Интерферометр для контроля формы поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при контроле оптических деталей с параболическими поверхностями и позволяет повысить точность и производительность контроля параболических поверхностей. В каждом из потоков устанавливают элементы с плоскими отражающими поверхностями, наклонными к направлению потоков, и одну из апланатпческих точек мениска совмещают с фокусом объектива в интерферометре. Контролируемую деталь устанавливают таким образом, чтобы фокус F2 ее параболической поверхности светоделительным кубиком был сопряжен с точкой AI. За диафрагмой наблюдают картину интерференции опорного и рабочего потоков и по искривлению наблюдаемых интерференционных полос судят о форме поверхности. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

„,5U„„1755042 А 1 (sl)s G 01 В 11/24

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4810597/28 (22) 05,04.90 (46) 15,08.92, Бюл, N . 30 (71) Научно-исследовательский институт и риборостроения (72) А.B. Бакеркин и t0,П. Контиевский (56) Кривовяз Л.M., Пуряев Д,Т., Знаменская

М,А, Практика оптической измерительной лаборатории, М,; Машиностроение, 1974, с. 103-110, Пуряев Д.Т. Методы контроля оптических асферических поверхностей. M.: Машиностроение, 1976, с. 88 — 97. (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с параболическими поверхностями.

Известен интерферометр для контроля формы асферических поверхностей второго порядка. В известном интерферометре в рабочем потоке установлен отражатель, образующий вместе с контролируемой параболической поверхностью анаберационную систему, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является иммерсионный интерферометр, содержащий последовательно установленные лазер, объектив и светоделительный кубик, делящий иэлучение на два потока, в каждом из которых установлены отражательные элементы. Система наблюдения интерференционной контроле оптических деталей с параболическими поверхностями и позволяет повысить точность и производительность контроля параболических поверхностей. В каждом из потоков устанавливают элементы с плоскими отражающими поверхностями, наклонными к направлению потоков, и одну из апланатических точек мениска совмещают с фокусом объектива в интерферометре. Контролируемую деталь устанавливают таким образом, чтобы фокус Fz ее параболической поверхности светоделительным кубиком был сопряжен с точкой А . За диафрагмсй наблюдают картину интерференции опорного и рабочего потоков и по искривлению наблюдаемых интерференционных полос судят о форме поверхности. 2 ил. картины расположена за светоделительным кубиком в атоколлимационном ходе лучей.

Недостатком прототипа является снижение точности KDHTpohA из-за ошибок, вно-, симых разностью показателей преломления 4 иммерсионной жидкости и отражательного элемента. Кроме того, производительность (Л измерений снижена из-за необходимости (.„) помещения контролируемой детали в кюве- ф ту с иммерсионной жидкостью. Я

Цепь изобретения — повышение точно- сти и производительности контроля пврвбоаееа3 лических поверхностей, Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется интерферометр для контроля формы поверхности, содержащий объектив и последовательно установленные лазер, светоделительный кубик, делящий излучение на два потока; в каждом из котоp6ix установлен отражательный элемент, и

1755042 фиг.2 — схема контроля вогнутых парабали- 20

30 систему наблюдения интерференционной картины.

Отличительными признаками интерферометра является то, что объектив установ. лен в одном из потоков, интерферометр снабжен апланатическим менискам и вторым светаделительным кубиком, мениск установлен в том же потоке, что и объектив, так; чта одна из его апланатических точек совмещена с фокусом объектива, а второй светоделительный кубик расположен между менискам и системой наблюдения, при этом светаделительные грани обоих кубиков перпендикулярны, а отражательные элементы выполнены с плоскими отражающими поверхностями и ориентированы под углом к направлению соответствующего потока, На фиг 1 приведена схема контроля выпуклых параболических поверхностей; на ческих поверхностей, Схемы интерферометра включают следу ащие его элементы: лазер 1, светаделительный кубик 2, зеркало 3, призму 4, светоделительный кубик 5, диафрагму 6, объективы 7, 8, апланатические мениски 9, 10 и линзы 11, 12, Ха схемах показаны контролируемые оптические детали 13, 14 с параболическими поверхнастямй 15, 16.

И нтерферометр (фиг.1) содержит объектив 7 и последовательно установленные лазер 1 и светаделительный кубик 2, делящий излучение на два потока. В каждом из потоков установлены отражательные элементы, выполненные с плоскими отражающими поверхностями, ориентированными пад углом к направлению соответствующего потока.

Один из потоков является рабочим. В этом потоке отра>кательным элементом служит зеркало 3. В другом потоке, который является опорным, установлены объектив 7 и отражательный элемент — призма 4. Интер ферометр снабжен апланатическим менискам 9, установленным в опорном потоке так, чта одна из его апланатических точек совмещена с фокусом объектива 7. Между

: менискам 9 и системой наблюдейия, включающей линзу 11 и диафрагму 6, введен второй светаделительный кубик 5, Светоделительные грани кубиков 2 и 5 перпендикулярны друг другу, Интерферометр (фиг.1) предназначен для контроля формы выпуклой параболической поверхности 15 оптической детали 13.

В рабочем патоке нэ поверхность 15 падает параллельный пучок лучей. Апланатическая тачка А1 мениска 9 сопряжейа кубиком 5 с фокусам F параболической поверхности

15. Сопряженные точки А1 и Fz линзой 11 и ра хти ° 1а... я в центр ди4-.,фр - "мь1 6, 5

Интерферометр (фиг.2) предназначен для контроля формы вогнутой параболической поверхности 16 оптической детали 14, В рабочем потоке на поверхность 16 падает параллельный пучок лучей. Апланатическая точка А1 мениска 10 сопряжена кубиком 5 с фокусом F> йараболической поверхности

16. Сопряженные точки А1 и F> линзой 12 проектируются s центр диафрагмы 6.

В интерферометре после лазера 1 по ходу лучей может быть установлен р.-сширитель пучка (не показан).

Интерферометр (фиг,1) работае.: следующим образом, Параллельный пучок лучей, выхсдящий иэ лазера 1, светоделительный кубик 2 делит на рабочий и спорны; потоки. В рабочем потоке параллельный пучок падает на контролируемую поверхность и, о.:разившись, преобразуется в расходящийс; пучок с центром 8 фокусе Fz. Кан ролируе "ую деталь 13 устанавливают таким образом, чтобы фокус Fz ее параболической поверхности светоделительным кубиком 5 был сопряжен с точкой А1. Глаз, расположенный за диафрагмой 6, наблюдает картину интерференции опорного и рабочего потоков. Контраль формы поверхности осуществляется по искривлению наблюдаемых интерференционных полос.

Аналогичным образом работает интерферометр (фиг.2) при контроле вогнутых параболических поверхностей.

Применение интерферометра целесообразно для контроля малогабаритных (например, диаметром од 50 — 100 мм) оптических деталей с параболическими поверхностями. Па сравнению с прототипом интерферометр является более простым, т.к. в нем отсутствует кювета с иммерсионнай жидкостью для помещения отражательного элемента и контролируемой детали.

Отсутствие иммерсиойной жидкости повышает производительность контроля, так как устраняется операция заполнения кюветы жидкостью, и повышает точность контроля, так как исключаются ошибки; вносимые . разностью показателей преломления иммерсионной жидкости и отражательного элемента.

Формула изобретения

Интерфераметр для контроля формы поверхности, содержащий последовательно установленные лазер, объектив, светоделительный кубик, делящий излучение на два потока, в каждом из которых установлен отражательный элемент, и системы наблюдения интерференционной картины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

1755042 ФигЛ

Фиг.3

Составителб Ю,Контйевский Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла

Редактор О.Спесивых

Заказ 2882 Тираж : :: .::::,:::,... :-, Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета iso.èçîáðéòåíèÿì и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-38, Раушокая наб., 4/5

Производственно-издательский комбийат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 точности и производительности контроля эллиптических и гиперболических поверх ностей. он снабжен аплайатическим мениском, установленным в одном из потоков так, что одна из его апланатических точек 5 совмещена с фокусом объектйва. и вторым светоделительным кубиком, расположен6 ным между мениском и системой наблюдения так, что светоделйтельные грани обоих кубиков перпендикулярны, а отражательные элементы выполнены с плоскими отражающими поверхностями и ориентированы под углом к направлению соответствующего потока.