SU1649260A1 - Способ контрол оптических асферических поверхностей вращени второго пор дка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной техчике и может быть использовано дл  контрол  качества оптических асферических поверхностей вращени  второго пор дка, имеющих по меньшей мере один геометрический фокус Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет исключени  вли ни  комы. Освещают контролируемую поверхность пучком света от точечного источника, расположенного в фокусе контролируемой поверхности, и совмещают точечный источник света с его изображением, образующимс  при отражении пучка последовательно от кон- тролируемой поверхности, вспомогательного образцового отражател  и повторно от контролируемой поверхности, перемещают вспомогательный образцовый отражатель вдоль оси контролируемой поверхности до совпадени  его вершины с вторым, действительным геометрическим фокусом контролируемой поверхности , наклон ют вспомогательный отражатель вокруг второго фокуса до совмещени  его оси с биссектрисой апертурчого угла контролируемой поверхности, а о качестве контролируемой поверхности суд т по деформаци м волнового фронта пучка, формирующего изображение точечного источника , инвертированного по отношению к волновому фронту пучка, освещающему контролируемую поверхность 6 ИЛо §

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  качества оптических вогнутых параболических, гиперболических , эллиптических, а также выпуклых гиперболических поверхностей вращени .

Цель изобретени  - повьгаение точности контрол  за счет исключени  вли ни  комы,

На фиг01 изображена оптическа  схема устройства, реализующего предлагаемый способ, с двойным прохождением лучей и инвертированием волновых фронтов дл  контрол  оптических осевых вогнутых гиперболических поверхностей вращени ; на - то же, дл  осевых выпуклых гиперболических поверхностей вращени : на фиг.З н 4 - то же, дл  осевых и внеосевых.

31649260

вогнутых параболических поверхностей вращени  соответственно; на фиг.5 и 6 - то же, дл  осевых и внеосевых вогнутых эллиптических поверхностей вращени  соответственное

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучени , например лазер, осветительную систему 2, включающую в себ  объективы 3 и 4, смен- JQ пый объектив 5, эталонную поверхность б, установленную с возможностью наклона в объемном угле, причем присовмещении осей эталонной поверхности 6 и устройства центр кривизны

15

Од эталонной поверхности 6 совпадает

с точечным источником I, контролируемую поверхность 7, один из фокусов F, которой, мнимый () или действительный ( и 6) совмещен с чечным источником I

Устройство содержит также вспомогательный плоский отражатель 8, установленный в действительном фокусе , преимущественно ближайшем к кон- 25 тролируемой поверхности 7, с возможностью возвратно-поступательного перемещени  вдоль главной оптической оси F( Fg, поверхности 7 и с возможщают сквозь эталонную поверхность контролируемую поверхность 7 гомоц трическим монохроматическим пучком излучени  с фронтом W с центром кривизны в точке . I, которую совме ют с геометрическим фокусом F, кон тролируемой поверхности 7 взаимным перемещени ми и наклонами устройст к поверхности 70 При этом получают отраженные от поверхности 6 пучки фронтами W и WQTp соответственно Пучок с фронтом WOTp направл ют на вспомогательный плоский отражатель 8. Поворотом вспомогательного плос го отражател  8 устанавливают, его ражающую поверхность перпендикул р биссектрисе F2) (фиг„ I - 3, 5) ил (фиг.4 и b) апертурного угла к тролируемой поверхности 7„ Другой, действительный геометрический фоку F 2. контролируемой поверхности 7, преимущественно ближайший к ней, р полагают на отражающей поверхности вспомогательного плоского отражате 8 путем перемещени  вспомогательно плоского отражател  вдоль оси контролируемой поверхностно При эт отражением от вспомогательного пло

костью наклона его отражающей поверх- зр кого отражател  8 пучка с фронтом

ности перпендикул рно биссектрисе F,,0 (фиг„,1 - 3, 5) или F2M (фиг.,4 и 6) апертурного угла контролируемой поверхности 7; светоделитель 9, размещенный по отношению к оси устройства под углом, отличным от 90°, между лазером 1 и поверхностью 6, блока К) приема изображени , включающего в себ  проекционный объектив 1I и экран 12 дл  наблюдени  на нем интерференционной картины 13, цилиндрическую линзу 14 (фиго4 к 6), установленную между контролируемой поверхностью 7 и вспомогательным плоским отражателем 80

Кроме того, на фигурах имеютс  обозначени : WOTp , , - волновые фронты пучков, соответственно однократно отраженного от поверхности 7, отраженного от отражател  8 с инвертированием, двукратно отраженного от поверхности 7 с инвертированием перед повторным отражением .,

Контроль оптических поверхностей осуществл ют следующим образом0

С помощью источника 1 монохроматического излучени , осветительной системы 2 и сменного объектива 5 освеWQT получают пучок с волновым фро отр инвертированным относи18

том W тельно W,

35

40

iOTp, т0е повернутым на Направл   повторно пучок с волновы фронтом WQTp на контролируемую пов ность 7, получают двукратно отраже ный от нее пучок с фронтомW,инве тированный перед повторным отражением ,,

Наклоном эталонной поверхности достигают положени  волновых фронт W и Worp и с помощью сменного об тива 5, светоделител  9 и приемног блока 10 формируют изображение кон 45 лируемой поверхности 7, совмещенно с интерференционной картиной 13, п искривлени м полос которой суд т о качестве поверхности 70

В случае контрол  осевых поверх ностей (смофиг01 - 3, 5) биссектри са FЈ0 совпадает с главной оптичес кой осью F F поверхности 7, в слу чае внеосевых поверхностей (см0фиг и 6) - не совпадаето Сменный объек тив 5 выбирают из услови  заполнени апертуры поверхности 70

Таким образом, предлагаемый спо соб применим дл  контрол  оптически асферических поверхностей вращени 

50

55

щают сквозь эталонную поверхность 6, контролируемую поверхность 7 гомоцентрическим монохроматическим пучком излучени  с фронтом W с центром кривизны в точке . I, которую совмещают с геометрическим фокусом F, контролируемой поверхности 7 взаимными перемещени ми и наклонами устройства к поверхности 70 При этом получают отраженные от поверхности 6 пучки с фронтами W и WQTp соответственное Пучок с фронтом WOTp направл ют на вспомогательный плоский отражатель 8. Поворотом вспомогательного плоского отражател  8 устанавливают, его отражающую поверхность перпендикул рно биссектрисе F2) (фиг„ I - 3, 5) или (фиг.4 и b) апертурного угла контролируемой поверхности 7„ Другой, действительный геометрический фокус F 2. контролируемой поверхности 7, преимущественно ближайший к ней, располагают на отражающей поверхности вспомогательного плоского отражател  8 путем перемещени  вспомогательного плоского отражател  вдоль оси контролируемой поверхностно При этом отражением от вспомогательного плосWQT получают пучок с волновым фрон- отр инвертированным относи180 с

том W тельно W,

5

0

iOTp, т0е повернутым на Направл   повторно пучок с волновым фронтом WQTp на контролируемую поверхность 7, получают двукратно отраженный от нее пучок с фронтомW,инвер- тированный перед повторным отражением ,,

Наклоном эталонной поверхности 6 достигают положени  волновых фронтов W и Worp и с помощью сменного объектива 5, светоделител  9 и приемного блока 10 формируют изображение контро- 5 лируемой поверхности 7, совмещенное с интерференционной картиной 13, по искривлени м полос которой суд т о качестве поверхности 70

В случае контрол  осевых поверх- ностей (смофиг01 - 3, 5) биссектриса FЈ0 совпадает с главной оптической осью F F поверхности 7, в случае внеосевых поверхностей (см0фиг04 и 6) - не совпадаето Сменный объектив 5 выбирают из услови  заполнени  апертуры поверхности 70

Таким образом, предлагаемый способ применим дл  контрол  оптических асферических поверхностей вращени 

0

5

второго пор дка, у которых имееетс  один или два действительных фокуса

Небольшие отклонени  от взаимного расположени  контролируемой поверхности и вспомогательного отражател  не снижают точности контрол , т„е в интерференционной картине отсутствует вклад комы и наклонов,,

В случае контрол  внеосевых поверхностей Гсмофиг.А и б) присущий им астигматизм компенсируют дополнительно введенной между поверхностью 7 и отражателем 8 цилиндрической линзой 13.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  оптических асферических поверхностей вращени  второго пор дка, имеющих по меньшей мере один действительный геометрический фокус, заключающийс  в том, что формируют точечный источник света, из него - эталонный пучок света, совмемой поверхности с точечным источником, направл ют пучок света от точечного источника на контролируемую поверхность , устанавливают на оси, проход щей через контролируемую поверхность, вспомогательный отражатель, отраженный от контролируемой поверхности пучок света направл ют на вспомогательный отражатель, отраженный от вспомогательного отражател  пучок света вновь направл ют на контролируемую поверхность и вновь отраженный от контролируемой поверхности пучок совмещают с эталонным пучком света, регистрируют интерференционную картину, по которой суд т о качестве контролируемой поверхности, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности , размещают вспомогательный отражатель в действительном геометрическом фокусе контролируемой поверхности и ориентируют его так, чтобы ось вспомогательного отражател  совместилась с биссектрисой апертурного

   i щают геометрический фокус контролируе- угла контролируемой поверхности,,

   Я

   Фиг.1

   f 6

   -- 7 Оз

   w Фиг. 2

   у

   w

   С

   Щи,3

   Фиг, 5

   Щиг.6