Интерферометр для контроля качества поверхностей вращения второго порядка Советский патент 1962 года по МПК G01B11/30 G01B9/02 

Известные устройства для контроля качества сферических поверхностей, содержащие интерферометр, в одном из плеч которого установлена эталонная сферическая поверхность с центром кривизны, совмещенным с задним фокусом объектива, а в другом - контролируемая поверхность, центр кривизны которой совмещен с задним фокусом объектива, идентичного объективу, стоящему в первом плече, не позволяют контролировать качество сферических поверхностей вгаироком диапазоне, например поверхностей одного вида с разными параметрами (эллиптические),

В предлагаемом интерферометре для расщирения диапазона контролируемых поверхностей применено автоколлимационное зеркало, центр кривизны которого совмещен с фокусом контролируемой поверхности.

На чертеже показана оптическая схема интерферометра.

Источник / света через светофильтр 2 проектируется конденсором 3 в плоскость диафрагмы 4, установленной в фокусе коллиматорного объектива 5. Параллельный пучок света, выходящий из коллиматорного объектива, разделяется -кубиком 6 на два пучка, один из которых, падая на объектив 7, образует в его заднем фокусе S изображение диа фрагмы 4. Центр Oi кривизны эталонного зеркала 8 совмещен с задним фокусом объектива. Лучи света, падая нормально к поверхности эталонного зеркала 8, отражаются от него и повторяют свой путь в обратном направлении.

Другая часть пучка, отраженная от полупрозрачной диагональной плоскости кубика 6, падает на объектив 9. Объективы 7 9 одинаковы или отличаются по толщине возможно меньще, для того чтобы уравнять путь лучей в обоих ветвях интерферометра.

№ 149910- 2 Изображение диафрагмы 4 образуется в фокусе 52 объектива 9, который совмещен с одним из фокусов FI контролируемой поверхности У/. С другим фокусом р2 поверхности совмещен центр кривизны (Л автоколлима-ционного зеркала 10. Лучи света, идущие из фокуса 2 объективаЯ отражаясь от контролируемой поверхности //, падают нормально к поверхности автоколлимационного зеркала 10 и после отражения от негр повторяют свой путь в обратном направлении. Оба пучка ВСтречаются на разделительной грани кубика 6 « интерферируют между собой. По возникающей интерферекционной картине делают заключение о качестве контролируемой поверхности.

Путь лучей в воздухе в обеих ветвях интерферометра уравнивается путем перемещения объектива 7 совместно с эталонным зеркалом 8 (эталонный блок), при этом несколько нарущается условие яркости интерференционной .картины «и выдерживается условие контрастности. Чтобы одновременно выдерживать условия яркости и контрастности, необходимо, чтобы радиус эталонного зеркала 8 был равен длине хода луча от фокуса обектива 9 до поверхности автоколлимационного зеркала W.

Автоколлимационное зеркало совместно с контролируемой поверхностью Л составляет контрольный блок, который является сменным при контроле разных поверхностей. Вместо контрольного блока можно установить сферическую поверхность так, чтобы центр кривизны ее совпадал с задним фокусом объектива 9, в этом случае достигается взаимный контроль двух сферических поверхностей, одна из которых - эталонное зеркало 8.

В принципе на данном интерферометре можно контролировать и выпуклые сферические поверхности, радиус которых не превыщает вершинное фокусное расстояние объектива 9.

Интерферометр может работать и в абсолютной схеме контроля. В этом случае вместо эталонного блока устанавливается перпендикулярно параллельному пучку лучей плоское зеркало. При этом источник света должен быть достаточно монохроматичным.

С помощью настоящего интерферометра возможен контроль не только различных видов поверхностей вращения (сферических, параболических, эллиптических и гиперболических), но и поверхностей одного вида, например гиперболических, с разными параметрами. Для этого в интерферометре меняется только контрольный блок, который в конструкции интерферометра предусмотрен сменным, а эталонный блок остается тем же самым.

При контроле сферических поверхностей можно пр.и помощи одной эталонной сферической поверхности контролировать сферические поверхности с очень большим диапазоном радиусов, уравнивая при этом оптические пути лучей перемещением эталонного блока.

Предмет изобретения

Интерферометр для контроля качества поверхностей вращения второго порядка, в одном из плеч которого установлено эталонное сферическое зеркало с центром кривизны, совмещенным с задним фокусом объектива, а в другом контролируемая поверхность, один из фокусов которой совмещен с задним фокусом объектива, идентичного объективу, стоящему в первом плече, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона контролируемых поверхностей, в нем применено автоколлимационное зеркало, центр кривизны которого совмещен с фокусом контролируемой поверхности.