SU729440A1 - Устройство дл бесконтактного контрол крупногабаритных астрономических асферических зеркал - Google Patents

Description

На фиг,1 изображена схема устройства; на фиг.2 - картина пол  зрени  телескопической систеIvOJ .

Устройство состоит из неподвижной телескопической системы 1 с микрометром 2 (спиральнЕлм или компенсаторнЕлм) , автоколлимационного подвижного измерительного блока 3, состо щего из объектива 4, пентапризмы 5, через которую прохсд т смешанный (зондирующий и отраженный от контролируемой поверхности ) и опорный лучи, осветител  б подсвечивающей призмы 7, стекл нной пластины 8 с маркой, установленной в фокальной плоскости объектива, объектива коллиматора 9, светоделительного кубика 10, светофильтра 1 ограничительной диафрагмы 12, компенсатора 13,. сменного оптического клина 14, нейтрального светофильтра 15, пентаприэмы 16, Через которую проходит опорный луч, ртутного жидкого зеркала 17,направл ющей 18 по которой перемещаетс  автоколлимационный подвижный измерительный блок 3, вертикальных опор 19 и контролируемого зеркала 20.

Устройство дл  бесконтактного контрол  крупногабаритных астрономических асферических зеркал работа следующим образом.

Автоколлимационннй подвижный измерительный блок 3 обеспечивает нормальное падение зондирующего светового пучка на контролируемую поверхность 20 в произвольной точке А диаметрального сечени . Его положение в направлении диаметра зеркала определ етс  по калиброванным меткам направл ющей 18.

Марка пластины 8, подсвеченна  осветителем б через подсвечивающую призму 7, служит источником зондирующего пучка, формируемого объективом коллиматора 9.

Перемещением объектива коллиматора 9 создаетс  расхождение светового пучка, обеспечивающее нормальное падение лучей на контролируемую поверхность зеркала 20. Зондирующий пучок, ограниченный диафрагмой объектива 9, поступает в светоделительный кубик 10, в котором происходит разделение светового пучка на две части. Одна часть зондирующего светового пучка, несущего изображение марки, проходит через нейтральный светофильтр 15, пента .призму 16 и, отража сь от поверх нести ртутного-жидкого зеркала 17, проходит в обратном направлении объектив коллиматора 9, пентапризму 5 и объектив 4. Далее она поступает в телескопическую систему 1, котора  строит первое изображение марки в плоскости шкалы микрометра 2, совпадающей с фокаль

ной плоскостью телескопической системы 1.

Дл  компенсации расхождени  зондирующего пучка, часть которого направл етс  к ртутному зеркалу 17 светофильтру 15 придаетс  расчетна  оптическа  сила, чтобы на ртутное зеркало 17 падал и отражалс  от него параллельный пучок лучей.

Друга  часть.зондирующего светового пучка проходит светофильтр 11, ограничительную диафрагму 12, компенсатор 13, сменный оптический клин 14 и падает на зеркало 20 в области точки А. Отража сь,.световой пучок проходит в обратном направлении через все предыдущие оптические элементы, а также пентапризму 5 и объектив 4 и далее с помощью телескопической системы 1 строитс  второе изображение марки в ее фокальной плоскости , совпадающей со шкалой микрометра 2.

Первое изображение марки соответствует положению отвесной линии (параллельной оптической оси контролируемого зеркала при его горизонтальном положении), а второе - положению отраженного зондирующего пучка в контролируемой точке А зеркала.

С помощью компенсатора 13(с подвижными длиннофокусными линзами или поворотными клинь ми) при использовании сменного оптического клина 14 можно совместить оба изображени  свет щихс  марок в поле зрени  телескопической системы 1 и микрометром 2 измерить уклонение одного изображени  марки от другого.

При установке автоколлимационного подвижного измерительного блока 3 на направл ющей 18 необходимо отклонить зондирующие световые пучки на разные углы от оптической оси зеркала. Поэтому, чтобы обеспечить необходимую точность измерени  углов пор дка 0,5 при рабочем диапазоне компенсатора 13 в пределах 15-20 необходимо применить набор эталонных сменных оптических клиньев 14, которые могут быть размещены на поворотной обойме (на чертеже не показана )..

В соответствии с уравнением профил  контролируемой псверхности расчетным путем определ етс  угол отклонени  нормали в каждой выбранной точке А меридионального сечени  зеркала 20 и .соответственно подбираетс  сменный оптический клин 14 и отсчет по шкале компенсатора 13.

Начальна  установка направл юпге щей 18 по диаметру зеркала 20

выполн етс  с помощью регулировочных приспособлений (на чертеже не показаны), положение нульпункта инварной шкалы на направл ющей 18 по отношению к контрольным меткам зеркала 20 определ етс  с помощью дополнительного оптического отвеса (на чертеже не показан).

По найденным отклонени м нормалей в соответствующих точках меридионального сечени  зеркала может быть определен профиль его поверхности , например путем графического интегрировани .

Дл  контрол  зеркала по другому диаметру его поворачиваетс  на станке относительно вертикальной оси на заданный угол и операции повтор ютс . .

Предлагаемое устройство не требует тщательного горизонтировани  зеркала, так как малый наклон его может внести лишь посто нную ошибк в отсчеты, которую можно вы вить и исключить при обработке результатов измерений.

.Возможный прогиб направл ющей приводит к весьма малым параллельным смещени м зондирующего снетового пучка, что не отражаетс  на точности измерений.

Предложенное устройство может примен тьс  дл  контрол  крупногабаритных зеркал любого профил  в горизонтальном положении при минимальных размерах цехового помещени , ограниченного возможност ми технологического процесса

Claims (2)

1. Романова М.Ф. Исследование параболлических зеркал методом Гартманна. Труды ГОИ, Л., 1927, с.13.

2. Авторское свидетельство СССР № 267084, кл. G 01 В 11/24, 1970 (прототип).