Интерферометр для контроля асферических поверхностей второго порядка Советский патент 1991 года по МПК G01B11/24 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, для технологического и аттестационного контроля вогнутых эллипсоидов и параболоидов с рабочей центральной зоной и большими относительными отверстиями.

Пель изобретения - повышение точности и производительности контроля за счет исключения затенения центральной части контролируемой поверхности.

На фиг. 1 приведена оптическая схема интерферометра для контроля вогнутых эллипсоидов , на фиг. 2 - схема рабочей ветви интерферометра для контроля параболоидов , на фиг.3контролируемая деталь по оптической оси инiерферометр , разрез.

Интерферометр содержит источник 1 монохроматического излучения (лазер), концентр 2, диафрагму 3, свс-- тоделитель 45 объектив 5, передний фокус которого совмсччеп с диафрагмой 3, формиропатепь 6 опорного пучка лучей, выполненный, например, в виде светоделителя, установлением перпендикулярно оптической оси интерферометра, объектив 7, установленный с возможностью лпвоца из потока излучения, контролпругма;; деталь обозначена позицией 8. Кроме того, устройство содержит автоколлн- мацио нное зеркало 9 с отражающей поСО

кэ м

УС

to

со

)

r, i

верхностью 10, которая выполнена в виде вогнутой полусферы и блок 11 регистрации, оптически связанный через светоделитель 4 с объективом 5. Лвтоколлнмационное зеркало 9 установлено так, что центр 0 кривизны и крал отражающей поверхности 10 совмещены с оптической осью АА интерферометра. Контролируемая деталь 8 устанавливается так, что ее оптическая ось совмещается с оптической осью АА интерферометра, ближний фокус F4 детали совмещается с центром О кривизны отражающей поверхности 10, а дальний фокус F- совмещается с изображением диафрагмы 3. При контроле эллипсоида (фиг . 1) изображение диафрагмы 3 находится в фокусе F объектива 7. При контроле параболоида (опт..) выключающийся объектив 7 выводится из хода лучей, а изображение диафрагмы 3 переносится в бесконечность, где оно совмещается с дальним фокусом параболоида. Световой размер автоколлимационного з-ер- кала МОАСТ быть ограничен в осевом направлении (показано пунктиром на фиг.2 и 3) по ходу луча от наружной световой чонп контролируемой детали.

Интерферометр работает следующим образом.

Пучки учен (фиг.1) источника 1 монохроматического излучения соби- конденсором 2 на диафрагме 3, проходят через светоделитель А и обектив 5. Параллельные пучки частично отражаю ся светоделителем 6 и частично проходят его. Частично отражающая поверхность светоделителя 6 является эталонной плоскостью, формирующей опорный пучок лучей интерферометра. При контроле эллипсоидов пучки, частично прошедшие светоделитель 6, попадают в объектив 7, и пройдя дальний фокус F, после отражения от

его ближнем фокусе F. . При

ллипсоида собираются в

контроле

параболоидов (фиг.2) объектив 7 выводится из хода лучей. Параллельные пучки, частично прошедшие светоделитель 6, попадают на контролируемый параболоид и после отражения от него собираются в фокусе F. Далее лучи, отраженные от верхней (применительно к чертежу) половины контролируемой поверхности 8, попадают на отражающую поверхность 10 автоколлимационного зеркала 9 и после

отражения от нее идут по тому же пу- ти в обратном направлении к светоделителю 6, где интерферируют с луча- , ми опорного пучка. Затем лучи проходят объектив 5, отражаются от светоделителя 4 и попадают в блок 11 регистрации, в котором по анализу интерференционной картины судят о ка0 честве контролируемой поверхности 8. Вследствие того, что автоколлимационное зеркало 9 отражает в обратном направлении пучки лучей, попадающие на него от половины контролируемой

5 поверхности 8, интерференционная

картина имеет вид полукруга, диаметр которого соответствует диаметру контролируемой поверхности. Поворачивая контролируемую деталь вокруг

0 ее оси, последовательно наблюдают интерференционную картину от всей поверхности.

Повышение точности и производительности контроля вогнутых эллипсо5 идов и параболоидов с рабочей центральной зоной достигается благодаря тому, что отсутствует полное экранирование центральной зоны. Интерференционная картина формируется

Q пучками, испытавшими двойное отражение от всех зон, в том числе и центральной, половины контролируемой поверхности. Это дтет возможность контролировать поверхности с рабочей центральной зоной, что необходимо при изготовлении линз с асферическими поверхностями. Все зоны половины поверхности контролируются за один прием, что потволя0 ет исключить дополнительную и менее точную операцию контроля рабочей центральной зоны с помощью пробного стекла.

5 Формула изобретения

5

Интерферометр для контроля асферических поверхностей второго порядка, содержаний последовательно установленные источник монохроматического излучения, конденсор, диафрагму, светоделитель, объектив, совмещенный передним фокусом с диафрагмой, формирователь опорного пучка, объектив, установленный с возможностью вывода из потока излучения, и автоколлимационное зеркало и блок регистрации, оптически связанный с объективом через светоделитель, о т0

5

1 2 4

567

фиг.2

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля вогнутых эллипсоидов и параболоидов с рабочей центральной зоной и большими относительными отверстиями. Пель изобретения - повышение точности и производительности контрима . I. -от и :,;п ничшл затенения центральной «ас in контро- лируемой поверхности. Агп окодлима- ционное зеркало, выполненной в виде вогнуто 1 полусферы, ориентировано так, что центр кривизны п края ее отражающей поверхности совмещены с оптической осью ни i ерферометра, отражает в обратном напра:ленпи пучки лучей от ПОЛРЬППЫ патронируемой iTonepxiior.ii, г.рп :vi npiMO КОТОРОЙ Вокруг Г 1 ОСЧ О i IVI (413 Т L . ll но наблюдают mi iерферонппончую картину, сформпровагпую пучками, испытавшими двойное отр.ГАРНи .л всех зон, в TciM числе и централы, р половины контролируемой по, i-p---- ностп. 3 ил. (Л С

фиа.З