Интерференционный способ контроля формы оптической поверхности Советский патент 1986 года по МПК G01B11/27 G01B9/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исползовано, в частности, при контроле формы вогнутых и выпуклых цилиндрических поверхностей.

Цель изобретения - возможность контроля формы цилиндрической поверхности при сферических рабочей и референтной волнах, т.е. обеспечние контроля цилиндрических поверхностей на тех же интерферометрах, которыми контролируют сферические поверхности.

На фиг. 1 показан один из вариатов схемы прибора, реализующего интерференционный способ контроля фомы оптической выпуклой поверхности на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид поля зрения прибора при сферическом эталоне и поперечном сдвиге; на фиг. 4 - то же, при продольном сдвиге.

Прибор содержит осветитель 1, точечную диафрагму 2, светоделител 3, коллимирующий объектив 4, формирующую оптическую систему 5, концентрический мениск 6 с эталонной сферической поверхностью 7, деталь 8 с контролируемой цилиндрической поверхностью 9, каретку 10, экраны 11, регистрирующую систему 12.

Осуществляется интерференционны способ контроля формы оптической поверхности с помощью прибора следющим образом.

Пучок лучей, прошедший от осветтеля 1 через диафрагму 2 и отражен ный от светоделителя 3, преобразуеся коллимирующим объективом 4 в параллельный. Оптическая система 5 фомирует сферическую волну и направлет ее в сторону мениска 6, одна из поверхностей 7 которого служит эталоном, и сквозь его на деталь 8 с контролируемой цилиндрической поверхностью 9. Фокус системы 5 совмщен с центром кривизны поверхности Перед началом измерений деталь 8 ориентируют по отношению к каретке 10 и системе 5 так, чтобы геометрическая ось (геометрическое) место центров кривизны) цилиндрической поверхности 9 была параллельна направлению перемещения каретки 10 и проходила через фокус системы 5. Сферическая волна, отраженная от элонной поверхности 7 (референтная волна), сохраняет сферическую форм

S

0

5

0

5

а отраженная от контролируемой поверхности 9, (рабочая) несет информацию о форме этой поверхности. Форма этой волны Сложна и близка к сферической в очень узкой полосе. В пространстве между эталонной по- верхностью 7 и оптической системой 5 референтная и рабочая волны интерферируют. Оптическая система 5 вместе с объективом 4 создает изображение интерференционной картины на регистрирующей системе 12. Эта картина имеет в зависимости от направления и величины сдвига фокуса системы 5 относительно геометрической оси поверхности 9 тот или иной вид. При поперечном сдвиге интерференционная картина имеет вид как на фиг. 3, а при продольном - как на фиг. 4. На регистрирующую систему 12 подают только центральную часть этой карти- Ны, близкую к оси ее симметрии, перпендикулярной геометрической оси поверхности 9. В этой центральной части картины форму полос можно считать прямолинейной. Остальная часть картины экранируется непрозрачными экранами 11. После этого перемещают каретку 10 вместе с деталью 8 и последовательно между экранами 11 получают интерференционные картины, образованные с помощью узких полосок контролируемой поверхности 9. При идеальной форме поверхности 9 количество и ширина полос остаются неизменными.

Формула изобретения

Интерференционный способ контроля формы оптической поверхности, заключающийся в том, что формируют с помощью оптической системы сферическую рабочую и референтную волны, совмещают фокусоптической системы с центрами кривизны эталонной и контролируемой поверхностей, отличающийся тем, что, с целью контроля формы цилиндрической поверхности, фиксируют интерференционную картину, полученную в результате интерференции лучей, отраженных от контролируемой цилиндрической поверхности и эталоне, экранируют интерференционную картину непрозрачными экранами по обе стороны от ее оси симметрии, перпендикулярной геомет- 1Рической оси цилиндрической поверхности, перемещают относительно одна другой оптическую систему и цилиндрическую поверхность вдоль геометрической оси последней, анализируют изменение

числа интерференционных полос и их ширины на участке интерференционной картины, вырезанном экранами, по которым и производят контроль формы цилиндрической поверхности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле формы вогнутых и выйуклых цилиндрических поверхностей. Цель изобретения - возможность контроля формы цилиндрической поверхности при сферических рабочей и референтной волнах, т. е .обеспечение контроля цилиндрических поверхностей на тех же интерферометрах, которыми контролируют сферические поверхности. Пучок лучей, прошедпий от осветителя через диафрагму и отраженньй от светоделителя, преобразуется кол- лишгрующим объективом в параллельный. Оптическая система формирует сферическую волну и направляет ее в сторону мениска, одна из поверхностей которого служит эталоном, и сквозь его на деталь с контролируемой цилиндрической поверхностью. Фокус системы совмещен с центром кривизны поверхности. Перед началом измерений деталь ориентируют по отношению к каретке и системе так, чтобы геометрическая ось цилиндрической поверхности бьша параллельна направлению перемещения каретки и проходила через фокус системы. Сферическая волна, отраженная от эталонной поверхности (референтная волна), сохраняет сферическую форму, а отраженная от контролируемой поверхности (рабочая) несет информацию о форме этой поверхности. В пространстве между эталонной поверхностью и оптической системой референтная и рабочая волны интерферируют. Оптическая система вместе с объективом создает изображение интерференционной картины на регистрирующей системе, В центральной части картины форму, полос можно считать прямолинейной. Остальная часть картины экранируется непрозрачными экранами. После этого перемещают каретку вместе с деталью и последовательно между экранаш получают интерференционные картины, образованные с помощью узких полосок контролируемой поверхности. При идеальной форме поверхности количество и ширина остаются неизменными, 4 ил. Q S ЬЭ 0д О О) vl «ч