Интерферометр для контроля формы выпуклых поверхностей линз большого диаметра

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 0594 ЮИ. 01 В 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯК А 8 ТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Коломийцев Ю. В. Интерферометры, Л., "Машиностроение", .1976, с. 204 - 205.2. Авторское свидетельство СССРУ 890067, кл. О 01 В 9/02, 1981 (прототип), (54) (57) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, содержащий осветитель, компенсатор, устанавливаемый со стороны неконтролируемой поверхности линзы, жидкостную линзу, предназначенную для заполнения пространства между компенсаторм и неконтролируемой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с осветителем, о т л и ч а ю щ и й . с я тем, что, с целью повышения точности контроля н расширения диапазона контролируемых параметров, он снабжен оптическим элементом, выполненным в виде двояковогнутой линзы с эталонными поверхностями, радиусыкривизны которых не равны друт другу, компенсатор выполнен в виде двояковогнутой линзы, на одну из поверхностей которой нанесено отражающее покрытие, осветитель устанавливается са стороны контролируемой поверхности линзы, оптический элемент размещается между осветителем и контролируемой поверхностьюлинзы соосно, линзе с возможностью переворо.та на 180 в плоскости, проходящей через оптическую ось линзы, и ориентируется так, что обращенные друт к друту контролируемаян одна из эталонных поверхностей располага- аф ются концентрично, а комленсатор установлен о воеможнооеьм пеоемещеннн внвнь онномоной Я оси линзы,и ориентирован так, что его поверх.ность, противоположная той, на которую нане-, С сено отражающее покрытие, обращена и жидкост.ной линзе, выполненной с возможностью изме- Е нения толщины, 1 1059418сИзобретение относится к контрольно-измер.тельной технике, предназначено для контроляформы выпуклых поверхностей линз и можетбыть использовано преимущественно в производстве, занятом изготовлением и эксплуата.цней крупногабаритных оптических систем, со.держащих высокоапертурные выпуклые поверх.ности.Известно устройство для контроля формывыпуклых поверхностей линз большого диа.метра методом переналожения пробного стекла,содержащее пробное стекло и инструментальныймикроскоп 1 Д.Недостатками данного устройства являются.низкая точность контроля, обусловленнаятем, что поверхность контролируется почастям, а также вероятность поврежденияповерхности в процессе контроля, обусловленная контактом пробного стекла с контролируе.мой поверхностью.Наиболее близким но технической сущностик изобретению является интерферометр дляконтроля формы выпуклых поверхностей линзбольшого диаметра,содержащий осветитель, компенсатор, устанавливаемый со стороны некоимиролируемой поверхности линзы, жидкостнуюлинзу, предназначенную для.заполнения прост.ранства между компенсатором и неконтролиру ., емой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически сопряженныйс осветителем 2.1Недостатками известного интерферометраявляются сравнительно низкая точность контроля, обусловленная погрешностями обработкинеконтролируемой поверхности линзы и неоднородностью материала, из которого она иэго.товлена, а также узкий диапазон контролируе.мых параметров поверхностей и линз, обусловленный необходимостью полной компенсацииаберраций неконтролируемой поверхности,Целью изобретения является повышение точ.ности контроля и расширение диапазона конт.ролируемых параметров.Указанная цель достигается тем, что интерферометр для контроля формы выпуклых поверххностей линз большого диаметра, содержащийосветителькомпенсатор, устанавливаемый состороны неконтролируемой поверхности линзыжидкостиуЬ линзу, предназначенную для заполнения пространства между момпенсатором и неконтролируемой поверхностью линзы, и регистратор интерференционной картины, оптически.сопряженный с осветителем, снабжен оптичес.ким элементом, выполненным в виде двояковогнутой линзы с эталонными поверхностями,радиусы кривизны которых не равны друг дру.гу, компенсатор выполнен в виде двояковогнутой линзы, на одну иэ поверхностей которойнанесено отражающее покрытие, осветитель устанавливается со стороны контролируемой поверхности линзы, оптический элемент размещается между осветителем и контролируемой поверхностью линзы саосно линзе.с возможностью переворота на 180 в плоскости, проходящей через оптическую ось линзы, и ориентируется так, что обращенные друг к друту контроли,руемая поверхность и одна из эталонных по.верхностей располагаются концентрично, а ком пенсатор установлен с воэможностью перемещения вдоль оптической оси линзы и ориеитиро.ван так, что его поверхность, противоположнаятой, на которую нанесено отражающее покрытие,обращена к жидкостной линзе, выполненной свозможностью изменения толщины.. На чертеже представлена оптическая схема интерферометра для контроля формы выпуклыхповерхностей линз большого диаметра.Интерферометр содержит осветитель 1, опти 20ческий элемент 2, вьпюлненный в виде двояко.вогнутой линзы с эталонными поверхностямиЭ и 4, радиусы кривизны которых не равны другдругу, жидкостную линзу 5, компенсатор 6, вы.полненный в виде двояковогнутой л:щзы, нацоверхиость 7 к.оторой нанесено отражающеепокрытие, и регистратор 8 интерференционнойкартины.Осветитель устанавливается со стороны конт.ролируемой поверхности 9 линзы 10, Оптический элемент 2 размещается между осветителем1 и линзой 10 соосно с ней. Оптический эле.мент 2 устанавливается с возможностью переворота. на 180 в плоскости, проходящей черезоптическую ось линзы 10, и ориентируется такчто обращенные друг к другу контролируемаяЗ 5 поверхность 9 и одна иэ эталонных поверхностей, например, поверхность 3, располагаютсяконцентрично,Компенсатор 6 устанавливается со сторонынеконтролируемой поверхности линзы с возмож 40 ностью перемещения вдоль ее оптической осии.ориентирован так, что его поверхность, противоположная гюверхности 7, обращена к жидкостной линзе 5. Жидкостная линза 5 заполняет пространство между компенсатором 6 и45 линзой 10 и выполнена с возможностью изменения аолщииы. В изображенном на чертеже варианте выполнения интерферометра толщинажидкостной аанзы 5 может бытьизменена засчет перемещения компенсатора 6 внутри каме 50 ры, заполненной жидкостью,Интерферометр работает следующим образом,Волновой фронт, формируемый осветителем1, проходит оптический элемент 2, линзу 10,55жидкостную линзу 5 и поступает в компенсатор 6. После отражения от поверхности 7 компенсатора 6 волновой фронт вновь проходитжидкостную линзу 5, преломляется неконтролируемой поверхностью 11 линзы 10 и падаетИИПИ Зак 16/45 аж 602 Подписн Патент г, Ужгород, ул.Проектная,4 3 10594 на контролируемую поверхность 9. Перемеще.нием комленсатора 6 вдоль оптической оси линзы 10 добиваются компенсации аберраций нормалей волнового фронта, падающего на контролируемую поверхность 9. Контролнруе. мая поверхность 9 линзы 10 делит падающий , на пее волновой фронт по амшштуде н две , части, одна нз которых отражаетси от этой поверхности, а другая проходит ее и отражает. ся от эталонной поверхности 3 оптического элемента 2.Затем обе части волнового фронта объединяются на контролируемой поверхности 9 лин. зы 10, интерферируют, проходят оптические .элементы интерферометра в обратном направлении и поступают в регистратор 8. Получаемая иитерференционная картина несет в себе информацию о форме контролируемой поверх 18 4ности 9 линзы 10. Настройка интерферометра на требуемое количество интерференционных полос нли колец осуществляется перемеще. пнем оптического элемента 2 соответственно перпендикулярно нли вдоль оптической оси линзы 10,Таким образом, наличие у оптического зле. мента двух эталонных поверхностей обеспечивает контроль формы выпуклых поверхностей крупногабаритных линз в широком диапазоне радиусов кривизны без замены отдельных элементов ннтерферометра.Кроме того, в каждом конкретном случае оптический элемент обращается к контролируемой поверхности той или иной поверхностью за счет установки его с возможностью переворота на 180, что обеспечивает меньшую вели. чину воздушного промежутка