Интерферометр для контроля формы плоской поверхности оптической детали

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 13686 В 11/24 59 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл. Р 3в, О.Н.Фомин,Корнеев и А.А.Л 088.8)Ю.В. Интстроение фером 1976,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 21) 4107549/2422) 30,06,8646) 23.01.88.72) В.А.Горшко(54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОПТИЧЕСКОЙДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляконтроля формы плоской поверхностикрупногабаритных оптических деталей.Цель изобретения - обеспечение контроля всей площади поверхности и повышение точности контроля за счет1368 снижения погрешностей изготовления образцовой поверхности и воэможности контроля всей поверхности за один прием. Гиперболическая поверхность 4 преобразует сферический волновой фронт от точечного источника в плоский, распространяющийся в направлении нормалей к образцовой плоской поверхности 5, которая располагается при перемещении базировочного приспособления 7 в плоскости,перпендикулярной направлению распространения излучения, над эталоном плоскости, выполненным в виде емкости 8 626с вязкой жидкостью 9. Интерферирующие волновые фронты проходят оптические элементы интерферометра вобратном направлении и поступают в./регистратор 6 интерференционной картины. При фиксации баэировочногоприспособления 7 в другом положениипод образцовой поверхностью 5 располагается стол 10 с контролируемойдеталью 11, а регистрируемая интерференционная картина содержит информацию о погрешностях оптической системы интерферометр - контролируемаяповерхность. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляконтроля формы плоской поверхностикрупногабаритных оптических деталей,Целью изобретения является обеспечение контроля всей площади поверхности и повышение точности контроля за счет снижения погрешностейизготовления образцовой поверхностии воэможности контроля всей поверхности за один прием,На чертеже представлена принципиальная схема интерферометра.Интерферометр содержит корпус 1, установленный с возможностью юстировочных поворотов относительно направления распространения излучения, установленные в нем осветитель 2, выполненный в виде точечного источника А монохроматического излучения, оптический элемент 3, выполненный в виде выпукло-плоской линзы с гиперболической поверхностью 4 и плоской образцовой поверхностью 5 и ориентированный так, что фокус Р гиперболической поверхности 4 совмещен с точечным источником А, регистратор б интерференционной картины, оптически сопряженный с осветителем через образцовую поверхность 5, базировочное приспособление 7 с размещенными на нем эталоном плоскости, выполненным в виде емкости 8 с вязкой жидкостью 9, и столом 10, предназначенным .для размещения детали 11 с контролируемой,поверхностью 12 и юстировки ее положения относительно образцовой поверхности 5, а базировочное приспособление 7 установленов корпусе с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярнойнаправлению распространения излучения, и фиксации в двух положениях,в одном из которых под образцовойповерхностью 5 расположен эталонплоскости, а в другом - стол 10,Осветитель 2 образован лазером ирасположенными последовательно походу его лучей телескопической системой, светоделителем и плоским зеркалом (поэицией не обозначены). Регистратор б выполнен в виде фотографического объектива и фотокамеры.Юстировочные опоры 13 предназначеныдля поворота корпуса 1 относительнонаправления распространения излучения.1Деталь 11 размещена на столе 10 25в оправе-спутнике 14, обеспечивающейее разгрузку от влияния сил тяжести,а юстировочные опоры 15 позволяютосуществлять юстировку ее положенияотносительно образцовой поверхности5 для получения интерференционнойкартины требуемого вида (ширина инаправление интерференционных полос)Виброопоры 16 предназначены для З 5 виброизоляции емкости 8 с вязкойжидкостью 9. Р качестве вязкой жид1368626 кости 9 используется техническоемасло типа турбинного, вазелинового,веретенного и т,п., свободная поверхность которого является эталоннойплоской поверхностью 17.Ориентация базировочного приспособления 7 в двух фиксированных положениях обеспечивается направляющими 18,Интерферометр работает следующимобразом. Осветитель 2 формирует точечный источник А монохроматического излучения в фокусе Г гиперболической поверхности 4 оптического элемента 3.Гиперболическая поверхность 4 преобразует сферический волновой Фронт от точечного источника А в плоский волновой фронт, распространяющийся в 20 направлении нормалей к образцовой плоской поверхности 5. Образцовая поверхность 5 делит поступающий на нее волновой фронт на две части по амплитуде, одна из которых отражается от этой поверхности и представляет собой опорный волновой фронт, а вторая проходит ее и представляет собой рабочий волновой афронт.Базировочное приспособление 7 ори- З 0 ентируется в одном из Фиксированных положений путем перемещения по направляющим 18, в котором под образцовой поверхностью 5 располагается эталон плоскости, 35Рабочий волновой фронт отражается от эталонной плоской поверхности 17 и объединяется с опорным волновым фронтом на образцовой плоской поверхности 5 с образованием интер Ференционной картины. Интерферирующие волновые фронты проходят оптические элементы интерферометра в обратном направлении и поступают в регистратор 6. 45Настройка интерферометра на требуемый вид интерференционной картины (20-30 интерференционных полос) осуществляется наклонами корпуса 1 с помощью юстировочных опор 13 отно сительно горизонтальной плоскости или, что то же самое, относительно свободной поверхности вязкой жидкости 9 (эталонной плоской поверхности 17).55Регистрируемая интерференционная картина содержит информацию о погрешностях оптической системы интерферометра. Затем базировочное приспособление7 ориентируется в другом фиксированном положении путем его перемещенияпо направляющим 18, в котором подобразцовой поверхностью 5 располагается стол 10 с размещенной на нем деталью 11 в оправе-спутнике 14,Рабочий волновой фронт отражаетсяот контролируемой поверхности 12 иобъединяется с опорным волновым фронтом на образцовой плоской поверхности 5 с образованием интерференционной картины. Интерферирующие волновыефронты проходят оптические элементыинтерферометра в обратном направлении и поступают в регистратор 6,Настройка интерферометра на требуемый вид интерференционной картины в этом случае осуществляется юстировкой детали 11 с контролируемой поверхностью 12 относительно образцовойповерхности 5 с помощью юстировочных опор 15 стола 10.Регистрируемая в этом случае интерференционная картина содержит инФормацию о погрешностях оптическойсистемы интерферометр - контролируемая поверхность,Разность результатов математической обработки каждой из полученныхинтерференционных картин представляет собой информацию только о погрешностях формы контролируемой поверхности. Формула изобретения Интерферометр для контроля формы плоской поверхности оптической детали, содержащий корпус, установленные в нем осветитель, выполненный в виде точечного источника монохроматического излучения, и последовательно расположенные по ходу излучения оптический элемент с плоской образцовой поверхностью, стол для размещения детали и регистратор интерференционной картины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения контроля всей площади поверхности и повышения точности контроля, ан снабжен базировочным приспособлением, установленным в корпусе с возможностью перемещения в плоскости,перпендикулярной направлению распространения излучения, и фиксации в двух положениях, и установленным на нем эталоном плоскасти, выполненным в виг де емкости с вязкой жидкостью, опти Ь13686266ческий элемент выполнен в виде вы- ком, стол размещен на баэировочном пукло-плоской линзы с гиперболичес- приспособлении, а корпус установлен кой поверхностью и ориентирован так, с возможностью поворота относительчто Фокус гиперболической поверх- но направления распространения из-.5ности совмещен с точечным источни- лучения.Составитель В.Климова Редактор А.Шандор Техред Л.Олийнык Корректор Л.ПатайЗаказ 273/38 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,-Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4