Интерферометр переменной чувствительности для контроля отклонений от плоскостности поверхности Советский патент 1991 года по МПК G01B9/02 

угтпиовлоинЫс ил попоротпых осиопа- киях 3 и 5 ocBeTHTCJtbHyif) ti рсогистри- руювдую системы. Контролируемый объект -устанавливается.на держателе 8. Отклонения от плоскостности поворхнос- ти объекта определяются по интерференционной картине, возникающей при взам.модействпи пучков, отраженкьк от контролируемой поверхности и основания призмы 4, выполненного в виде образцовой плоскости. Изменение чувствительности интерферометра производится благодаря синхронному раэ- вороту осветительной и регистрирую- щей систем при сохранении симметрич- ности их осей oтнocиfeльнo плоскости симметрия г1ризмы 4. Ось развороти ос нования 3 осветительной системы перпендикулярна главной плоскости призмы и проходит через точку пересечения перпендикуляра, оп тцеНпого из середины основания призмы на входную грань с продолжением такого лежащего в главной плоскости призмь луча который ггосле преломления на входной боко- вой грани яроходит через середину основания и образует с ним угол полио- говнутреннего отражения. Для.определения пены интерференционной полО

. . 1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения отклонений от плоскостности поверхностей с . различной шероховатостью. .

Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля.

Это достигается благодаря повышению контрастн ости интерференционных полос ц результате возможности получения многолучевой интерференции за счет линейной подвижки держате;1я, наличию образцовой меры, позволяю- . щей тЬчно определять и регулировать чувствительность интерферометра, а также уменьшению методической, поГреш- ности при контроле поверхностей больших габаритов методом переналожения . за счет сокращения количества шагов в результате увеличения размеров зоны, контролируемой за одну установку объекта измерений.

сы при измененном уг л« пучкя на основание призмы, п интерферометре Предусмотрена позможность вяпде- ния в пространство между основанием призмы 4 и держателем 8 образцовой меры 10 с эталонной сферической поверхностью. Держатель 8 вьтолнен с возможностью линейных смещений в на правлении, перпендикулярном основанию призмы 4, Указанное перемещение позволяет при любом угле падения освещающего пучка на основание призмы 4 обеспечить выполнение условий возникновения многолучевой интерференции, благодаря чему повышается контраст интерференционных полос и точность измерения. Реализованная в интерферометре ориентация осей развод рота осветительной и регистрирующей систем обеспечивает минимальное инь- етиробание пучков при изменении их углов падения на грани призмы,, что дает возможность контролировать при единой установке измеряемого объекта на держателе максимальный участок поверхности. Благодаря этому повышается точность и производительность контроля крупногабаритных поверхностей методом переналожения. 3 ил.

Hd чертеже представлена принципи- Лльная схема интерферометра.

Интерферометр содержит последовательно расположенные на одной оси

лазерный источник 1 спета и осветительную коллимирующуюся систему 2, жестко установленные на поворотном основании 3, равнобедреннуго призму

. 4, регистрирующую систему, установленную на поворотном основании 5 и содержащую оптичестгую проекционную систему 6 и регистрирующее устройство 7, держатель 8 контрол труемых

объектов, снабженный механическим узлом 9, Вводящим и выводяидам из пучки лучей, падающих из призмы 4 на держатель 8, образцовую меру 10,предназначенную для определения цены интерференционной полосы при соответст- ву1йщих углах падения пучка лучей, а также устройство синхронного повороти осветительной и регистрирующеГ

систем (fTR ioK,i3ai o), кинематически срязангюе с пог оротмыми осиовантгямн 3 и 5..

Кокструктнниом особенностью ин- терферометря является на.ичие двух центров Bpauieirun: С для основания 3 осветительной системы и С. для основания- 5 регистрирующей системы, расположенных симметрично относительно плоскости симметрии призмы 4

Центр ,-С / находится на пересечении перпендикуляра, опущеннаго из середины образцовой грани на входную грань, с продолжением луча осветительной системы, падающего после преломления в призме на середину основания под углом полного внутреннего отражения.

Интерферометр работает следующим образом.

Вышедший из лазерного источника слабо расходягнийся пучок света с помощью осветительной коллимир пощей системы 2 преобразуется в параллельный пучок соответстнующего диаметра и направляется на входную грань призмы 4, Преломленный в призме 4 пучок частично выходит из призмы 4 в няИнтерферометр переменной чувствительности для контроля отклонений от плоскостности поверхности, содержащий коллимирующую осветительмую систему, расположеннук1 по ходу пучка изправлении держа 1 еля 8 и падает на образцовую меру 10, укрепленную в ме-30 лучения осветительной системы равно- ханическом узле 9, вводящем и выводя- бедренную призму, выполненную с ос- щем меру из пучка. Для определения цены интерференционной полосы, соответствующей данному углу падения светя на призму 4, мера 9 вводится в 35 пространство между призМой 4 и держателем 8, а при измерении отклонений от плоскостности поверхности мера выводится из пучка и контролируемый объект устанавливается на дер- 40 жателе.

Пучки, отраженные от меры или от контролируемой поверхности, взаимодействуют с пучком, отраженным от поверхности образцовой грани приз- 45

новартием в виде образцовой плоской поверхности и ориентировлнн то так, что пучок осветительной cиcтe ы падает на одну из боковых граней призмы параллельно ее главному сечению,регистрирующую систему, установленную так, что ее оптическая ось симметрична оси пучка излучения осветительной системы относительно плоскости симметрии призмы, держатель контролируемого об-ьекта, расположенный со стороны основания призмы, и узел изменения угла наклона осей.осветительной и регистрирующей систем относительно основания призмы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, интерферометр снабмы 4, в результате чего на образцовой грани возникает интерференционная картина, которая системой 6 проектируется в регистрирующее устройство 7. В качестве регистрирующего уст-50 жен образцовой мерой,, выполненной

ройства могут быть использованы види- кон, фотоаппарат, окулярньш микрометр Настройка интерференционной картины на требуемые ширину и направление интерференционных полос осуществляется поворотами держателя 8 относительно осей X и Y, минимальный зазор между сравниваемыми поверхностями.

соответстпующип внбрлнному углу ita- дения света на контролт руемун riont.-px ность для обеспечения коитрастноЛ мне голуч(люй клрткны, достигается пере- мешением держателя вдоль оси Z,

В интерферометре удобно и в широких пределах осуществляется изменение угла падения светового пучка на контролируемую поверхность и, следовательно, изменение цены интерференционной полосы или чувствительности прибора. При этом благодаря указанному расположению осей разворотов осветительной и регистрационной систем происходит минимальное виньетирование пучков на боковых гранях призМы, что позволяет увеличить размер зоны,контролируемой при одной установке интерферометра относительно контролируемой поверхности.

Формула изобретения

Интерферометр переменной чувствительности для контроля отклонений от плоскостности поверхности, содержащий коллимирующую осветительмую систему, расположеннук1 по ходу пучка излучения осветительной системы равно- бедренную призму, выполненную с ос-

лучения осветительной системы равно- бедренную призму, выполненную с ос-

новартием в виде образцовой плоской поверхности и ориентировлнн то так, что пучок осветительной cиcтe ы падает на одну из боковых граней призмы параллельно ее главному сечению,регистрирующую систему, установленную так, что ее оптическая ось симметрична оси пучка излучения осветительной системы относительно плоскости симметрии призмы, держатель контролируемого об-ьекта, расположенный со стороны основания призмы, и узел изменения угла наклона осей.осветительной и регистрирующей систем относительно основания призмы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, интерферометр снабсо сферической образцовой поверхностью и установленной с возможностью ввода и вывода ее из пространства между держателем и призмой, осветитель- ная система установлена с возможностью разворота вокруг оси, перпендикулярной главной ллоскости и проходящей через точку пересечения пер512985296

пендикуляра, опущенного из серединысительно плоскости симметрии призмы, основания призмы на входную грань,узел Изменения углов наклона осей ос- с продолжением такого луча, которыйветительной и регистрирующей систем -лежит в главной плоскости призмы ивыполнен в виде механизма синхронно- после преломления на входной боковой. го раэворота обеих систем, а держа- грани проходит через середину основа-тель установлен с возможностью линия и образует с ним угол полногонейного перемещения в направлении, внутреннего отражения, регистрирую-:перпендикулярном основанию призмы, щая система установлена с возможностью и наклонов вокруг двух взаимно пер- разворота вокруг беи, сй метриг4ной осиЮпендикулярных осей, параллельных ос- р азворота осветительной системы отно-Мованию призмы.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения отклонений от плоскостности поверхибстей с различной шероховатостью. Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля за счет возможности получения многолучевой интерференции. Интерферометр содержит равнобедренную призму А и tmoA. ю оо О1 К)