Интерферометр для контроля качества по-верхности оптических деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубл оударствеииый комитет СССР о делам изобретеиий и открытийо 07,01.81. Бюллетень1 ания описания 22.01,81 72) Авторы изобретен И, Кузнецов Заявител ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВАТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 54) ИНТЕРФЕРОМЕ ПОВЕРХНОСТИ волнов выпол призм выпук пическ Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля качества поверхности крупногабаритных точных оптических деталей и систем. 5Известен интерферометр для контролякачества поверхности оптических деталей,содержащий источник света, концевыеплоские зеркала, телескопическую осветительную систему, микрообъектив, светоделительный кубик и вогнутое сферическоезеркало в ветви сравнения Ц,Недостатком данного интерферометраявляется недостаточно высокая точностьконтроля, обусловленная наличием собственных аберраций, при использованииего для контроля оптических поверхностейи систем с апертурой от 0,25 до 0,5 и более.Кроме того, к юстировке интерферометрапредъявляются высокие требования, кото- Юрые можно достигнуть только при большихзатратах времени и специальной дополнительной аппаратуре,Известен также интерферометр дляконтроля качества поверхности оптических 25деталей, содержащий источник монохроматического излучения, последовательно расположенные по ходу световых лучей плоские зеркала, отрицательную линзу, микрообъектив для формирования сферического З 0 ого фронта, светоделительныи блок, ненный в виде двух прямоугольных и склеенной с одной из них плосколой линзы, наблюдательную телескоую систему и окуляр (21. Однако этот интерферометр имеет невысокую точность контроля, так как микро- объектив работает не в строго расчетном положении, т. е. при различных углах рас. хождения светового пучка монохроматиче. ского источника излучения он формирует предметную точку различного качества, и потому что световой пучок, расширенный отрицательной линзой, получается неравномерным по всему полю, что приводит к снижению качества интерференционной картины.Цель изобретения - повышение точнос. ти контроляЭто достигается тем, что интерферометр снабжен телескопической системой, распо. ложенной между микрообъективом и одним из плоских зеркал, плосковогнутой линзой, установленной в светоделительном блоке так, что центр кривизны ее сферической поверхности совмещен с центром кривизны плосковыпуклой линзы, и объективом, рас. положенным между окуляром и одним из плоских зеркал так, что его задний фокуссовмещен с центром перекрестия сетки оку. ляра.На чертеже изображена принципиальная схема интерферометра для контроля качества поверхности оптических деталей.Предлагаемый интерферометр содержит источник 1 монохроматического излучения, последовательно расположенные по ходу световых лучей плоские зеркала 2 - 4, теле. скопическую систему 5, микрообъектив б для формирования сферического волнового фронта, светоделительный блок, выполнен. ный в виде двух прямоугольных призм 7 и 8, склеенных с призмой 7 плосковыпуклой линзы 9 и с призмой 8 плосковогнутой лин. зы 10, наблюдательную телескопическую систему 11, расположенную на выходе интерферометра, дополнительный светоделительный элемент 12, устанавливаемый вместо плоского зеркала 4 при юстировке интерферометра, объектив 18, окуляр 14 и контролируемую поверхность,15.Интерферометр работает следующим образом.Пучок света от источника 1 монохроматического излучения после отражения от плоских зеркал 2 4 расширяется телескопической системой б. Полученный параллельный пучок лучей, равномерный по всему полю, собирается микрообъективом 6 в предметную:точку О. Далее пучок лучей по нормалям проходит сферическую поверхность лунки 1 которая выполнена на катете прямоугольной призмы 7, преломляется светоделительной поверхностью и по нормалям падает на сферическую эталонную поверхность плосковыпуклой линзы 9, приклеенной к другому катету призмы 7. Затем частично отражается от поверхности 1 Ъ образуя эталонный волновой фронт, и без преломления через поверхность плосковогнутой линзы 10, приклеенной к катету призмы 8, выходит из светоделительного блока и собирается в точке О.Другая часть пучка, прошедшая через поверхность, отражается от контролируемой поверхности 15 (или системы, которая дополнительными оптическими элементами дополнена до автоколлимационной). Если радиус кривизны контролируемой поверхности, а именно ее фокус О", совмещен с точкой О, то пучок лучей возвращается по тому же пути, искаженный аберрациями контролируемой поверхности (или системы), проходя без преломления концентрический мениск, образованный сферическими поверхностями 1 и 1 з, и интерферирует с эталонным волновым фронтом.Наблюдение интерференционной картины и фотографирование ее осуществляется 30 35 40 46 50 55 60 с помощью наблюдательной телескопической системы И. Предварительная юстировка интерферометра и проверка сохранения юстировки в процессе работы производится с помощью источника 1, плоских зеркал 2 и д, телескопической системы 5, микрообъектива 6, дополнительного светоделительного элемента 12, устанавливаемого вместо зеркала 4, объектива 18 и окуляра 14 с сеткой, образующих автоколлимационный микроскоп, при наблюдении авто колл имационного изображения предметной точки источника 1 монохроматического излучения. Юстировка интерферометра осуществляется путем устранения продольного и поперечных смещений источника 1 из центра кривизны эталонной поверхности 1. В юстированном положении автоколлимационное изображение источника 1 монохроматического излучения совпадает с центром перекрестья сетки окуляра 14, При работе для уменьшения потерь световой энергии дополнительный светоделительный элемент 12 заменяется на плоское зеркало 4. Формула изобр стени я Интерферометр для контроля качества поверхности оптических деталей, содержащий источник монохроматического излучения, л-последовательно расположенные по ходу световых лучей плоские зеркала, микрообъектнв для формирования сферического волнового фронта, светоделительный блок, выполненный в виде двух прямоугольных призм и склеенной с одной из них плоско-выпуклой линзы, наблюдательную телескопическую систему и окуляр, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен телескопической системой, расположенной между микрообъективом и одним из плоских зеркал, плоско-вогнутой линзой, установленной в светоделительном блоке так, что центр кривизны ее сферической поверхнос. ти совмещен с центром кривизны плоско- выпуклой линзы, и объективом, располо. женным между окуляром и одним из плоских зеркал так, что его задний фокус совмещен с центром перекрестия сетки окуляра.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Савин,В, А. и Федина Л. Г. Новая техника в астрономии, Вып. 3 - Наука,1970, с. 207.2. Авторское свидетельство СССР603940, кл. 6 01,В 9/02, 1978 (прототип).Составитель Л. ЛобзоваРедактор М. Стрельникова Техред В, Серякова Корректор И. ОсиповскаяЗаказ 1754/61 Изд.135 Тираж 672 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред, Патент