Интерферометр для контроля формы поверхности

)5 601 В 11/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ЪЕ 116.3- Е:;:КНРр ГИБЛИТРд фЩЕ 4 4САВОЙЕ КОМУ СВИДЕ К АВТО ЬСТ Изобретение относится к измеритель- сферическими поверхностями. Устройство ной технике и может быть использовано при наблюдения интерференционной картины контроле оптических деталей с эллиптиче- расположено за светоделительным кубиком скими и гиперболическими поверхностями, в автоколлимационном ходе лучей,Известен интерферометр для контроля Недостатком прототипа является сниформы асферических поверхностей второго жение точности контроля из-за ошибок, внопорядка. В известном интерферометре в симыхразностьюпоказателейпреломления рабочемпотокеустановленсферическийот- иммерсионной жидкости и отражателя со ражатель, центр кривизны которого совме-сферической поверхностью, Кроме того, щен с одним из фокусов контролируемдй снижена производительность измерений поверхности. Отражатель вместе с контро- из-за необходимости помещенйя контролилируемой поверхностью образуют безабер- . руемой детали в кювету с иммерсионной рационную систему. жидкостью.Наиболее близким по технической сущ- Цель изобретения - повышение точно- ности к достигаемому эффекту к предлагае- сти и производительности контроля эллипмому устройству является иммерсионный тическихи гиперболическихповерхностей. интерферометр, содержащий последова- Поставленная цель достигается тем, что тельна установленные лазер, объектив и . усовершенствуется интерферометрдля кон-, светоделительнйй кубик, делящий излуче- троля формы поверхности, содержащий поние на два потока. В каждом из потоков следовательно установленные лазер, установлены отражательные элементы со объектив, светоделительный кубик, деля(21) 4810597/28(72) А.В, Бакеркин и Н),П. Контиевский (56) Кривовяз Л.МПуряев Д,Т., Знаменская М.А, Практика оптической измерительной лаборатории, М,; Машиностроение, 1974, с. 103-110.- Пуряев Д.Т, Методы контроля оптических асферических поверхностей. М.: Машиностроение, 1976, с. 88-97.(54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при 2тконтроле оптических деталей с эллиптиче, скими и гиперболическими поверхностями и позволяет повысить точность и производительность контроля эллйптических и гиперболических поверхностей, В опорном потоке апланатическую точку мениска, сопряженную с-точкой А 1, совмещают с фокусом объектива, Контролируемую деталь устанавливают таким образом, чтобы фокус Р 2 ее эллиптической поверхности был совмещен в рабочем потоке с фокусом объектива, а фокус Р 1 светоделительным кубиком был сопряжен с точкой А 1. За диафрагмой наблюдают картину интерференции опорного и рабочего потоков. По искривлению наблюдаемых интерференционных полос судят о форме поверхности. 4 ил.3 1755041 4щий излучение на два потока, в каждом из сопряжейа кубиком 5 с фокусом Р 1 поверхкоторых установлен отражательный эле- ности 23. СопряженнйеточкиА йР 1 линзоймент, и система наблюдения интерференци проектируются в центр диафрагмы 6.онной картины В интерферометре (фиг.2) объектив 8Отлицительными признаками интерфе фокусирует лазерное излучение вфокус Р 2рометра является то, цто он снабжен апла- вогнутой эллийтической"поверхйости 24 опнатицеским мениском, установленным в тицеской детали 20; Б опорный поток введенодном иэ потоков так, что одна из его апла- мениск 14, апланатицескаяточка А 1" которонатицеских точек совмещена с фокусом объ- го светоделительным кубиком 5 сопряженаектива йвторым светоделительным 10 с фокусом Р 1 контролируемой поверхностикубиком расйоложенным между мениском 24. Сопряженные точки А и Р линзой 16и системой наблюдения так, чтосветоде- проектируются в центр диафрагмы 6.лительные грани обоих кубиков" перпен-При контроле (фиг.З) выпуклой гипербодикулярны,а отражательные элементы "лицескойповерхности 25 оптицескойдеталивыполнены с плоскими отражающими по 21 объектйв 9 в рабочем потоке фокусируетверхностямй и ориентироваййпод углом кизлучение в фокус Р 2 поверхности 25. Апланаправлению соответствующего потока, натическая точка А 1 мениска 13 кубиком 5На фиг.1 приведена схема интерферо- сопряжена с фокусом Р поверхности 25,метра для контроля выпуклых эллиптиче- Точки А 1 и Р 1 линзой 17 проектируются вских поверхностей; на фиг.2 - для 20 центрдиафрагмы 6,контроля вогнутых эллиптических поверх- Объектив 10 (фиг,4) в рабочем потокеностей; на фиг,З - для контроля выпуклых фокусирует излучение в фокус Р 2 вогнутойгиперболических поверхностей, на фиг.4 - гиперболической поверхности 26 оптицедля контроля вогнутых гиперболицеских по- ской детали 22. В ойорном потоке интерфеверхностей, .: , . 25 рометра установлен мениск 14, одна изСхемы интерферометра Включают апланатицеских "тоцек которого совмещенаследующие элементы; лазер 1, светоде-. с фокусом Р 1 поверхности 26; а другая аплалительный кубик 2, зеркало 3, призму 4, натическая точка, сопряженная кубиком 5 ссветоделительный кубик 5, диафрагму 6, фокусом Р поверхности 26, проектируетсяобъективы 7 -10, апланатицеские мениски 30 линзой 18 в центр диафрагмы 6.11 - 14 и линзы 15 - 18, На схемах показаны В рассмотренных схемах после лазераконтролируемые оптические детали 19 - 22 с 1 по ходулучей может быть установлен расасферицескими поверхностями 23 - 26. ширитель пучка (не показан), "Интерферометр(фиг,1) сОдержйт после- Интерферометр (фиг.1) работает следудовательно установленные лазер 1, объек ющим образом,тив 7 и светоделительный кубик 2, делящийПараллельный пучок лучей, выходящийизлуцение на два потока. В каждом иэ пото- из лазера 1, объективом 7 преобразуется в"ков установлены отражательные элементы, сходящийся,асветоделительныйкубик 2 девыполненные сйлоскими отражающими по- - лит луци на опорный и рабочий потоки. Вверхностями,ориентированныйи подуглом 40 опорном потбке апланатицескую точкук направлению соответствующего потока, мениска 11; сопряженную с точкой А 1,Один иэ потоков является рабочим, В этом совмещают с фокусом объектива 7, Контропотоке отражательным элементом служит лируемую деталь 19 устанавливаюттакимзеркалоЗ, Вдругом потоке, который являет- . образом, чтобы фокус Р 2 ее эллиптической- ся опорным, отражательным элементом слу поверхности 23 был совмещен в рабочемжит призма 4, Интерферометр снабжен" потоке с фокусом объектива 7, а фокус Р 1апланатицеским мениском 11, установлен- светоделительным кубиком 5 был сопряженным в опорном потоке так, цто одна из его с точкой А. Глаз, расположенный за диаф: апланати.ескихточексовмещенасфокусом рагмой б, наблюдает картину интерференобъектива 7. Между мениском 11 и системой 50 цйи опорного и рабочего потогов. Рабочийнаблюдения, включающей линзу 15 и диаф- поток отражается от контролируемой эллипрагму б, введен второй светоделительный тической поверхности, Контроль формы покубик 5, Светоделительные грани кубиков 2 верхности осуществляется по искривлениюи 5 перпендикулярны друг другу наблюдаемых интерференционных полос,Интерферометр (фиг,1) предназначен 55 Работа интерферометров, показанных"для контроля формы выпуклой эллиптиче-на фиг.2 - 4, аналогична описанной,ской поверхности 23 оптицеской детали 10. Примейение интерферометра целеФокус обьектива 7 в рабочем потоке совме- сообразно для контроля малогабаритныхщен с фокусом Р 2 эллиптической поверхно- (например, диаметром до 50-100 мм) оптисти 23, Апланатицеская точка ".1 мениска 11 цеских деталей с эллиптическими и гипербо1755041 5 . 6 лическими поверхйостями. По сравнейию с два потока,в каждомиз которйх установлен прототипом интерферометр является более,. отражательный элемент, и систему наблюпростым, т.к, в нем отсутствует кювета сдения интерференционной картины, отл ииммерсионной жидкостью для помещенйя . ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения отражающегоэлемента й контролируемой 5точности и производительности контроля детали. Отсутствие иммерсионной жидко- параболическихповерхностей, объектив уссти повышает пройзводительность контро-: тановлен в одном из потоков, интерфероля, т.к, устраняется операциязайолнения : метр снабжен апланатическим мениском и кюветы иммерсионной жидкостью, и йбвы- " вторым светоделительным кубиком, мениск шает точность"контроля, т,к. исключаются 10 установлен в том же потоке, что и объектив, ошибки, вносимые разностью показателейтак, что одна из его апланатических точек преломления иммерсионной жидкостй и от-совмещена с фокусом объектива, а второй ражательного элемента :-;=;.;: , ,. светоделительный кубик расположен междумениском и системой наблюдения так, что Ф о р м у л а и 3 о б р "е т е н иФ :,:,: 15 светоделительные грани обоих кубиков перИнтерферометр для контроля формыпендикулярны, а отражательные элементы поверхности, содержащий объектив и по- . выполнены с плоскими отражающими последовательйоустановленныелазер; свето-" верхностями и ориентированы под углом к делительный кубик, делящий излучениена.направлению соответствующего потока.1755041Фиг 4Составитель Ю.Контиевскийактор О.Спесивых Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла Заказ 2882 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10