 90 ° to each other. The corner reflector, assuming ideally accurate all three right angles, has the special feature that the beam incident perpendicularly to the prism face protrudes diametrically opposite the point of entry at all three internal functional angles, parallel to the point of entry, even in the opposite direction, even if perpendicular to the front face. This eliminates the influence of vibration and prisms automatically. However, if the individual functional prism reflective surfaces do not form precise 90 ° angles to each other and are therefore subject to certain errors, then three pairs of beams are formed with different deviations from the parallel to the incident beam depending on the errors of the individual angles. The simultaneous production of optical reflectors, for example corner reflectors, is carried out by means of precision glass jigs, so-called nailing cubes, on which the workpiece is attached by suction. Even at maximum perfection of the product occurs due to necessary

197 963197 963

197 993 výrobních tolerancí k jistým nepřesnostem takto vyráběného dílce. Největší procento chyb ' -S vzniká v závěrečné fázi výroby, kdy pracovník je nucen na přípravku ustavit dva úhly koutového odražeče současně. Při dosavadním způsobu výroby vzniká v průměru 40 % nevyhovujících optických odrazných dílců, u nichž úhlová odchylka vstupujícího a vystupujícího svazku paprsků je větěí než 3. Další nevýhodou způsobu výroby s dosud známými přípravky je, že kontrolu úhlu opracovávaného dílce během výrobního procesu je nutno provádět nepřímou metodou, to je měřením planparalelity nasáváčího přípravku pomocí interference na dílenském interferometru. Po slončení operace se optické odrazné členy z přípravku odsají a pak teprve následuje měření vlastních 90° úhlů hranolu na goniometru, která je pracná a zdlouhavé. U optických odrazných členů, u kterých nebylo dosaženo požadovaná přesnosti, je nutno operaci opakovat.197 993 manufacturing tolerances to certain inaccuracies of the part so produced. The highest percentage of errors' -S arises in the final stage of production, when the worker is forced to set two angles of the corner reflector simultaneously. In the prior art process, an average of 40% of unsatisfactory optical reflectors are produced in which the angular deviation of the incoming and outgoing beam is greater than 3. Another disadvantage of the manufacturing method with prior art formulations is that the angle control of the workpiece method, that is by measuring the planparality of the aspirator by means of interference on a workshop interferometer. After the operation has been completed, the optical reflectors are sucked out of the jig, followed by measurement of the actual 90 ° prism angles on the goniometer, which is laborious and lengthy. For optical reflectors where the required accuracy has not been achieved, the operation must be repeated.

Uvedené nedostatky řeší zařízení pro úhlovou korekci optických odrazných členů, zejména koutových odražečů podle vynálezu, sestávající z pevného tělesa spojeného stavěclmi a upevňovacími šrouby s pohyblivým tělesem, nesoucím optický odrazný člen, zejména koutový odražeč, jehož podstata spočívá v tom, že pohyblivé těleso je opatřeno pravoúhlým výřezem pro upevnění optického odrazného členu, přičemž na spodní ploše pevného tělesa je pevně uspořádána pomocná skleněná podložka pro nastavení úhlové korekce optického odrazného členu. Na pevném tělese je s výhodou vytvořena zakládací plocha.The above-mentioned drawbacks are solved by a device for angular correction of optical reflectors, in particular corner reflectors according to the invention, consisting of a fixed body connected by interlocks and fastening screws to a movable body carrying an optical reflector, in particular a corner reflector. a rectangular slot for attaching the optical reflecting member, wherein an auxiliary glass washer is fixedly arranged on the bottom surface of the solid body to adjust the angular correction of the optical reflecting member. A foundation surface is preferably provided on the solid body.

Zařízení pro úhlovou korekci optických odrazných členů, zejména koutových odražečů se stavitelně upevněným optickým odrazným členem podle vynálezu, umožňuje při korekčním doleštovéní jednoho nebo i dvou úhlů současně přímou, přesnou s rychlou kontrolu optického odrazného členu i během výrobního procesu, aniž by bylo nutno optický odrazný člen z přípravku sejmout. Tímto zařízením dosahovaná úhlová odchylka vstupujícího a vystupujícího svazku paprsků je 3 a méně.The device for angular correction of optical reflectors, in particular corner reflectors with an adjustable optical reflector according to the invention, enables, at the correction milling of one or two angles, at the same time direct, accurate and fast inspection of the optical reflector even during the manufacturing process without optical reflection remove the member. The angular deviation of the incoming and outgoing beams achieved by this device is 3 or less.

Příklad provedení zařízení pro úhlovou korekci optických odrazných členů podle vyná« lezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde obr. 1 představuje nárys zařízení v částeč' nám řezu v rovině C-C, obr. 2 půdorys v částečném řezu v rovině B-B a obr. 3 bokorys zařízení v částečném řezu v rovině A-A.An exemplary embodiment of an angular correction device for optical reflectors according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a front elevational view of the device in a sectional view in plane CC, Fig. 2 a plan view in partial section in plane BB; Partial section of the device in plane AA.

Zařízení podle vynálezu sestává z pevného tělesa 1, spojeného stavěčími šrouby £ a upevňovacími ěrouby 2 s pohyblivým tělesem 2» nesoucím optický odrazný člen 8. Pohyblivé těleso 2 Ú^e opatřeno pravoúhlým výřezem 6 pro upevnění optického odrazného členu 8.The inventive device comprises a solid body 1, connected with adjusting screws and fastening ěrouby £ 2 with the movable body 2 »carrying optical reflecting member 8. The movable body 2 is provided with U ^e rectangular notches 6 for fixing an optical element reflecting the eighth

Na spodní ploše 2 pevného tělesa 1 je pevně uspořádána pomocná skleněná podložka 2·On the bottom surface 2 of the solid body 1 an auxiliary glass washer 2 is fixed.

Pevné těleso 1 je opatřeno zakládací plochou £. Do pohyblivého tělesa 2 je uchycen thermoplastickým tmelem optický odrazný člen 8. Při lepení je nutno dbát ne to, aby plochy, kterými optický odrazný člen 8 J^e uchycen do pohyblivého tělesa 2, byly zatíženy nejmeněl úhlovou chybou na 90°, Pak se provede spojení a ustavení pohyblivého tělesa 2 e natmeleným optickým odrazným členem 8 do pevného tělesa 1. Spojení se provede pomocí kalibračního skla, jehož průměr je větěí, než je zařízení podle vynálezu. Obě plochy musí být vyleštěné, přičemž alespoň jedna plocha - kalibrační — musí být opticky rovinná s minimálníThe fixed body 1 is provided with a foundation surface 6. The movable body 2 is held, thermoplastic sealant optical reflecting element 8. When gluing is not necessary to ensure that the surfaces with which optical reflecting member 8 is attached to J ^e of the movable body 2 to be loaded nejmeněl angular error at 90 °, the coupling is carried out and aligning the movable body 2e with the bonded optical reflecting member 8 into the fixed body 1. The connection is made by means of a calibration glass whose diameter is greater than the device according to the invention. Both surfaces must be polished and at least one surface - calibration - must be optically plane with a minimum

197 98 přesností na Λ/2. Na opticky rovnou plochu kalibračního skla se přisaje pomocnou skleněnou podložkou 2 pevné těleso 1, do něhož se vloží pohyblivé těleso 2 plochou optického odrazného členu 8 na kalibrační sklo tak, aby mezi plochami vznikly interferenční proužky. Pomocí upevňovacích šroubů J a stavěčích Šroubů £ v pevném tělese 1 se pohyblivé těleso 2 ustaví tak, aby plocha optického odrazného členu 8 tvořila jednu rovinu s pomocnou skleněnou podložkou 2 pevného tělesa 1. Kontrolou této podmínky je interferenční jev mezi plochou optického odrazného členu 8 a kalibračním sklem. Při známé odchylce vadného úhlu optického odrazného členu 8 je možno ihned provést korekci, část plochy, kterou je nutno leštit, se vychýlí opět pomocí stavěčích šroubů £. Velikost korekce možno stanovit pomocí interferenčních proužků, naběhlých mezi plochou optického odrazného členu 8 a kalibračním sklem. Po tomto nastavení se provede vlastní leštění optického odrazného členu 8. Zařízení podle vynálezu se odsaje z kalibračního skla, připevní se pevným tělesem 1 na vřeteno leštícího stroje a plocha tvořená skleněnými podložkami 2 a optickým odrazným členem 8 ae vyleští běžnými leštícími nástroji do roviny. Kontrola roviny se provede interferencí na dílenském interferometru. Po dosažení jednolité roviny mezi skleněnými podložkami 2 pevného tělesa 1 a optickým odrazným členem 8 pohyblivého tělesa £ je možno přikročit ke kontrole a vlastnímu měření optického odrazného členu 8. Kontrola a měření při navrhovaném zařízení podle vynálezu ae provádí interferenční metodou. Za tím účelem je na pevném tělese 1 vyfrézována zakládací plocha 2, kterou je možno zařízení uložit na měřicí stolek interferometru. Takovéto ustaveni zaručuje ukolmění čelní plochy korigovaného optického odrazného členu 8 na kolimovaný paprskový svazek interferometru, a tím jsou zaručeny i podmínky pro vznik interference a možnost okamžitého měření optického odrazného členu 8 v jeho funkci.197 98 accuracy to Λ / 2. A solid body 1 is sucked onto the optically flat surface of the calibration glass by means of a glass support 2, into which the movable body 2 is inserted by the surface of the optical reflector 8 on the calibration glass so as to form interference strips between the surfaces. By means of fastening screws J and set screws 6 in the fixed body 1, the movable body 2 is adjusted so that the surface of the optical reflecting member 8 forms flush with the auxiliary glass support 2 of the fixed body 1. The control of this condition is the interference phenomenon between the surface of the optical reflecting member 8 calibration glass. With the known deviation of the defective angle of the optical reflecting member 8, a correction can be made immediately, the part of the surface to be polished being deflected again by means of the adjusting screws 6. The amount of correction can be determined by the interference strips swept between the surface of the optical reflector 8 and the calibration glass. After this adjustment, the optical reflector 8 itself is polished. The device according to the invention is aspirated from the calibration glass, fixed with a solid body 1 to the polishing machine spindle and the surface formed by the glass pads 2 and the optical reflector 8 and polished by conventional polishing tools. Plane check is performed by interference on a workshop interferometer. After reaching a uniform plane between the glass supports 2 of the solid body 1 and the optical reflecting member 8 of the movable body 8, the optical reflecting member 8 can be inspected and measured. For this purpose, a support surface 2 is milled on the solid body 1, by means of which the device can be placed on the measuring table of the interferometer. Such an alignment ensures that the front surface of the corrected optical reflector 8 is grounded onto the interfered beam beam, thereby providing interference conditions and the possibility of instantaneous measurement of the optical reflector 8 in its function.

Zařízení pro úhlovou korekci optických odrazných členů je vhodné použít zejména při výrobě optických členů s požadavkem maximální přesnosti optických dílců.The device for angular correction of the optical reflecting members is particularly suitable for the production of optical members requiring maximum precision of the optical components.

PŘI DBS T VYNÁLEZUOF THE INVENTION

Claims

An apparatus for angularly correcting optical reflectors, in particular corner reflectors, comprising a rigid body connected by adjusting and fastening screws to a movable body carrying an optical reflector, in particular a corner reflector, characterized in that the movable body (5) is fitted A rectangular cutout (6) for attaching the optical reflecting member (6) and an auxiliary glass washer (2) for adjusting the angular correction of the optical reflecting member are fixedly arranged on the epode surface (7) of the fixed body (1).

An apparatus for angular correction of optical reflecting members according to claim 1, characterized in that a base (9) is formed in the fixed body (1).