к
05 Изобретение относитс к оптичес кому приборостроению и предназначено дл высокоточного контрол форьи выпуклых сферических поверхн тей линз и зеркал большого диаметр ( свыше 300 мм, Известен интерферометр дл кон рол выпуклых сферических поверхно тей линз большого диаметра, содержащий источник монохроматического света, объектив, светоделитель, компенсатор, регистратор интерфере ционной картины и эталонное сферическое зеркало, установленное за линзой с контролируемой поверхностью Г . Недостатком данного интерфероме вл етс ограниченность диапазона параметров контролируемых поверхностей , так как дл каждой линзы , необходим компенсатор индиви дуально назначени недостаточно высока производительность и точность конт рол , обусловленные дефектами каче ва изготовлени компенсаторов и их юстировкой, и сравнительно большие габаритные размеры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс интерферометр дл контрол Формы выпуклых сферических поверхностей, содержавшей источник монохромамического излучени и последовательно расположенные по ходу лучей конденсор , светоделитель,-объектив, дво к выпуклую линзу и линзу с эталонной вогнутой поверхностью, а также реги ратор, расположённый за светоделителем в обратном ходе лучей 2J . Недостатком известного интерферо метра вл етс ограниченность диапа зона его применени , так как он поз вол ет контролировать только малоапертурные сферические поверхности радиусы которых не превышают радиус эталонной вогнутой поверхности мени ковой линзы; недостаточно высока производительность и точность контрол , обусловленные необходимостью замены дво ковЕШуклой линзы на две плосковыпуклые линзы в случае контрол высокоапертурных поверхностей, сравнительно большие габаритные размеры интерферометра, обусловленные применением линз со сферическими поверхност ми. Цель изобретени - расширение диапазона параметров контролируемых поверхностей, повышение производительности и точности контрол , сокpauteHHe габаритных размеров интерферометра , Указанна цель достигаетс тем, что в интерферометре дл контрол форма выпуклых сферических поверхностей , содержащем источник монохро матического излучени и пос едовательно расположенные по ходу конден сор, светоделитель, объектив, дво ковыпуклую линзу и линзу с эталонной вогнутой поверхностью, а также регист ратор, расположенный за светоделителем в обратном ходе лучей, обе поверхности дво ковыпуклой линзы выполнены гиперболическими с эксцентриситетами- , равными показателю преломлени материала дво ковыпуклой линзы, линза с эталонной поверхностью выполнена так, что ее поверхность, обращенна к дво ковыпуклой линзе, имеет радиус кривизны, обеспечивающий гжнимальную сферическую аберрацию дл осевого пучка лучей, а форма другой ее поверхности выполн етс в соответствии с геометрической формой контролируемой поверхности , На чертежепредставлена оптическа схема интерферометра. Интерферометр дл контрол формы выпуклых сферических поверхностей содержит источник 1 монохроматического излучени и последовательно расположенные по ходу лучей конденсор 2, светоделитель 3, объектив 4, дво ковыпуклую линзу 5, обе поверхности которой выполнены гиперболи .ческими с эксцентриситетами, равнымц показателю преломлени материала дво ковыпуклой линзы, линзу б с эталонной поверхностью 7, выполненной так, что ее поверхность 8, обращенна к дво ковыпуклой линзе 5, имеет радиус кривизны, обеспечивающими минимальную сферическую аберрацию дл осевого пучка, а форма другой ее поверхности 7 выполн етс в соответствии с геометрической формой контролируемой поверхности 9, и регистратор 10, расположенный за светоделителем-3i в обратном хЬде лучей. Интерферометр работает следующим образом. Лучи света, выход щие из источника 1 монохроматического излучени , поступают на конденсор 2, проход т через светоделитель 3 и фокусируютс объективом 4 в точку, вл ющуюс изображением центра кривизны эталонной поверхности 7 линзы б. Лучи света , падающие на эталонную поверх- , ность 7 линзы 6, частично отражаютс от нее и создают эталонный волновой фронт.сравнени . Лучи света, отраженные от контролируемой поверхности 9, создают анализируемый волновой фронт. Эталонный и анализируемый волновые фронты интерферируют между собой. Светоделитель 3 отклон ет лучи света, отраженные от эталонной поверхности 7 и контролируемой поверхности 9 объекта,, в регистратор 10 интерференционной картины, в роли которого может использоватьс глаз наблюдател (визуальный способ), фотопластинка (фотографический способ) или
фотоэлектрическое устройство дп автсмлатизированной обработки интерференционной картины. Интерференционна картина может быть получена как в виде полос, так и в виде колец. Дл оценки астигматизма контролируемой поверхности 9 объект сдвигают в осевом направлении на небольшую величину, при этом интерференционна картина будет получена в виде колец. Эллиптичность колец свидетельствует об астигматизме контролируемой поверхности 9. При смещении объекта в поперечном направлении на небольшую величину интерференционна картина будет получена в виде пр мых полос, если контролируема поверхность 9 имеет идеальную сферическую поверхность. Искривление полос свидетельствует о нгшичи местных зональных или локальных ошибок контролируемой поверхности 9. Цена одной интерференционной полосы (кольца) составл ет половину,длины волны света, используемого в интерферометре . В зависимости от радиуса контролируемой поверхности в интерj4 )epoMeTpe используетс линза 6 раз п чной конфигурации (плосковогнута менискова или дво ковогнута ). ТакиМ образом, раоцирение диапазона параметров контролируемых поверхностей достигаетс тем, что в интерферометре применена дво ковыпукла 1линза с гиперболическими поверхнос-, т ми, эксцентриситеты которьис равны показателю преломлени материала линзы. Как показали специальные исследовани и расчеты на ЭВМ, сферическа аберраци такой линзы измен етс в небольших пределах при изменении положени предметной точки в очень больцих пределах (от
бесконечности до двойного фокусного
рассто ни линзы). Поэтому остаточную сферическую аберрацию всегда можно устранить той поверхностью линзы, котора обраи ена к дво ковыпуклой линзе. В конечном итоге это дает возможность контролировать вьтуклые сферические поверхности линз с практически неограниченным диапазоном радиусов. Повыление производительности и точности контрол достигаетс тем, что при контроле поверхностей с различными Рсщиусами дво ковыпукла линза занимает стационарное положение.
Сокращение габаритных размеров интерферометра достигнуто благодар применению дво ковыпуклой линзы с гиперболическими поверхност ми, так как максимальное удаление точки А не превышает двойного фокусного рассто ни дво ковшуклой линзы.