Интеферометр для исследования качества поверхностей и аберраций крупногабаритных оптических элементов и прозрачных неоднород ностей

(11) 529.36 ЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСе ВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 28,03.75(21) 212523(51) М. Кл,еЗ 01 В 9/02 Й 01 В 11/2 с пр динением заяв Гасударственный ноцит Совета о 1 иннстрав ССС оо делом иэооретенийн открытий Приоритет(43) Опубликовано 25.09.76.Бюллетень5) Дата опубликования описания 27.12.7 72) АМоры етаобретеиия Е, И, Астах Г. фе(54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВПОВЕРХНОСТЕЙ И АБЕРРАЦИЙ КРУПНОГАБАРИТНЬОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ПРОЗРАЧНЫХНЕОДНОРОДНОСТЕЙ12 Изобретение относится технике, предназначено для ва поверхностей, аберраций ных оптических элементов однородностей и может наи производстве, занятом изг ческих деталей, и в техник больших полей прозрачных к измерительконтроля какрупногабарии прозрачнти применени ых товлением оптие исследования еоднородност 10 скои сущнию являетисс ледоваИзвестен интерферометр для исследования качества изготовления оптических дета-. лей и исследования неоднородностей, содер жащий источник света, конденсор, рассеивающую пластину, блок наблюдения интерференционной картины 1,Однако интенсивность и контраст интерференционной картины вследствие больших 1)тотерь света на рассеивающей пластине низеще, Кроме того, настройка интерферометра затруднительна из-за отсутствия явно выра кенного зрачка.Наиболее близким по техниче ности к предложенному изобрете ся лазерный интерферометр для ния качества поверхностей и аб.ногабаритных оптических элементов и проз. рачных неоднородностей, содержащий установленные последовательно осветительную ,систему и зеркальный интерференционный блок имеющий опбрную и рабочую ветви и выполненный в виде двух светоделителей и двух зеркал, одно из которых, установленное в опорной ветви, является сканирующим 12,т,Недостатком известного интерферометра является изменение на его выходе направления опорного пучка при сканирующем перемещении. его по полю зрения. Это изменениетребует йаличия в окулярной части интерферометра слокного механизма для его компевСации, а также выполнения соответствуюшиХпереюстировок интерферометра, что значительно усложняет его конструкцию и работу с,ним. Кроме того, известный интерферометрхарактеризуется сравнительно низкой точистью измерений, вызванной тем, что оптические схемы ветвей рабочего и опорногопучков значительно отличаются друг от друга и тем, что структура опорного пучка аследовательно н его аберрация, меняется прем,его сканирующем перемещении по полю.Для упрощения конструкции, повышенияточности и производительности контроля интерферометр снабжен отрицательной линзой,установленной в опорной ветви интерференционного блока между светоделителем и сканирующим зеркалом и выполненной с возможностью фокусируюшего осевого перемещения,а ось поворота сканирующего зеркала и егоотражающая поверхность совмещены с фокусом объектп ва осветительной системы.На ч.;.;.цаца с.ома ннтерферометра,Оц со = к :.Г,. " нвосветительнойсистемы, ";: ра;ц,ц,-, с; -"нты 2-5, расположенные ", вершин:.х пз";алцелограмма,выполнен позе.;:;от;, стр,:.:.т.;. ".ую линзу 6.Интерфе-ометр рабо;ает в в-.оо,л 1 г, апионпой схеме сов. 1 стн с исслецус п зеркалом 7 н устанавливается, в .;а: и:сстот контролируемого объекта,;,.цоо; цг",та.-.кривизны сферического зеркала, либо в фо -кусе исследуемого объектива,Работает интерферометр слецуюшим образом.25Параллельный световой пучок монохроматического света направляется на объектив 1, фокус которого совмещен с отражающей поверхностью зеркала 5. После выхода из объектива пучок света светопелителем 2 део ЭО лится на два пучка - рабочии и опорныи. Рабочий пучок, пройдя светопелитель 2, с помощью зеркала 3 и светоделителя 4 направляется на исследуемое сферическое зеркало 7. Опорный пучок после отражения от светоделителя 2 попадает на линзу 6, а,затемЗВ зеркалом 5 направляется на зеркало 7, Параметры и положение линзы 6 выбираются такими, чтобы вышедший из нее пучок собирался точно на поверхности зеркала 7.Для выполнения этого условия линза 6 име 46 ет осевое фокусирующее перемещение. Отражающие поверхности элементов интерферометра располагаются в вершинах параллелограмма. Благодаря этому обеспечивается совпадение осей опорного и рабочего пучков в про 46 межутке между светоделителем 4 и,зеркалом 7, Зеркало 5 выполнено поворотным. Ось вращения направлена перпендикулярно к плоскости чертежа и проходит через фокус объек 59 тива 1. Поворотом зеркала опорныи пучок может быть направлен в любую точку поверхности зеркала 7. Необходимость в сканирующем перемещении пучка возникает, например, при наличии отверстия в центре зеркала 7, при выборе зоны с минимальным воз35 мушением воздушной среды и т,п, В рабс- чее положение интерферометр устанавливается так, что фокус его объектива 1 совмещается с центром кривизны ,зеркала 7. В этом случае реализуется автоколлимационный ход лучей, обеспечивающий на выходе интерферометра полное наложение друг на друга опорного и рабочего пучков и образование интерференции, Наложение и структура пучков не нарушается при сканирующем перемещении опорного пучка. Благодаря этому упрощается работа интерферометра и отпадает необходимость в снабжении окулярной части сложным поворотным механизмом.Образовавшаяся интерференционная картина характеризует качество поверхности зеркала 7. При контроле прозрачных неоднородностей зеркало 7 заменяется образцовым и вблизи него помещается исследуемая среца.Форма полос картины может регулироваться либо перемещением всего иптерферометра относительно центра кривизны ,зеркала 7, либо перемещением и наклонами отдельных элементов интерферометра (зеркала 3, светоцелителя 4, линзь, 6 ),Формула изобретения Интерферометр цля исследования качества поверхностей н аберраций крупногабаритных оптических эсмен:ов и прозрачных неоднородностей, сопержаций установленныепоследовательно осветительную систему изеркальный интерференционный блок, имеющий опорную и рабочую ветви и выполненный в виде двух светоцелителей и двух зеркал, одно из которых, установленное в опорной ветви, является сканирующим, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения точности и производительности контроля, он снабжен отрицательной линзой, установленной в опорнойветви ингерференционного блока между светоделителем и сканирующим зеркалом и выполненной с возможностью фокусируюшегоосевого перемещения, а ось поворота сканирующегоо зеркала и ег о отражавшая поверхностьсовмешень с фокусом объектива осветительной системы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США 3799673, кл, 356109, 17.04.72,2, ОМП, 1974, Ло 2, с 24 (прототип),529362 Составитель В. Горщковедактор Т, Шагова Техред О, Луговая Корректор Н. Золотовская филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,з 5323/91 Тираж 864 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеСовета Министров СССРоткрытийаб д. 4/5