SU1516767A1 - Устройство дл контрол оптических асферических поверхностей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении внеосевых сегментов асферических поверхностей в оптическом приборостроении. Цель изобретени  - повышение точности при контроле набора внеосевых сегментов оптической поверхности за счет индивидуального контрол  каждого. Дл  контрол  набора внеосевых сегментов 9, получающихс  при разрезании исходной осевой асферической оптической поверхности, используетс  устройство, содержащее набор малоапертурного компенсационного плоского фазового оптического элемента (МКПФОЭ). При этом МКПФОЭ может быть выполнен в виде пропускающей или отражающей пластинки с микрорельефом, нанесенным по зонам так, что высота микрорельефа и форма зон измен ютс  по закону, соответствующему заданному преобразованию волновых фронтов. Устройство содержит также кассету 5 с набором МКПФОЭ 6, электрически св занную с помощью блока 7 согласовани  с узлом 8 смены внеосевых сегментов 9, последовательно оптически св занные источник 1 света, коллиматор 2, светоделитель 3, линзу 4, расположенные с разных сторон от светоделител  3 плоское зеркало 8 и собирающую линзу 10 с блоком 12 регистрации. Если поверхность сегмента 9 не имеет отступлений от заданной формы, то картина интерференции, регистрируема  блоком 12, представл ет собой набор пр молинейных полос, в противном случае полосы искривл ютс . 4 з.п. ф-лы. 1 ил.

Description

i (Л

ел

0

Од

-vl

дого. Дл  контрол  набора внеосевых сегментов 9, получающихс  при разрезании исходной осевой асферической оптической поверхности, используетс  устройство, содержащее набор мало- апертурного компенсационного плоского фазового оптического элемента. При этом МКПФОЭ может быть выполнен в виде пропускаюи(ей или отра5«ающей пластинки с микрорельефом, нанесенным по зонам так, что высота микрорельефа и форма зон измен ютс  по закону, соответствующему заданному преобразованию волновых фронтов. Устройство содержит также кассету 5 с набором

МКПФОЭ 6, электрически св занную с помощью блока 7 согласовани  с узлом 8 смены внеосевых сегментов 9, последовательно оптически св занные источник 1 света, коллиматор 2, светоделитель 3, линзу 4, расположенные с разных сторон от светоделител  3 плоское зеркало 10 и собирающую линзу 11 с блоком 12 регистрации. Если поверхность сегмента 9 не имеет отступлений от заданной формы, то картина интерференции , регистрируема  блоком 12, представл ет собой набор пр молинейных полос, в противном случае полосы искривл ютс , ц з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении внеосевых сегментов асферических поверхностей в оптическом приборостроении.

Цель изобретени  - повышение точности при контроле набора внеосевых сегментов оптической асферической по- верхносги за счет индивидуального контрол  каждого.

На чертеже представлена схема устройства дл  контрол  оптических асферических поверхностей.

Устройство содержит последовательно оптически св занные источник 1 света, коллиматор 2, светоделитель 3, линзу k, кассету 5 с набором мало- апертурных компенсационных плоских

,V)

1

Т п - - cosQ

mod

- I 1 - Г(х,у)1.| 1 + C l f(x,y)J ( f(x,y)) ,

де h

- высота микрорельефа пластинки ,

(U,V) - декартовы координаты в плоскости пластинки с началом в ее центре;

п - показатель.преломлени  материала ;

б - угол нак:лона пластинки к плоскости посадочного места; - 1, 2...- целое число;

- длина волны источника света; hg - масштабна  константа;

5

0

5

фазовых оптических элементов 6, выполненных в виде пропускающих пластинок , электрически св занную с псмощьк. блока 7 согласовани  с узлйм 8 смены внеосевых сегментов 9, плоское зеркало 10 и собирающую линзу 11с бло- ком 12 регистрации, расположенные с разных сторон от светоделител  3. Линза 4 может быть сферической или цилиндрической.

По первому возможному варианту выполнени  в устройстве каждый мало- апертурный плоский фазовый оптический элемент 6 выполнен в виде пропускающей пластинки с микрорельефом, нанесенным по зонам так, что высота мик- рорельефа и форма зон измен ютс  в соответствии с выражением

Va + и соз Э + V

1 - рассто ние между центром пластинки и плоскостью посадочного места;

f(x,y) - функци  двух переменных, описывающа  форму эталонного волнового фронта, создаваемого малоапертурным плоским фазовым оптическим элементом на рассто нии 1

R „ 1Гв., (2 - В) i i2SxZll .

2L Эх2 ° Эу ,

а R - 1; В - константа: О ; В 2;

1

где О - угол наклона плоского фазового элемента к оптической оси. Полага  в (5) h(U,V) h ; b(U,V) mA получают

h

макс 2cose

где - максимальна  высота микрорельефа при работе на отражение. Дл  изготовлени  микрорельефа вначале вычерчивают один или несколько фотошаблонов согласно формулам (5), (3), (1) с помосчью фотопостроител , сопр женного с ЭВМ. Затем фотошаблон уменьшаетс  и либо подвергаетс  процессу отбеливани , либо используетс  при фотолитографическом травлении стекл нной подложки, дающим требуемы микрорельеф.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1. Устройство дл  контрол  оптических асферических поверхностей, содержащее последовательно оптически св занные источник света, коллиматор светоделитель, широкоапертурный компенсационный оптический элемент, по

   h(U,V)

   1

   ч -

   in - - COS0 U - f(x,y) j| f(x,y) f(x,y) j.

   + u co

   35

   (U,V) де h - высота микрорельефа пластинки;

   декартовы координаты в плоскости , пропускающей пластинки с началом в ее центре; показатель преломлени  ма- 40 териала;

   угол наклона пластинки к плоскости посадочного места; 1,2...- целое число;45

   п е

   i..fia.j.i,«..,5i|xpi|

   а - R - 1;

   в - константа: О В t 2, (х,у) - координаты, определ емые из уравнений

   и.cos е- X f(x,y)(x,y)l V у - l - f(x,y)/- f(x,y)

   10

   садочное место дл  контролируемой поверхности и блок регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при контроле набора внеосевых сегментов оптической асферической поверхности, оно снабжено кассетой, узлом смены внеосевых сегментов и блоком согласовани , . электрически св занным с каСсетой и с узлом смены внеосевых сегментов, а широкоапертурный компенсационный оптический элемент выполнен в виде набора малоапертурных плоских фазовых оптических элементов, установленных в кассете так, что в процессе контрол  каждый элемент расположен на одной оптической оси с посадочным

   местом.

   2. Устройство по п.1, отличающее с   тем, что каждый мало- апертурный плоский фазовый оптический элемент выполнен в виде пропускающей пластинки с микрорельефом, наесенным по зонам так, что высота икрорельефа и форма зон измен ютс  соответствии с выражением
2. ч -

   ,y) f(x,y) j.

   + u cos e « v2

   Л

   ho 1

   -длина волны источника света;

   -масштабна  константа;

   -рассто ние между центром пластинки и плоскостью посадочного места;

   f(x,y) - функци  двух переменных, описываю1ца  форму эталонного волнового фронта, создаваемого малоапертурным плоским фазовым оптическим элементом на рассто нии 1;

   О, у - 0;

   3. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что малоапертурный плоский фазовый оптический элемент выполнен в виде отражающей пластинки с микрорельефом, нанесенным по зонам так, что высота микрорельефа и форма зон измен ютс  в соответствии с выражением
3. II151676712

   h(U.V) - Jjb n-od, la. U cos.e+ v I 1 - f(x.y)l - ,|, ./-f(x.y)f ./-fU.y)f..

   , . C2 - B) „.,.„;

   a R - 1,

   В - константа: D iB i 2;. Устройство no nn.l и 2, от (x,y) - координаты, определ емые личающеес  тем, что высота из уравнений микрорельефа и форма зон на каждом

   и:со8е X - 1 - f(x,y) /-(x,y)

   15 элементе измен ютс  в соответствии

   выражением

   V - у - t(x,y) -j- f(x,y)

   -тоар, -fa + и cos О + V h (U,V) -

   in - - cos в

   I . X 8ino(.co8o( + %secet- . |i + ctPot- 52.28есЛ xl1

   |1 .„„.u „-i-ii I .1 + ctgo( j g,(y) J.

   где R - параметр малоапертурногоплоского фазового оптическомпенсационного плоскогокого элемента;

   фазового оптического эле-R

   мента;а R - l;

   о( - угловой параметр малоапер-(х,у) - координаты, определ емые турного компенсационногоиз уравнений

   и.cose X - l - 25АУ11 2§ 11 Бо8ес - з( Lsin2 о/J

   ,,,,B.

   V V - 1 sinot cos of + Rosecdt - s( 1 2

   L J-;(x7y)

   s(x,y) VR2sec2o( + 2RoX sinof- yZsin o .

   .

   5. Устройство no ПП. 1 и 3, о т- элементе измен ютс  в соответствии ли чающеес  тем, что высота с выражением микрорельефа и форма зон на каждом - h (U,V) 2cose + Vices в + V +

   . 1, X eino( cos о + Roseco( - s (x.y) I L f , Rocosecetl.y |

   , 11- -г5--- - л f ч --s(;:;rJ 8Чх7;г

   личающеес  тем, что высот микрорельефа и форма зон на каждом

   15 элементе измен ютс  в соответствии

   с выражением