ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЛОСКОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ Советский патент 1973 года по МПК G01B9/02 

1

Изобретение относится к измерительным оптическим приборам, точнее к интерферометрам для контроля качества плоской оптической поверхности детали.

Известен интерферометр для контроля качества плоской оптической поверхности детали, содержащий осветительную и наблюдательную системы и разделительное оптическое устройство в виде призмы Дове, позволяющее оценивать искривление интерференционных полос по нониальному совмещению нескольких взаимно повернутых изображений полосы.

Известный интерферометр имеет ряд недостатков. В интерферометре границами, разделяющими соседние участки, в которых наблюдаются взаимно повернутые изображения полосы, служат боковые грани призм Дове, имеющие конечную длину, а подсветка осущест1вляется через диафрагму, также имеющую конечные размеры. Поэтому граница, разделяющая соседние участки, имеет вид темной полосы, ширина которой тем больще, чем больше длина призм Дове и угловой диаметр диафрагмы. Наблюдаемые границы раздела и интерференционные полосы лежат в разных плоскостях. Между изображениями полосы, наблюдаемыми через призмы Дове и участками полосы, наблюдаемыми вне призм Дове, имеет место параллакс. Все это снижает точность контроля.

Предлагаемый интерферометр отличается от известного тем, что он снабжен двумя положительными линзами, установленными за фокальной плоскостью объектива наблюдательной системы, а разделительное оптическое устройство расположено между этими линзами и выполнено в виде системы двойного изображения, состоящей из светоделительного кубика, делящего световой поток на две ветви, пентапризмы, расположенной в одной из ветвей, призмы, главное сечение которой имеет вид параллелограмма, установленной так, что две ее параллельные грани перпендикулярны к пучкам лучей в обеих ветвях, а наклонная к пучкам лучей грань обращена к пентапризме и имеет участки зеркальных покрытий в виде прямоугольников, и клина, расположенного на наклонной грани призмы, угол которого равен углу наклона этой грани

к пучкам лучей.

Благодаря этим отличиям ширина границ раздела полосы на участки с взаимно повернутыми изображениями практически равна нулю, плоскость изображения полос проходит

через границы раздела, и параллакс между изображениями полосы на различных участках отсутствует, что повышает точность контроля. На фиг. 1 изображена оптическая схема

предлагаемого интерферометра; на фиг. 2 -

разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид поля зрения интерферометра.

Интерферометр содержит осветительную систему, включающую источник 1 монохроматического излучения, конденсор 2, диафрагму 3, ноложительные линзы 4 vi. 5, объектив 6, эталон 7, светоделительную нластину S, разделительное оптическое устройство, состоящее из светоделительного кубика 5, пентапризмы 10, призмы 11, клина 12, зеркальных покрытий 13 в виде прямоугольников, и наблюдательную систему - положительную линзу 14.

Работает интерферометр следующим образом.

Источник / монохроматического излучения через конденсор 2 освещает диафрагму 3, расположенную в фокальной плоскости линзы 4. Линза 5 проектирует изображение диафрагмы 3 в фокальную плоскость объектива 6. Параллельный пучок лучей, выщедщий из объектива, падает на эталонную поверхность эталона 7 и на контролируемую поверхность детали 15. Отраженные от этих поверхностей лучи, интерферируя между собой, образуют интерференционную картину, локализованную в промежутке между этими поверхностями. Светоделительная пластина 8 направляет лучи, отраженные от эталонной и контролируемой поверхностей, в систему двойного изображения, состоящую из светоделительного кубика 9, пентапризмы 10, призмы 11 и клина 12. Линза 5 и объектив 6 строят изображение интерференционной картины в передней фокальной плоскости линзы 14.

Если в наблюдаемой интерференционной картине полосы равной толщины направлены перпендикулярно параллельным сторонам зеркальных прямоугольников, а изображения полосы, наблюдаемые в крайних прямоугольниках, совмещены с самой полосой, то изображения, наблюдаемые в средних прямоугольниках, смещены по отнощению к полосе на величину, вдвое большую стрелки искривления полосы в данной точке. Высокая точность контроля достигается за счет повыщенной чувствительности глаза к нониальному совмещению, а также благодаря смещению изображеНИИ, наблюдаемых в зеркальных прямоугольниках, на двойную величину.

Предмет изобретения

Интерферометр для контроля качества плоской оптической поверхности детали, содержащий осветительную и наблюдательную системы и разделительное оптическое устройство,

отличающийся тем, что, с целью повыщения точности контроля, он снабжен двумя положительными линзами, установленными за фокальной плоскостью объектива наблюдательной системы, а разделительное оптическое

устройство расположено между этими линзами и выполнено в виде системы двойного изображения, состоящей из светоделительного кубика, делящего световой поток на две ветви, пентапризмы, расположенной в одной из ветвей, призмы, главное сечение которой имеет вид параллелограмма, установленной так, что две ее параллельные грани перпендикулярны к пучкам лучей в обеих ветвях, а наклонная к пучкам лучей грань обращена к пентапризме и имеет участки зеркальных покрытий в виде прямоугольников, и клина, расположенного па наклонной грани призмы, угол которого равен углу наклона этой грани к пучкам лучей.