Интерферометр

 

...„..„,.„, О П И С А Н И Е "" """""" "" И 3 О Б Р Е Т Е Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G Olb 9/02

G 01b 11/30

Заявлено 12.VII.1971 (№ 1682620/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.X.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25.111.1974

Г осударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 531.715.1(088.8) Авторы изобретения

И. И. Духопел, И. Е. Урнис и Г. H. Пахомова

l

)

Заявитель

ИНТЕРФЕРОМЕТР

ДЛЯ БЕСКОНТАКТНО ГО КОНТРОЛЯ

ВОГНУТОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к оптическим контрольно-измерительным приборам и может быть использовано в цехах и лабораториях оптической и приборостроительной промышленности для контроля качества полированных вогнутых сферических поверхностей.

Известен интерферометр для бесконтактного контроля вогнутой сферической поверхности детали, содержащий монохроматический источник света с конденсором, светоделительную пластину, микрообъектив для формирования гомоцентрического пучка лучей, и наблюдательную систему. Выходящий из высокоапертурного объектива гомоцснтрический пучок направляется приблизительно по нормалям к двум концентрическим поверхностям, одна пз которых является образцовой, а вторая — проверяемой. Отраженные от этих поверхностей пучки накладываются один на другой, образуя интсрференционную картину, по форме полос которой судят о качестве проверяемой поверхности.

Известный иптерферометр вполне удовлетворяст требованиям практики, сслн у Глы охвата проверясмьь(поверхностей не превышают

140 . В этом случае приблизительно в 4 — 5 раз снижается производительность контроля.

Об ьяспяется это тем, что для получения сведений о качестве всей поверхности проверку приходится вести по частям, в 2 — 3 приема.

Кроме того, много времени приходится тратить на увязку между собой полученных результатов. Во-вторых, проверка по частям в значительной мере снижает точность контроля. В-третьих, интерферометр необходимо укомплектовать сложным устройством, позволяющим на позиции контроля приводить все участки проверяемой поверхности.

Цель изобретения — обеспечить возмож1о ность контроля за один прием полусферических поверхностей, что в итоге увеличит производительность, повысит точность, удешевит и упростит конструкцию.

Это достигается тем, что предлагаемый ин15 терферометр снабжен полусферической линзой, расположенной между микрообъективом и контролируемой поверхностью и имеющей показатель преломления, равный илп меньший числовой апертуры микрообъектпва.

20 1 la чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого иптерферометра.

l.1нтерферометр содержит монохроматическнй источник 1 света, конденсор 2, диафрагму (входной зрачок интерферомстра) 3, 25 плоское зеркало 4, светоделительную пластину 5, тубусную линзу 6, микрообъектив 7, полусферическую линзу 8, выключающийся объекти в 9, окуляр 10.

Позицией 11 обозначена контролируемая де30 таль, 12 — капля иммерсионной жидкости;а—

403949

15

ЗО

3 образцовая сферическая поверхность; б — контролируемая поверхность.

Работает предлагаемый интерферомстр следующим образом.

Монохроматический источник света 1 с помощью конденсора 2 освещает отверстие диафрагмы 3, установленной в фокальной плоскости тубусной линзы 6. Прошедшие через диафрагму пучки плоским зеркалом 4 направляются сначала на линзу 6, а затем в микрообьектив 7. В предметной плоскости микрообъектива они образуют сильно уменьшенное изображение зрачка, с серед иной которого совмещены центры кривизны образцовой а и проверяемой б поверхностей.

При таком взаимном положении деталей 7, 8 и 11 вышедшие из микрообъектива пучки направляются по нормалям к а и б. После отражения от а и б они возвращаются в обратном направлении, отклоняются светоделительной пластиной 5 к окуляру 10 и в его фокальной плоскости образуют два автоколлимационных изображения зрачка. Если зрачки наложены один на другой, то при включении в ход лучей объектива 9 в фокальной плоскости окуляра наблюдается интерференционная картина. Форма полос .картины может регули.роваться тонким перемещением детали 11.

Деталь 8 представляет собой полусферическую линзу. Центр кривизны образцовой сферической поверхности а линзы находится на плоской поверхности или в непосредственной близости от нее.

Можно показать, что если выполнено условие А ) n, где А — числовая апертур а ми крообъвктива; и — показатель преломления детали 8, то угол раствора вошедшего в линзу гомоцснтрического пучка будет не менее 180 .

Это свойство используется в предлагаемом интепферометре с целью проверки за один прием поверхностей в пределах полусферы.

В качестве материала полусферической линзы может быть взято наиболее распространенное оптическое стекло К-8, показатель преломления которого 1,5163. Такой же величины (или больше) должна быть числовая апертура микрообъектива 7.

В изготовленном макетном образце интерферомстра был применен микрообъектив с

А =1,6, а полусферическая линза изготовлена из К-8.

Как показали испытания, образец обеспечивает возможность проверки за один прием полусферических поверхностей. Точность контроля в основном зависит от точности изготовления образцовой поверхности.

Предмет изобретения

Интерферометр для бесконтактного контроля вогнутой сферической поверхности детали, содержащий монохром ати ческий источник света с конденсором, светоделительную пластину, микрообъектив для форм ирования гомоцентрического пучка лучей, и наблюдательную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля погсрхности с углом охвата до 180, он снабжен полусферической линзой, расположенной между микрообьективом и контролируемой поверхностью и имеющей показатель преломления, равный или меньший числовой апертуры микрообьектива.

403949

Составитель Л. Лобзова

Техрсд Л. Богданова

Редактор О, Степина

Корректор T. Хворова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 607/5 Изд \,"о 1Яб Тираж 755 Подписное

Ц -1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5