ИНТЕРФЕРОМЕТР С ОБРАТНО-КРУГОВЫМ ХОДОМ ЛУЧЕЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВОГНУТЫХ СФЕРИЧЕСКИХ И АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Советский патент 1996 года по МПК G01B9/02 G01B11/24 

Описание патента на изобретение SU786471A1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для контроля правильности формы вогнутых сферических и асферических (с небольшим отступлением от сферы) поверхностей оптических деталей.

Известен интерферометр для контроля формы поверхностей оптических деталей, содержащий осветительную, призменную и наблюдательную системы.

Недостатком известного интерферометра является малая светосила и, следовательно, низкие яркость и контраст интерференционной картины при контроле поверхностей с малым коэффициентом отражения.

Наиболее близким устройством к изобретению по технической сущности является интерферометр с обратно-круговым ходом лучей для контроля формы вогнутых сферических и асферических поверхностей оптических деталей, содержащий осветительную систему, включающую лазер и коллиматорный объектив, призменную и наблюдательную системы. Призменная система состоит из склеенных между собой светоделительного кубика и прямоугольной или ромбической призмы. Коллиматорный объектив установлен неподвижно.

Недостатками известного интерферометра являются то, что в нем не устранены причины, вызывающие появление разности аберраций интерферирующих пучков и снижающие точность контроля; а также то, что фокус рабочего и опорного пучков удалены от оси и центра кривизны контролируемой поверхности на значительное расстояние, что является причиной появления ошибки контроля типа астигматизма, величина которой тем больше, чем больше удаление и чем меньше радиус кривизны контролируемой сферы. В связи с этим на известном интерферометре не представляется возможным выполнять точный контроль поверхностей, радиус кривизны которых меньше 3-4 м. Таким образом известный интерферометр имеет недостаточно высокую точность контроля и ограниченный диапазон радиусов кривизны контролируемых поверхностей.

Целью изобретения является повышение точности контроля и расширение диапазона радиусов кривизны контролируемых поверхностей.

Поставленная цель достигается за счет того, что призменная система выполнена в виде последовательно расположенных светоделительного кубика, плоского и двугранного зеркал и установленного между этими зеркалами высокоапертурного симметричного объектива, а коллиматорный объектив выполнен с возможностью осевого перемещения.

На чертеже изображена принципиальная схема интерферометра с обратно-круговым ходом лучей для контроля формы вогнутых сферических и асферических поверхностей оптических деталей.

Интерферометр содержит осветительную систему, включающую лазер 1, отрицательную линзу 2 и коллиматорный объектив 3, выполненный с возможностью осевого перемещения и диафрагму 4, призменную систему, выполненную в виде последовательно расположенных светоделительного кубика 5, плоского зеркала 6, высокоапертурного объектива 7 и двугранного зеркала 8, наблюдательную систему, включающую объектив 9, основной окуляр 10 и сменный окуляр 11.

Индексом 12 обозначена контролируемая поверхность оптической детали.

Работает описываемый интерферометр следующим образом.

Входящий из лазера 1 узкий пучок лучей с помощью линзы 2 расширяется до необходимого размера и направляется на коллиматорный объектив 3, имеющий фокусирующее перемещение вдоль оси. После объектива 3 пучок лучей попадает на светоделительный кубик 5, диагональной гранью которого делится на два пучка опорный и рабочий. Опорный пучок лучей после отражения от диагональной грани кубика 5 направляется к контролируемой поверхности 12 и осевым перемещением объектива 3 фокусируется вблизи ее центра О2. После отражения от контролируемой поверхности 12 опорный пучок лучей последовательно отражается от двугранного зеркала 8, проходит высокоапертурный объектив 7, и после отражения от плоского зеркала 6 и диагональной грани кубика 5 собирается в фокусе F7 и далее направляется в объектив 9 наблюдательной системы. Рабочий пучок, пройдя диагональную грань кубика 5, падает на зеркало 6, и, отразившись от этого зеркала 6, проходит объектив 7. После прохождения объектива 7 и отражения от двугранного зеркала 8, пучок лучей собирается в фокусе F7'. Параметры и взаимные положения призменной системы с объективом 7 подобраны таким образом, что фокуса F7F7' и центр кривизны О1 контролируемой поверхности находятся на одной прямой, перпендикулярной оси О1О2. Из фокуса F7 рабочий пучок лучей направляется на контролирующую поверхность 12, отражается от нее и приходит к диагональной грани кубика 5, где накладывается на опорный пучок лучей, интерферирует с ним и вместе с ним направляется в объектив 9 наблюдательной системы.

В описываемом интерферометре сохранены положительные свойства: виброустойчивость, низкая чувствительность к дефектам оптических элементов интерферометра и возможность использования источника света невысокой пространственной и временной когерентности. Вместе с тем за счет использования высокоапертурного симметричного объектива 7 и систем зеркал 6, 8 удалось устранить отмеченные выше недостатки. Действительно, благодаря симметричной конструкции объектив 7 вносит одинаковые аберрации в опорный и рабочий пучки лучей, которые проходят объектив 7 в противоположных направлениях. Таким образом разность аберраций в пучках, а следовательно, вызываемая ею погрешность контроля в описываемой схеме сведены к минимуму. Уменьшение расстояния между осью контролируемой поверхности и осями рабочего и опорного пучков лучей достигнуто за счет трехкратного излома оси объектива 7. Излом осуществлен с помощью трех плоских зеркал, зеркалом 6 перед объективом 7, в двугранном зеркале 8 за объективом 7. Применение указанной системы позволило расстояние O1F7 и соответственно O1F7' значительно уменьшить. Это дает возможность использовать интерферометр для точного контроля сферических поверхностей с минимальным (порядка 2 метра) радиусом кривизны.

Похожие патенты SU786471A1

название год авторы номер документа
ИНТЕРФЕРОМЕТР С ОБРАТНОКРУГОВЫМ ХОДОМ ЛУЧЕЙ 1986
  • Серегин А.Г.
  • Духопел И.И.
  • Долик И.В.
  • Жданова Л.А.
  • Ефимов В.К.
  • Ельницкая Л.С.
  • Константиновская Н.В.
  • Тульева Т.Н.
  • Сидоров В.И.
  • Федина Л.Г.
SU1383969A1
ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ 2017
  • Патрикеев Владимир Евгеньевич
  • Семенов Александр Павлович
  • Пуряев Даниил Трофимович
  • Дружин Владислав Владимирович
RU2649240C1
Интерферометр для контроля качества поверхностей вращения второго порядка 1961
  • Кривовяз М.М.
  • Пуряев Д.Т.
SU149910A1
ИММЕРСИОННЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР 1972
SU346571A1
Интерферометр для контроля формы сферических поверхностей линз 1982
  • Лазарева Наталия Леонидовна
  • Пуряев Даниил Трофимович
SU1068699A1
ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ 1973
  • Витель Д. Т. Пур Н. Л. Лазарева
SU373519A1
ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ МНОГОЦЕЛЕВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ 2016
  • Абдулкадыров Магомед Абдуразакович
  • Семенов Александр Павлович
  • Патрикеев Владимир Евгеньевич
  • Пуряев Даниил Трофимович
  • Дружин Владислав Владимирович
  • Лазарева Наталия Леонидовна
RU2615717C1
Интерферометр для контроля формы поверхности 1990
  • Бакеркин Александр Владимирович
  • Контиевский Юрий Петрович
SU1755041A1
Углоизмерительный прибор 2019
  • Гебгарт Андрей Янович
  • Колосов Михаил Петрович
RU2713991C1
Интерферометр для контроля измененияАбЕРРАций лиНз и зЕРКАл пРи зАКРЕплЕНиииХ B ОпРАВы 1978
  • Духопел Иван Иванович
  • Славнов Сергей Гаврилович
  • Ефимов Владимир Кондратьевич
  • Федина Людмила Георгиевна
SU848999A1

Иллюстрации к изобретению SU 786 471 A1

Реферат патента 1996 года ИНТЕРФЕРОМЕТР С ОБРАТНО-КРУГОВЫМ ХОДОМ ЛУЧЕЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВОГНУТЫХ СФЕРИЧЕСКИХ И АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Интерферометр с обратно-круговым ходом лучей для контроля формы вогнутых сферических и асферических поверхностей оптических деталей, содержащий осветительную систему, включающую лазер и коллиматорный объектив, призменную и наблюдательную системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения диапазона радиусов кривизны контролируемых поверхностей, призменная система выполнена в виде последовательно расположенных светоделительного кубика, плоского и двугранного зеркал и установленного между этими зеркалами высокоапертурного симметричного объектива, а коллиматорный объектив выполнен с возможностью осевого перемещения.

Формула изобретения SU 786 471 A1

Интерферометр с обратно-круговым ходом лучей для контроля формы вогнутых сферических и асферических поверхностей оптических деталей, содержащий осветительную систему, включающую лазер и коллиматорный объектив, призменную и наблюдательную системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения диапазона радиусов кривизны контролируемых поверхностей, призменная система выполнена в виде последовательно расположенных светоделительного кубика, плоского и двугранного зеркал и установленного между этими зеркалами высокоапертурного симметричного объектива, а коллиматорный объектив выполнен с возможностью осевого перемещения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года SU786471A1

Патент США N 3799673, кл
Приспособление для постепенного включения и выключения фрикционных муфт в самодвижущихся экипажах и т.п. 1919
  • Сабанеев К.Д.
SU356A1
Интерферометр с обратно-круговым ходом, разработанный фирмой Пектин-Элмер
Common Pat R
Interferometr "Optical Enginering", 1973, 12, N 5.

SU 786 471 A1

Авторы

Губель Н.Н.

Духопел И.И.

Ефимов В.К.

Федина Л.Г.

Даты

1996-05-27Публикация

1979-04-11Подача