Интерферометр для контроля качества оптических деталей Советский патент 1979 года по МПК G01B9/02 

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для контроля качества поверхностей крупных оптических деталей и систем.

Известен интерферометр, содержащий источник света, конденсор, диафрагму, плоское зеркало, тубусную линзу, микрообъектив, полусферическую линзу с эталонной поверхностью, светоделительную пластину,выключающийся объектив, окуляр 1.

Недостатком данного интерферометра яв;Ляется- совмещение осветительной и наблюдательной систем, что ограничивает-его применение для контроля крупногабаритных оптических поверхностей.

Наиболее близким по технической сутцности к предлагаемому устройству является интерферометр для контроля качества оптических деталей, содержащий монохроматический источник излучения, рабочую ветвь включающую систему плоских зеркал, телескопическую систему и микрообъектив, светоделительный блок, установленную за ним наблюдательную ветвь, и эталонную поверхHOCTbt l

Недостатком известного устройства является то, что интерферометр может применяться для контроля оптических поверхностей с отношением диаметра и радиуса кривизны только до 1:3, при контроле систем с отношением, превышающим указанную величину, собственные аберрации интерферометра резко возрастают, что делает интерфepoмefp совершенно непригодным для контроля высокоточных светосильных систем и поверхностей.

Целью изобретения является повышение ТОЧНОСТИ контроля.

Указанная цель достигается тем, что светоделительный блок .выполнен в виде двух линзовых полусфер,- на, плоскую поверхность одной из которых нанесено светоделительное покрытие, центры кривизны сферических поверхностей совмеи ены с предметной точкой микрообъектива на светоделитель-ном слое, а в качестве эталонной поверхности используется часть сферической поверхности со стороны выходного пучка.

На чертел е показана принципиальная схема устройства. Устройство соялфжит монохроматический источиик 1 из.мучеиия, систему илоеких зеркал 2 и 3, те. еског1ическу1о систему 4. микро()б1 ектив 5, светоделительиый блок 6, выполненный в виде двух /шнзовых полусфер, на плоскую новерхность одной нз которых нанесено светоделительное нокрытие, центры кривизны сферических поверхностей совмешсиы с нредметной точкой микрообъектива на светодслительном слое; исследуемую новерхность 7, наблюдательную ветвь 8, а в качестве эталонной поверхности «а используется часть сферической новерхности со стороны выходного пучка; в обратном ходе лучей за те. ееконической еиетемой 4 установлен сменный светоделитель 9 и юстировочная Р1аблюдательная еиетема К) с нерекрестнем. Пред.тагаемый интерферометр работает следуюHU1M образом. Пучок света от монохроматического источника 1 излучения после отражения от н.юскнх зеркал 2 и 3 расп1иряется телесконической системой 4, затем микрообъектив 5 преобразует его в сходящийся нучок, лучи которого но нормалям проходят одну половину сферической поверхности светоделитель ного блока 6 и собираются в центре кривизны эталонной поверхности «а, образуя предметную светящуюся точку 0. От новерхпости «а свет частично отражается и, возвращаясь по нормалям, создает волновой фронт сравнения е центром в точке О Другая часть евета без преломления проходит поверхность «а и надает на исследуемую поверхность 7. Если центр кривизны исследуемой поверхности или фокус исследуемой системы О совмещен с точкой О, пучок лучей возвраикается по тому же пути и интерферирует с волновым фронтом сравиения. Наблюдение иптерференционной картины и фотографирование ее осуществ.чяется с помощью наблюдательной системы 10. Юстировка интерферометра, т.е. совмещение предметной светящейся точки и пхмггра кривизны эталонной новерхности «а, и проверка сохранения юстировки производятся в aвтoкoллимaциo н oй схе.ме от эталонной новерхности «а с по.мощью элемеь тов 16, сменного светоделителя 9 и юстировоч К)й наблюдательной системы 10 с перекрестием; (д)етоделитель 9 ири юстировке интерферометра устанавливается вмеето и.чоского зеркала 3. С помощью 11еремеи1епия системы 4, о. 10, как одно целое, автоколлнмационный ol эта.юнной новерхностн «а ирнводится в центр перекрестия с минима,1ы-1ьгм eio размером. В рабочем режиме интерферометра нлоекое зеркало 3 устанавливается в рабочем ноложении д:1я уменьшения потерь световой Э11ер|щи. 1ри.менеиие линзового светоделитс.чьного блока позволяет создать эталон1и 1Й и рабочий пучок лучей интерферометра с апертурой до 0,7, так как предметная еветяшаяея точка хорошего качества сформнрована BnvTpn стекла этого блока. Применение нред.шгаемого И1 терферометра для ко1ггроля крупногабаритной оптики иозволяет проконтролировать, а следовательно, и изготовить с высокой точностью крупногабаритные оптические детали и системы е анертурой до 0,7. - Формула изобретения Интерферометр для контроля качества оптических деталей, еодержапшй мопохроматический источиик излучепия, рабочую ветвь, включающую систему плоских зеркал, телесконичеекую систему и микрообт ектив, еветоделительный блок, установленную за ним паблюдательпую ветвь, и эталонную поверхность, отличающийся тем, что, с целью новьипенин точности контроля, светоделительиый блок В1)1иолнен в виде двух линзовых нолуефер, на плоскую поверхпость одной из которых нанесено светоделительное покрьггие, центры кривпзиы еферических поверхностей совмещены с предметной точкой микрообъектива на светоделительном слое , а в качестве эталонной поверхности исио;1ьзуется часть сферической новерхности со стороны выходного пучка. Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе 1. «Оптико-механическая промышленность, 1973, .YO 10, с. 25-27. 2. «Новая техника в астрономии. Вып. 3, , 1970, с. 207.