SU1068699A1 - Интерферометр дл контрол формы сферических поверхностей линз - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  контрол  формы высокоапертурных выпуклых и вогнутых сферических поверхностей. Известен интерферометр дл  контрол  качества высокоапёртурных вогнутых сферических поверхностей, содержащий последовательно расположен ные на одной оптической оси монохроматический источник света, фокусирующий объектив, плоское зеркало с отверстием и линзовый компенсатор выполненный.в виде отрицательной апланатической линзы, систему дл  наблюдени  и регистрации интерференционной картины fl. Однако такое устройство имеет недостаточно высокую точность контрол  из-за астигматической ошибки, котора  увеличиваетс  с увеличением апертуры пучка в рабочей ветви и разности хода интерферирующих лучей . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ин терферометр дл  контрол  формы сфер ческих поверхностей линз, содержащи последовательно расположенные источ ник монохроматического света, фазовую четвертьволновую пластинку, телескопическую систему и фокусирующий объектив, образующие осветитель ную ветвь, компенсатор и эталонное, сферическое зеркало, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему 2 3. Недостатками известного интерферометра  вл ютс  ограниченный диапа зон параметров контролируемых повер ностей и низка  точность контрол , поскольку интерферометр может использоватьс  только в случа х, когд апертура пучка, вход щего в рабочую ветвь, не превышает 0,25. При контроле вогнутых поверхностей компенсатор замен етс  отрицательным апланатическим мениском, и возможна  апертура вогнутых контролируемых поверхностей не превышает 0,45. В насто щее же врем  в реальных оптических системах содержатс  дво  ковыпуклые линзы диаметром 500-500 м дл  осуществлени  контрол  поверх .ностей которых необходимо, чтобы в рабочую ветвь интерферометра поступал гомоцентрический пучок лучей с апертурой 0,43. Также сущес вуют вогнутые поверхности с действу щей апертурой 0,5 и более. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона параметров контролируёмых поверхностей и повышение точности контрол . Поставленна  цель достигаетс  Те что интерферометр дл  контрол  Фор мы сферических поверхностей -линз-, содержащий последовательно расположенные источник монохроматического света, фазовую четвертьволновую пластинку , телескопическую систему и фокусирующий объектив, образующие осветительную ветвь, компенсатор и эталонное сферическое зеркало, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему, снабжен расположенной между фокусирующим объективом и компенсатором линзой, поверхность которой, обращенна  к компенсатору, выполнена плоской, а друга  поверхность - выпуклой апланатической, линза установлена так, что нормаль к плоской поверхности линзы составл ет с оптической осью рабочей ветви угол, равный d «rcstn где п- показатель преломлени  стекла линзы, толщина о1 линзы по геометрической оси равна . где г - радиус кривизны апланатической поверхности линзы, а оптическа  ось осветительной ветви составл ет с оптической осью рабочей ветви угол, равный Ч d-O ,5 drcsin . На фиг. 1 изображена принципиалЬ на  схема интерферометра дл  контрол  формы сферических поверхностей линз} на фиг. 2 - рабоча  ветвь интерферометра при контроле вогнутых сферических поверхностей. Интерферометр дл  контрол  формы сферических поверхностей линз с одер- жит последовательно расположенные источник 1 монохроматического света, азовую четвертьволновую пластинку 2,. телескопическую систему 3, фокусирующий объектив 4 и линзу 5, образующие осветительную ветвь, компенсатор б и эталонное сферическое зеркало 7, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему 8. Поверхность линзы 5, обращенна  к компенсатору 6, выполнена плоской, а друга  поверхность - выпуклой апланатической . Линза 5 установлена так, что нормаль к плоской поверхности линзы составл ет с оптической осью рабочей ветви угол, равный МпЁа,. oL o( где п - показатель преломлени  стекла линзы, толщина of линзы по геометрической оси равна , п + 1 d tv , где г - радиус кривизны апланатической поверхности линзы, а оптическа  ось осветительной ветви составл ет с оптической осьта рабочей ветви угол, равный / rf--(5drcsin .

Описанный интерферометр работает следующим образом.

Параллельный пучок лучей, излучаемый источником 1 монохроматического света, проходит через фазовую четвертьволновую пластинку 2, превращаетс  из плоскопол ризованного в пол ризованный по кругу, затем расшир етс  телескопической системой 3 и преобразуетс  фокусирующим объек .тивом 4 в сход щийс  гомоцентрический . Линза 5 в п раз увеличивает апертуру прошедшего через нее пучка , не наруша  его гомоцентричности СА точка схода лучей, оптически сопр женна  с фокусом объектива 4). После преломлени  компенсатором 6 и первой поверхностью контролируемой линзы 9 лучи вновь образуют гомоцентрический пучок, точка схода лучей которого совпадает с центрами кривизны контролируемой noверхности К контролируемой линзы 9 и эталонной поверхности Э эталонного сферического зеркала 7. Контрог лируема  поверхность К выполн ет роль разделительного элемента интерферометра . Пучки, последовательно отраженные от контролируемой К и эталонной плСской поверхности линзы 5

. направл ютс.  в наблюдательную сиетему 8 интерферометра. При контроле высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей вместо элементов б, 9 .и 7 в рабочую ветвь интерферометра устанавливают отрицательный аплантический мениск 10 и контролируемую деталь 11 /фиг.2/.

Линза 5 описанной конструкции, установленна  в интерферометре указанным образом, нарушает гомоцентричности пучка, а только в л раз увеличивает его апертуру. Кроме того , совокупность конструктивных особенностей и установки линзы приводит к уменьшению числа оптических поверхностей,принадлежащих одновременно осветительной ветви и наблдательной системе интерферс  етра, что значительно снижает интенсивность отраженного света, попадайщего в наблюдательную систему и загр зн ющего рабочую интерференционную картину. Следствием этого  вл ес  повышение точности контрол  за счет улучшени видимого контраста интерференционной картины.

Описываё к й интерферометр имеет более широкий диапазон применени , обеспечивает повышение точности контрол  и уменьшение трудоемкости расшифровки интерферограмм за счет повышени  качества изображени .

10

Claims (1)

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР' ДЛЯ КОНТРОЛЯ’ ФОРМЫ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ,, содержащий последовательно расположенные источник монохроматического света, фазовую четвертьволновую пластинку, телескопическую систему и фокусирующий объектив, образующие осветительную ветвь, компенсатор и эталонное сферическое зеркало, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона параметров контролируемых по верхностей и повышения точности контроля, он снабжен расположенной между фокусирующим объективом и компенсатором линзой, поверхность которой, обращенная к компенсатору, выполнена плоской, а другая поверхность выпуклой апланатической, линза установлена так, что нормаль к плоской поверхности линзы составляет с оптической осью рабочей ветви угол, равный где η - показатель преломления стекла линзы, толщина <3 линзы' по геометрической оси равна л _ г А±_1_ где г - радиус кривизны апланатической поверхности линзы, а оптическая ось осветительной ветви со^ставляет с оптической осью рабочей ветви угол., равный ф =</-0,5 arc si η 1.