Интерферометр для контроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра

Интерферометр для контроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е щ945642

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cases Соватскик

Соцкалкстнческнк

Республик (63) Дополнительное к авт. санд-ву (5! )М. Кл .

G 01 В 9/02 (22) ЗаЯвлено 09.07.80 (2l ) 2952780/2528 с присоединением заявки И(23) Приоритет

3Ъвуаерствиеый комнтет

CCCP ае аннам нзебратеннй н етнрытнй

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 27Л7.82 (53) УДК 5>1, .715.1 (088.8) Д, т, Пуряев А. В Дягилева, Н. Л. Лазарева, Os Н. Фомин, В. А. Горшков и B. И. Воронина

"",,"«"". Ф" «" ъЯ, 1

Ю (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ

СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, преатазначено для контроля формы выпуклых сферических поверхностей и может быть использовано s п pроosиsзeвaоoд ст вaеe, занятом изготовле-

5 нием преимущественно крупногабаритных оптических деталей.

Известно устройство для контроля фор- мы выпуклых и вотнутых сферических поверхностей, содержащее столик для размещения контролируемой детали, пробное стекло, приспособление для его установ- ки на контролируемую поверхность и регистратор интерференционной картины11) ..

Недостатком устройства является низ s5 кая точность тт производи тельность контроля, обусловленная тем, что поверхность контролируется по частям методом переналожения пробного стекла.

Наиболее близким к изобретению по щ технической сущности является интерферометр для контроля -формы выпуклых сферических певерхнвстей линз большого диаьятра, содеркащий светоделитель, ис2 точник монохроматического излучения, рас- положенные последовательно jro хору излучения от источника телескопичесвую си- стему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрично ксетролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и регистратор янтерференциснной картиньь Светоделйтель расположен в ходе лучей за телескопической системой 2).

Недостагком интерферометра является его сложность, обусловленная необходимостью применения в каждом конкретном с чае контроля специального компенсатора.

Oem изобретения - упрощение интерферометра.

Указанная цель достигается тем, что, h интерферометре для контроля формы вь1ттуклых сферических поверхностей линз большого диаметра, содержащем светоделигель, источник монокроматического излучения, расположенные последовательно по ходу излучения от источника телескопи3 94864 ческую систему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрично контролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и регистратор интерферен- s ционной картины, светоделитель расположен в ходе лучей за обьективом, расстояние $ от фокуса обьектива до вогнутого сферического зеркала определяется зависимостью . 10

"-О+ ь а

Ръ-Ра ()

ГДЕ =Щ-У4 .

p — кривизна контролируемой и неконтролйруемой поверхности линзы, соответственноо, э - кривизна сферического. зеркала;

d - толщина линзы по оптической оси;

И, — показатель преломления материала линзы цля длины Волны 3. испольэуемого излучения:; . а минимально допустимая кривизнФ Py 41,„ сферического зеркала определяется зависимостью

8/8 а6- Ф

= д,Г4+

)" й, / - Хйю iу+" гце З вЂ” световой диаметр линзьн

ЬН „- максимально допустимая по-.

35 грешность контроля, выраженная в длинах волн излучения; =Ь +4 Я; 2. 2

З Р -(И -4)(И аД+Р )

В я.

,,1

На чертеже привецена оптическая схема инте рфероме тра.

Интерферометр содержит источник монохроматического излучения, выполненный в виде лазера 1, телеско1тическую систему 2, обьектив 3, светоцелитель 4, вогну- . тое сферическое зеркало 5 и регистратор

6 ингерференционной картины, линзу 7, выпуклая поверхность 8 которой контролируется,. распологаемую между светоцелите-. лем 4 и сферическим зеркалом 5 так, что ее неконтролируемая поверхность, 9 обоа-. ы щена к светоцелителю 4.

Сферическое зеркало 5 устанавливается концентрично контролируемой поверхно2 ф сти 8 линзы 7 с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

Интерферометр работает следующим otoобразом. Пучок света от лазера 1 угроходит т лескопическую систему 2, Мьектив 3, светоделитель 4, неконтролируемую поверхность 9 линзы 7 и падает на ее контролируемую поверхность 8. Отраженная от контролируемой псверхности 8 линзы 7 часть пучка света представляет собой рабочий волновой фрснт, а прошедшая через поверхность 8 часть пучка - волHosoN фронт сравнения. После отражения от вогнутого сферического зеркала 5 волновой фронт сравнения интерферирует с рабочим волновым фронтам на контролируемой поверхности 8 линзы 7 и по-. ступает в регистратор 6 интерференционной картины. Бена и интерференционной полосы для данного интерферометра определяется сле дующим выражением и

Ь1 =, 4,Д. -.

Упрощение интерферометра достигаевся за счет использования вогнутого сфе-. 1 . рического зеркала, кривизна которого определяется выражением (2).

Коэффициент Ь 5 в выражении (2) представляет собой продольную сфери- ческую абберацию иучка лучей, преломленных неконтролируемой поверхностью

9 линзы 7 в прямом ходе.

Благодаря тому, что интерферомэтр построен по схеме с совмещенными ветвями, требования к точности изготовления его оптических элементов (за исключением вогнутого сферического зеркала 5), а также к однородности материала линзы 7 и к точности изготовления ее неконтролируемой поверхности 9, невысоки, что позволяет поместить светоде жтель 4 в расходящемся пучке лучей за обьективом 3. Последнее обстоятельство благоприятно сказывается на качестве получаемой интерференционной картины, поскольку в этом сцучае значительно уменьшается количество рассеянного изцучения, попадающего в регистратор 6.

Выражение (1), связывающее расстояwe 5 от фокуса обьектива 3 до вогнутого сферического зеркала 5 с парамет- рами линзы 7, получено иэ условия нормального падения лучей света на параксиальную вону контролируемой поверхнос» ти 8 линзы 7.

045642

Интерферометр для кснтроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра, содержащий светоделитель, источник монохроматического излу- чении, располоисенные последовательно ло ходу изцучения от источника телескопическую систему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрич- О но контролируемой поверхности линзы с воем свкностью перемещения вдоль оптичес— кой оси, и регистратор интерференционной картины, отличающийся тем, что, с целью упрощения интерферометра, светоделитель расположен в ходе лучей за обьективом, расстояние 5 от фокуса обьектива до вогнутого сферического зеркала определяется зависимостью

Ф

9+" 9 где аР =Р -,Р о, р - кривизна кснтролируемой и неконтролируемой 5 поверхности линзы, соогветственн.о;.

p — кривизна сферического J зеркала, 20

2 ар (и,- ) (ил ьр+у, Я р 2.

Источники информ ации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коломинцов Д B. Интерферометры.

° Л., М ашиностроение«, 1976, с. 204.

2. Авторское свидетельство СССР

N 448347, кл. G 01 В 9/02; 1974 (прототип).

Ф о рмула изобретения о - толщина линзы по оптической оси, - показатель преломления материала линзы для длины волны Х используемого излучения, а минимально допустимая кривизна P ù „ сферического зеркала определяется зависимостью е/Вал- опии F2.L у - ду/+gg +q p где T) — световой диаметр линзьь д,К - максимально допустимая погрешЩОФ ность контроля, выраженная в ., щщнах волн излучения, е=-/в"+4!р;;

Cocras H. Захаренко

Редактор О. Юрковецкая Техред М,Рейвес Корректор А,,Бзятко

Заказ 5312/57 Тираж 6 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мссква, +-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4