SU1067909A1

SU1067909A1 - Interferrometer for checking shape of surfaces of convex spherical parts

Info

Publication number: SU1067909A1
Application number: SU782634947A
Authority: SU
Inventors: Д.Т. Пуряев
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1989-01-30

Description

I . I.

Изобретение относитс к области оптического приборостроени , зан того изготовлением оптических деталей :большого диаметра, а точнее, к интерферометрам , предназначенным дл конт;рол высокоточных сферических поверхностей линз и зеркал большого диаметра .The invention relates to the field of optical instrumentation, which is engaged in the manufacture of optical parts: a large diameter, and more specifically, to interferometers designed to control the high-precision spherical surfaces of lenses and mirrors of large diameter.

Известен интерферометр дл контрол формы поверхности выпуклых сфери 10 ческих деталей, содержащий источник монохроматического излучени , установленные последовательно по ходу излучени зеркало, расположеное с возможностью углового перемещени , первый объектив и светоделитель, на одном выходе излучени из которого последовательно установлены второй объектив и фотопластинка, а на другом - компенсатор и линзова система . Недостатком известного интерферометра вл етс ограниченность диапазона его применени , так как он пригоден только дл .контрол поверхностей в проход щем свете..Кроме того , дл каждой поверхности необходим компенсатор индивидуального назначени , который необходимо устанавливать в правильное положение в каждой контрольной операции. Целью изобретени вл етс расширение диапазона контролируемых по .верхностей, повышение производительности и точности контрол . Указанна цель достигаетс тем, что интерферометр снабжен последовательно размещенными за линзовой системой вторым компенсатором, вторым светоделителем, на одном выходе излучени из которого последовательно установлены третий объектив и втора фотопластинка, а на другом - четвертый объектив и второе зеркало, входна и выходна поверхности линзовой системы выполнены в виде сферических эталонных поверхностей, а линзова система размещена таким образом, что центр кривизны выходной сферической эталонной поверхности ее совмещен с фокусом первого объектива, а центр кривизны ее входной сфериче кой эталонной поверхности - с задним фокусом четвертого объектива. Кроме того, линзова система выполнена в виде двух положительных менисковых линз и двух расположенны между ними плосковыпуклых линз, а выпуклые поверхности менисковых лин обращены к плоским поверхност м пло ковыпуклых линз. Кроме того, линзова система выполнена в виде двух положительных менисковых линз и расположённой меж ду ними дво ковыпуклой линзы. Кроме того, линзова система вьшолнеца в виде двух положительных менисковых линз, а одна выпукла поверхность выполнена асферической. На фиг. 1 представлена схема интерферометра дл контрол выпуклых. поверхностей одного диапазона радиусов кривизны; на фиг. 2 - то же, дл второго диапазона.радиусов кривизны; на фиг. 3 и 4 - варианты выполнены линзовой системы. Интерферометр содержит источник 1 монохроматического излучени , зеркало 2, установленное с возможностью углового перемещени , первый объектив 3, светоделитель 4, на одном выходе излучени из которого последовательно установлены второй объектив 5 и фотопластинка 6, а на другом компенсатор 7 и линзова система, состо ща из линз 8, 9, 10, 11, деталь 12 с контролируемой вьшуклой поверхностью, второй компенсатор 13, второй светоделитель 14, на одном выходе излучени из которого последовательно установлены третий объектив 15, втора фотопластинка 16, а на другом - четвертый объектив 17 и второе зеркало 18. Интерферометр работает следующим образом. . Лучи света, выход щие из источника 1 (фиг. 1), поступают на зеркало 2, затем - на объектив 3, который фокусирует пучок лучей в его заднем фокусе. Изображение заднего фокуса объектива 3, построенное светоделителем 4, компенсатором 7 и линзовой системой, строитс в центре кривизны выходной поверхности линзовой системы, с которьгм совмещен центр кривизны контролируемой поверхности детали 12. Поэтому лучи света падают нормально на контролируемую поверхность детали 12, отражаютс от нее, повтор ют свой путь в обратном направлении и интерферируют с лучами , отраженными от выходной по ходу лучей сферической эталонной поверхности линзовой системы. По интерференционной картине, регистрируемой на фотопластинке 6, определ ют погрешности контролируемой поверхности известными способами. При контроле вьтуклых поверхнрстей второго диапазона зеркало 2 выключаетс из хода лучей (фиг. 2), а контролируема деталь 12 устанавливаетс перед линзовой системой так, чтобы центры кривизны контролируемойA known interferometer for controlling the surface shape of convex spheres of 10 parts, containing a source of monochromatic radiation, a mirror mounted in series along the radiation path, arranged for angular displacement, the first lens and the beam splitter, at one radiation output from which the second lens and the photographic plate are sequentially mounted, and the other is the compensator and lens system. A disadvantage of the known interferometer is the limited range of its application, since it is only suitable for monitoring surfaces in transmitted light. In addition, for each surface a compensator is needed for an individual purpose, which must be installed in the correct position in each control operation. The aim of the invention is to expand the range of supervised surfaces, increase productivity and control accuracy. This goal is achieved by the fact that the interferometer is equipped with a second compensator, a second beam splitter sequentially placed behind the lens system, at the radiation output from which the third lens and the second photographic plate are sequentially mounted, and the fourth lens and the second mirror on the other, the input and output surfaces of the lens system in the form of spherical reference surfaces, and the lens system is placed in such a way that the center of curvature of the output spherical reference surface is aligned with its focus Som of the first lens and the center of curvature of its input Coy spherical reference surface - with the rear focus of the fourth lens. In addition, the lens system is made in the form of two positive meniscus lenses and two are located between them of flat convex lenses, and the convex surfaces of the meniscus lines face the flat surfaces of the flat convex lenses. In addition, the lens system is designed as two positive meniscus lenses and a two-convex lens located between them. In addition, the wave system is a wave in the form of two positive meniscus lenses, and one convex surface is made aspherical. FIG. 1 shows the interferometer circuit for monitoring convex. surfaces of one range of radii of curvature; in fig. 2 - the same for the second range. The curvature radii; in fig. 3 and 4 - options are made of the lens system. The interferometer contains a monochromatic radiation source 1, a mirror 2 installed with the possibility of angular displacement, the first lens 3, a beam splitter 4, at one radiation output from which the second lens 5 and the photographic plate 6 are successively installed, and on the other compensator 7 and a lens system consisting of lenses 8, 9, 10, 11, a detail 12 with a controlled convex surface, a second compensator 13, a second beam splitter 14, at one radiation output from which the third lens 15 is sequentially mounted, the second photographic plate 16, and on the other - the fourth lens 17 and the second mirror 18. The interferometer works as follows. . Rays of light emanating from source 1 (Fig. 1) go to mirror 2, then to lens 3, which focuses the beam of rays in its back focus. The image of the rear focus of the lens 3, constructed by the beam splitter 4, the compensator 7 and the lens system, is built in the center of the curvature of the output surface of the lens system, which coincides with the center of curvature of the test surface of the part 12. Therefore, rays of light fall normally on the surface of the part 12 that are reflected from it, repeat their path in the opposite direction and interfere with the rays reflected from the output along the rays of the spherical reference surface of the lens system. The interference pattern recorded on the photographic plate 6 determines the errors of the test surface by known methods. When controlling the spin surfaces of the second range, the mirror 2 is turned off from the path of the beams (Fig. 2), and the controlled part 12 is installed in front of the lens system so that the curvature centers are controlled

поверхности детали 12 и входной поверхности линзовой системы были совмеЩены .В остальном ход лучей не отличаетс от хода лучей при контроле поверз ностей первого диапазона. Важным достоинством предлагаемого интерферометра вл етс возможность автоматизации измерений, так как он не имеет перемещающихс деталей и узлов: все элементы интерферометра при смене контролируемых поверхностей занимают посто нные положени , правильность которых надежно прове if mmthe surfaces of the part 12 and the entrance surface of the lens system were combined. Otherwise, the path of the beams does not differ from the path of the beams when monitoring the first range. An important advantage of the proposed interferometer is the ability to automate measurements, since it does not have moving parts and assemblies: all elements of the interferometer when changing monitored surfaces occupy fixed positions, the correctness of which is reliably checked if mm

р етс на любом этапе контрол по автоколлимационному отражению лучей от наружных поверхностей лкнзовой системы. Поэтому в предлагаемом интерферометре необходима только одна юстировочна операци : установка контролируемой детали в правильное положение.It is detected at any stage of control by the autocollimation reflection of rays from the outer surfaces of the laser system. Therefore, in the proposed interferometer, only one adjustment operation is necessary: the installation of the test piece in the correct position.

Повышение производительности и точности контрол в предлагаемом интерферометре достигнуто благодар исключению трудоемких юстировочных операций. Фиг,1 П 15 16Improving the performance and accuracy of control in the proposed interferometer is achieved by eliminating time-consuming adjustment operations. Fig, 1 P 15 16

€ S « П 15 16€ S "P 15 16

ut.3ut.3

Claims

1. INTERFEROMETER FOR CONTROL OF THE SURFACE FORM OF CONVEX SPHERICAL DETAILS, containing a monochromatic radiation source, mounted in series along the radiation angle, a mirror located with the possibility of angular movement, the first lens and a beam splitter, on the radiation output from which a second lens and a photographic plate are sequentially mounted, and on / the other is a compensator and a lens system, which differs in that, in order to expand the range of controlled surfaces, increase productivity and accuracy control, it is equipped with a second compensator, a second beam splitter, sequentially placed behind the lens system, on the one output of the radiation from which the third lens and the second photographic plate are sequentially mounted, and on the other - the fourth lens and the second mirror, the input and output surfaces of the lens. The systems are made in the form of spherical reference surfaces, and the lens. system is placed in such a way that the center of curvature of the output spherical reference surface is aligned with the focus of the first lens, and the center of curvature s input with a reference spherical surface - .s rear focal point of the fourth lens.

2. The interferometer according to claim 1, characterized in that the lens system is made in the form of two positive meniscus lenses and two plano-convex lenses located between them, and the convex surfaces of meniscus lenses face the flat surfaces of plano-convex lenses.

^s 3. Interferometer according to π. 1, characterized in that the lens system is made in the form of two positive meniscus lenses and a biconvex lens located between them.

4. Interferometer pop. 1, characterized in that the lens system is made in the form of two positive meniscus lenses, and one convex surface is made spherical. ,.

$ and <„, 1067909