Интерферометр для контроля оптических поверхностей вращения

союз соеетснихсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН ИЗСБРЕТ ПИСАН А ВТОРСИОВ 1 ДЕТЕЛЬСТ КОНТРОЛЯ ОП РАЦЕНИЯтся к изме- изобретекции, интер(54) ИНТЕТИЧЕСКИХ(57) Изобрительнойния - упр ФЕРОМЕТР ДЛЯОВЕРХНОСТЕЙетение отностехнике, Целщение констр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпО иэОБРетениям и ОТКРцтиямПРИ ГННТ СССР(71) Ленинградский институт точноймеханики и оптики(51) 5 С О 1 В 902, 11/24 2ферометра при одновременном повышении точности и производительности измерений. Контролируемую деталь 8 устанавливают на поворотном столе 1 и центрируют так, что ее ось симметрии совпадает с осью вращения стола 1, а центр кривизны средней зоны совпадает с центром кривизны образцовой сферической поверхности линзы 2, на которую нанесена шкала полярных координат, выполненная в виде радиально расположенных полос из отражающего материала, на которые нанесены реперы, представляющие собой части концентричных колес центром на оптической оси интерферометра. Параллельный пучок света от лазера 3 проходит объектив 4, расположенный1548663 наклонно к оси вращения стола 1, Осветительный объектив 6 с помощью светоделителя 5 проектирует сформированный в фокусе объектива 4 точеч 5 ныи источник в центр кривизны образцовой сферической поверхности так, что отраженные светоделителем 5 и прошедшие объектив 6 и линзу 2 лучи падают на образцовую поверхность по 1 О нормалям, а на контролируемую под углами, близкими к нормальным. В плсскости регистрации проекционного объектива 7 создается изображение шкалы и интерференционной картины, 15 сформированнои на образцовой поверхИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы оптических деталей. 25Цель изобретения - упрощение кон, струкции интерферометра при одновременном повышении точности и производительности измерений.На Фиг.1 изображена принципиальная схема интерферометра для контроля оптических поверхностей вращения; на фиг.2 - линза с образцовой сферической поверхностью и выполненной на ней шкалой; на фиг.З - участок интерферограммы, который пересекает одна из зеркальных полос с реперами.Интерферометр содержит поворотный стол 1 для установки контролируемой детали, линзу 2 с образцовой сфе- о рической поверхностью, центр кривизны которой совпадает с осью вращения стола 1 и на которой выполнена шкала, наклонную осветительно-проекционную систему, включающую монохроматический источник света - лазер 3,объектив 4 - формирователь точечного источника света, светоделитель 5, осветительный объектив 6, проектирующий точечный источник света в центр кривизны образцовой сферической поверхности и проекционный объектив 7, причем входной зрачок объектива 7 совпадает с плоскостью, сопряженной с центром кривизны образ 55 цовой сферической поверхности.Шкала (фиг.2) представляет собой ., узкие, радиально расположенные полосы зеркального покрытия, на котсности, Измерение профиля контролируемой поверхности детали происходитв сечениях, где располагаются зеркальные полосы шкалы с реперами, Выбор сечения осуществляется поворотом стола 1 и вращением осветительно-проекционной системы вокруг центра кривизны образцовой сферическойповерхности. Отклонение профиляконтролируемой детали определяется как разность измеренного по Фотографии порядка интерференции на любом репере с расчетным для этого репера (табличным) значением. 3 ил. рых нанесены реперы в виде частей(дуг) концентричных колец,Интерферометр работает следующимобразом.Контролируемую деталь 8 устанавливают на поворотном столе 1 и центрируют так, что ее ось симметрии совпадает с осью вращения стола 1, ацентр кривизны средней зоны совпадает с центром кривизны образцовойсферической поверхности, Параллель,ный пучок света от лазера 3 проходит объектив 4 и формирует в егоФокусе точечный источник света, Осветительный. объектив 6 с помощью светоделителя 5 проектирует точечныйисточник в центр кривизны образцовой сферической поверхности так,что отраженные светоделителем 5 ипрошедшие объектив 6 и линзу 2 лучи падают на образцовую поверхностьпо нормалям, а на контролируемую -под углами, близкими к нормальным.В плоскости регистрации проекционного объектива 7 создается изображение шкалы и образованной лучами,отраженными от контролируемой и образцовой поверхностей, картины интерференции на образцовой поверхности.Измерение профиля контролируемойповерхности происходит в сечениях,где располагаются зеркальные полосышкалы с реперами. Выбор желаемогосечения осуществляется поворотомстола 1 и наклоном осветительно-проекционной системы 3-7 вокруг центракривизны образцовой сферической поверхности. Выбранный участок интер5 1548 б ференционной картины со шкалой фотографируется и по полученной фотогра" фии (фиг,З) определяется отклонение профиля контролируемой детали от требуемого. Ошибка профиля представля 5 ет собой разность измеренного по фотографии порядка интерференции (номера интерференционной полосы) на любом репере с расчетным для этого репера (табличным) значением. Таблица значений порядков ин, терференции рассчитывается по результатам аттестации образцовой поверхности линзы 2 и координат реперов шкалы, т.е. радиусов .концентричных окружностей, на которых они лежат, и постоянна для заданной поверхности.20Устройство позволяет упростить конструкцию известного интерферометра ИТпри одновременном повышении производительности измерений и их точности, так как интерферометр не имеет подвижных измерительных элементов, а влияние искажений всех оптических элементов минимально, поскольку они одинаково сказываются как на шкалу, так и на интерференционную картину. 63 6Формула изобретенияИнтерферометр для контроля оптических поверхностей вращения, содержащий поворотный стоп для установки контролируемой детали, линзу с образцовой сферической поверхностью, центр кривизны которой совпадает с осью вращения. стола, ориентированную наклонно к оси вращения стола освети- тельно-проекционную систему, включающую монохроматический источник света, формирователь точечного источника света, осветительный и проекционный объективы и шкалу полярных коор, динат, причем точечный источник света оптически сопряжен с центром кривизны образцовой сферической поверхности и входным зрачком проекционного объектива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции интерферометра при одновременном повышении точности и производительности измерений, шкала полярных координат выполнена на образцовой сферической поверхности в виде радиально расположенных полос.из отражающего материала, на которые нанесены реперы, представляющие собой части концентричных колец с центром на оптической оси интерферометра.1( Составитель С.ГрачевТехред Л.Сердокова Корректор В.Кабаций Редактор Н,Бобкова Заказ 136 Тираж 496 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, )К, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101