SU1196688A1

SU1196688A1 - Способ контрол качества поверхностей оптических деталей

Info

Publication number: SU1196688A1
Application number: SU823516225A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Менсов; Александр Иванович Хилько
Original assignee: Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт; Горьковский государственный университет им.Н.И.Лобачевского
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1985-12-07

Abstract

СПОСОБКОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ . заключающийс в тон, что раздел ют когерентное монохроматическое излучение на два пучка, первый из которых преобразуют- в параллельный и мо дулируют по амплитуде и фазе с помощью поверхности контролируемой де тали,- суммируют два пучка и преобра зуют результирую1ций световой поток в электрический сигнал,- о т л и ч а ю щ- и и с тем, что, с целью повышени точности, после модул ции первого пучка измен ют его поперечное сечение и одновременно производ т изменение амплитуды второго пучка в соответствии с соотношением Ас D(t) (t). где Ас D(t) -амплитуда второго пучка5 -максимальньй размер апертуры первого пуч- текущий размер поперечного сечени первого пучка; Ад - амплитуда первого пучка, суммирование первого и второго пучков производ т в фокальной точке поверхности , а о качестве поверхности суд т по зависимости временного распределени амплитуд электрического сигнала от текущего размера поперечного сечени первого пучка. .

Description

1 Изобретение относитс к области контрольно измерительной техники, предназначено дл контрол качества изготовлени длиннофокусных фокусир ющих систем (линз, рефлекторов, объ ективов) , Цель изобретени - повышение точ ности за счет, уменьшени вли ни искажений фазы сигнала, обусловленных шероховатостью поверхности. На чертеже представлена структур на схема устройства, реализующего предлагаемый способ контрол . Устройство содержит оптически св занные источник 1 когерентного монохроматического света, полупрозрачное зеркало 2, коллиматор 3, ко троЛИруемую деталь.4, динамическую апертурную диафрагму 5, полупрозрач ное. зеркало 6, фотоприемник 7,расположенное параллельно полупрозрачному зеркалу 2 зеркало 8, оптически св занное со светофильтром 9 и зеркалом 10, размещенным параллельно полупрозрачному зеркалу 6, выход фотоприемника 7 через блок 11 эталонной обработки соединен с осциллографом 12. Способ контрол качества поверхности фокусирующей системы осуществ л етс следующим образом. Раздел ют когерентное монохроматическое излучение источника 1 на два пучка с помощью полупрозрачного зеркала 2. С помощью коллиматора 3 преобра ,,зуют первый пучок в параллельньш по перечного сечени D, где В,максимальный размер окна динамической апертурной диафрагмы 5. Модулируют этот пучок по амплиту и фазе с помощью- поверхности контро лируемой детали 4. Измен ют во времени поперечное сечение первого светового пучка с помощью динамической апертурной диа фрагмы 5. Временное распределение комплексной амплитуды AfoCt) пол первого светового пучка в фокальной точке контролируемой детали определ етс следующим образом А fD(t) f (f{x)dx ад Омакс.1 J L f J + m I S(x) (x) dx, m - глубина модул ции случайных изменений фазы сигнала , обусловленных шероховатостью контролируемой поверхности Ад - амплитуда первого пучка: Вмакс.- максимальный размер окна динамической апертурной диафрагмы 5j tp(x)- распределение по оси X изменений фазы сигнала, обусловленных аберрадией контролируемой детали 4 S(x)- изменение по оси X случайных изменений фазы сигнала , обусловленных шероховатостью поверхности контролируемой детали 4. При этом А D(t) I I Ц1 (х) dx-H m-ilD(t) -ро). Одновременно с помощью светофиль9 измен ют амплитуду второго тового пучка, отраженного от зера 8, в соответствии с соотношениЛ () (t) DMaKC , A lXt)j -амплитуда второго пучка на выходе светофиль .тра 9j D(t) -текущий размер поперечного сечени первого пучка; Ад -амплитуда первого пучKaj Вмакс. -максимальный размер апертуры первого пучка . Суммируют первый и второй пучки окальной точке контролируемой деи 4 с помощью зеркал 10 и 6. Сумное временное распределение комксной амплитуды А В(1У} пол окальной точке контролируемой али 4 в зависимости от текущего мера окна динамической апертурной фрагмы 5 определ етс следующим азом (t) (С) + (t) Вмакс. J ехр ( i tp (х) +1)dx +

+ 2m -4D(t). PO (t) +Л oCt),

где A D(t)J - временное распределение амплитуды полезного сигнала, обусловленного аберрацией контролируемой детали 4

А b(t)J - временное распределение амплитуды шумового сигнала, обусловленного шероховатостью поверхности контролируемой детали 4. Искажени фазы сигнала, прошедшего через контролируемую деталь 4,., в основном сказываетс на ее кра х. В этом случае выполн етс условие D(t)po

г-де Од - радиус коррел ции случайных изменений фазы S(x) обусловленных шероховатостью контролируемой детали 4. Дл контролируемой детали 4 без

искажений t|(x) OJ

(t) - 2D(t)

При этом отношение полезный сигнал/шум в фокальной точке контролируемой детали 4

D .

- 1

га 1 РО

С помощью фотоприемника 7 преобразуют световой сигнал в электрический.

Переменна составл юща электрического сигнала на выходе фотоприемника 7

..D(t)

,2 и, D(t) 2и„ I

cos УСх)

dx

. т

где и - посто нньш коэффициент, определ емый параметрами фотоприемника 7.

По зависимости временного распределени амплитуд электрического сигнала от текущего размера поперечного сечени первого светового пучка суд о качестве поверхности фокусирующей системы. Дл этого сигнал U b(t)j с помощью блока 11 эталонной обработки преобразуют в сигнал вида

,(t)

о(0

.2U

cos

откуда определ ют искажени фазы сигнала , обусловленные аберрацией контролируемой детали 4

(t)J Zarccos НМ. .

Claims

.(57.) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ заключающийся в том, что разделяют когерентное монохроматическое излучение на два пучка, первый из которых преобразуют- в параллельный и модулируют по амплитуде и фазе с помощью поверхности контролируемой детали,· суммируют два пучка и преобразуют результирующий световой поток в электрический сигнал,- о. т л и ч а ю щ- и й с я тем, что, с целью повышения точности, после модуляции первого пучка изменяют его поперечное сечение и одновременно производят изменение амплитуды второго пучка в соответствии с соотношением

Ac [D(t)J = 4^s--^D (t), где Ac [p(t)J ^махс .

D(t)

- амплитуда второго пучка;

- максимальный размер апертуры первого пучка;

- текущий размер поперечного сечения первого пучка;

- амплитуда первого пучка, суммирование первого и второго пучков производят в фокальной точке по верхности, а о качестве поверхности судят по зависимости временного распределения амплитуд электрического сигнала от текущего размера попереч ного сечения первого пучка