Интерферометр для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра

Интерферометр для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНТЕРФЕЮМЕТР ДЛЯ КОНТЮЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, содержащий осветитель , компенсатор, устанавливаемый со стороны неконтролируемой поверхности линзы, жидкостную линзу, предназначенную для заполнения пространства между компенсаторм и неконтролируемой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с осветителем, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения диапазона контролируемых параметров, он снабжен оптическим элементом , выполненным в виде двояковогнутой линзы с зталонными поверхностями, радиусы кривизны которых не равны друг другу, компенсатор выполнен в виде двояковогнутой линзы , на одну из поверхностей которой нанесено отражающее покрытие, осветитель устанавливается со стороны контролируемой поверхности линзы, оптический адемент размещается между осветителем и контролируемой поверхностью линзы соосно, линзе с возможностью переворота на 180° в плоскости, проходящей-через оптическую ось линзы, и ориеитируется так, что обращенные друг к Другу контролируемая и одна из эталонных поверхностей располагаются концеш адчно, а компенсатор установлен (Л с возможностью перемещения вдоль (ттнческой оси линзы ориентирован так, что его поверхс: ность, противоположная той, на которую нане-. сено отражающее покрытие, обращена R жидкостной линзе, вьшолненной с возможностью изменения толщины.

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 594!8 A

ЗЮВ. 01 В 0

«Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

« . Ъ °

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р « " -с«« * . «

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3491961/25-28 (22) 16.09.82 (46) 07.1.2.83. Бюл. N 45 (72) О. Н. Фомин, Д. Т. Пуряев, В. А. Горшков, Е. И. Лоэбенев, В. А. Лихачев и С. К.Мамонов1 (53) 531.715.1 (088.8) (56) 1. Коломийцев Ю. В. Интерферометры.

Л., "Машиностроение", .1976, с. 204 — 205.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 890067, кл. Q 01 В 9/02, 1981 (прототип). (54) (57) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ФОРМЫ ВЪ1ПУКЛЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ

БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, содержащий осветитель, компенсатор, устанавливаемый со стороны неконтролируемой поверхности линзы, жидкостную линзу, предназначенную для заполнения пространства между компенсаторм и неконтро« лируемой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с осветителем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности контроля н расширения диапазона контролируемых параметров, он снабжен оптическим элементом, выполненным в виде двояковогнутой линзы с эталонными поверхностями, радиусы кривизны которых не равны друт другу, компенсатор выполнен в виде двояковогнутой линзы, на одну из поверхностей которой нанесено отражающее покрытие, осветитель устанавливается са стороны контролируемой поверхности линзы, оптический элемент размещается между осветителем и контролируемой поверхностью линзы соосно, линзе с возможностью переворота на 180 в плоскости, проходящей.через оптическую ось линзы, и ориентируется так, что обращенные друт к друту контролируемая н одна из эталонных поверхностей располагаются концентрично, а коми установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси линзы,и ориентирован так, что его поверхность, противоположная той, на которую нане-, сено отражающее покрытие, обращена к жидкостной линзе, выполненной с возможностью изменения толщины.

1 1059418 2

Изобретение относится к контрольно — измер»тельной технике, предназначено для контроля

1 формы выпуклых поверхностей линз и может быть использовано преимущественно в производстве, занятом изготовлением и эксплуатацией крупногабаритных оптических систем, содержащих высокоапертурные выпуклые поверхности.

Известно устройство для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра методом переналожения пробного стекла, содержащее пробное стекло и инструментальный микроскоп (1) .

Недостатками данного устройства являются. низкая точность контроля, обусловленная тем, что поверхность контролируется по частям, а также вероятность повреждения поверхности в процессе контроля, обусловленная контактом пробного стекла с контролируемой поверхностью.

Наиболее близким цо технической сущности к изобретению является интерферометр для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра, содержащий осветитель, компенсатор, устанавливаемый со стороны неконтролируемой поверхности линзы, жидкостную линзу, предназначенную для заполнения пространства между компенсатором и неконтролиру. ., емой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с осветителем (2).

Недостатками известного интерферометра являются сравнительно низкая точность контроля, обусловленная погрешностями обработки неконтролируемой поверхности линзы и неоднородностью материала, из которого она изготовлена, а также узкий диапазон контролируемых параметров поверхностей и линз, обусловленный необходимостью полной компенсации аберраций неконтролируемой поверхности.

Целью изобретения является повышение точности контроля и расширение диапазона контролируемых параметров.

Указанная цель достигается тем, что интер. ферометр для контроля формы выпуклых поверх- хностей линз большого диаметра, содержащий осветитель, компенсатор, устанавливаемый со стороны неконтролируемой поверхности линзьь жидкостиуЬ линзу, предназначенную для заполнения пространства между момпенсатором и неконтролируемой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически. сопряженный с осветителем, снабжен оптическим элементом, выполненным в виде двояковогнутой линзы с эталонными поверхностями, радиусы кривизны которых не равны друг другу, компенсатор выполнен в виде двояковогнутой линзы, на одну иэ поверхностей которой нанесено отражающее покрытие, осветитель устанавливается со стороны контролируемой поверхности линзы, оптический элемент размещается между осветителем и контролируемой поверхностью линзы саосно линзе.с возможностью переворота на 180 в плоскости, проходящей через оптическую ось линзы, и ориентируется так, что обращенные друг к друту контроли,руемая поверхность и одна из эталонных поверхностей располагаются концентрично, а ком10 пенсатор установлен с воэможностью перемещения вдоль оптической оси линзы и ориентирован так, что его поверхность, противоположная той, на которую нанесено отражающее покрытие, обращена к жидкостной линзе, выполненной с возможностью изменения толщины. . На чертеже представлена оптическая схема интерферометра для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра.

Интерферометр содержит осветитель 1, опти20 ческий элемент 2, вьпюлненный в виде двояковогнутой линзы с эталонными поверхностями

3 и 4, радиусы кривизны которых не равны друг! другу, жидкостную линзу 5, компенсатор 6, выполненный в виде двояковогнутой линзы, на цоверхиость 7 к:оторой нанесено отражающее покрытие, и регистратор 8 интерференционной картины.

Осветитель устанавливается со стороны контролируемой поверхности 9 линзы 10. Оптический элемент 2 размещается между осветителем

1 и линзой 10 соосно с ней. Оптический элемент 2 устанавливается с возможностью перево-. рота на 180 в плоскости, проходящей через оптическую ось линзы 10, и ориентируется так,, что обращенные друг к другу контролируемая поверхность 9 и одна иэ эталонных поверхностей, например, поверхность 3, располагаются концентрично, Компенсатор 6 устанавливается со стороны неконтролируемой поверхности линзы с возмож40 ностью перемещения вдоль ее оптической оси и.ориентирован так, что его поверхность, противоположная гюверхности 7, обращена к жидкостной линзе 5. Жидкостная линза 5 заполняет пространство между компенсатором 6 и

45 линзой 10 и выполнена с возможностью изменения тлщииы. В изображенном на чертеже варианте выполнения интерферометра толщина жидкостной лянзы 5 может быть изменена за счет перемещения компенсатора 6 внутри каме50 ры, заполненной жидкостью.

Интерферометр работает следующим образом.

° Волновой фронт, формируемый осветителем

1, проходит оптический элемент 2, линзу 10, 55. жидкостную линзу 5 и поступает в компенсатор 6. После отражения or поверхности 7 компенсатора 6 волновой фронт вновь проходит жидкостную линзу 5, преломляется неконтролируемой поверхностью 11 линзы 10 и падает

3 10594 на контролируемую поверхность 9. Перемеще- нием ком енсатора 6 вдоль оптической оси линзы 10 добиваются компенсации аберраций нормалей волнового фронта, падающего на контролируемую поверхность 9. Контролируемая поверхность 9 линзы 10 делит падающий, на пее волновой фронт по амшпггуде на две, части, одна из которых отражаетсй от этой

I поверхности, а другая проходит ее и отражается от эталонной поверхности 3 оптического элемента 2.

Затем обе части волнового фронта объединяются на контролируемой поверхности 9 линзы 10, интерферируют, проходят оптические .элементы интерферометра в обратно направлении и поступают в регистратор 8. Получаемая иитерференциоиная картина несет в себе информацию о форме контролируемой поверх18 4 ности 9 линзы 10. Настройка интерферометра на требуемое количество интерференционных полос или колец осуществляется перемещением оптического элемента 2 соответственно перпендикулярно нли вдоль оптической оси линзы 10, Таким образом, наличие у оптического элемента двух эталонных поверхностей обеспечивает контроль формы выпуклых поверхностей крупногабаритных линз в широком диапазоне радиусов кривизны без замены отдельных элементов интерферометра.

Кроме того, в каждом конкретном случае оптический элемент обращается к контролируемой поверхности той или иной поверхностью за счет установки его с возможностью переворота на 180, что обеспечивает меньшую вели- чину воздушного промежутка.

ВНИИПИ Зак 9816/45 аж 602 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул.Проектная,4