Интерферометр для контроля формы сферических поверхностей линз

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ю (И НИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСН гсэ 1 емс она ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 4 ИСАНИЕ ИЗОБ( 56) 1, Авторское свидетельство СССР В 706689, кл. 6 01 В 9/02, 1979.2, Креопалова Г.В Пуряев Д.Т. Исследование и контроль оптических систем. М., "Мащиностроение", 1978, с, 210 (прототип).(54)(57) 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, о т л и ч а ю щ и й с я т что, с целью расширения диапаэ параметров контролируемых поМ 5 И 6 01 В 9 02 С 01 В 11 2 верхностей и повыщения точности контроля, он снабжен расположенной междуфокусирующим объективом и комйенсатором линзой, поверхность которой,обращенная к компенсатору, выполнена плоской, а другая поверхность -выпуклой апланатической, линза установлена так, что нормаль к плоскойповерхности линзы составляет соптической осью рабочей ветви угол,равный где и - показатель преломления стекла линзы, толщина 3 линзыпо геометрической оси равнаи+ 1Угде г - радиус кривизны апланатической поверхности линзы, а оптическая ось осветительной ветви со." ставляет с оптической осью рабочей ветви угол., равный Ч =Ы,5 огсэ 1 п -.1751015 де и - показате а линзы, толщин ической оси рав й0 35 40 45 фок 50 5 о = агой и пре ли ения стек- по геомет 6 и ю визны де г - радиус кр еской поверхности апланати а опти 65 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля формы высокоапертурных выпуклых и вогнутых сферических поверхностей.Известен интерферометр для контроля качества высокоапертурнйх вогнутых сферических поверхностей, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси моно- хроматический источник света, Фокусирующий объектив, плоское зеркало с отверстием и линзовый компенсатор, выполненный. в виде отрицательной апланатической линзы, систему для наблюдения и регистрации интерференционной картины 1 3.Однако такое устройство имеет недостаточно высокую точность контроля из-эа астигматической ошибки, которая увеличивается с увеличением апертуры пучка в рабочей ветви, и разности хода интерферирующих луНаиболее близким к изобретению по технической сущности является интерферометр для контроля формы сфери ческих поверхностей линз, содержащий последовательно расположенные источ" ник монохроматического света, фаэовую четвертьволновую пластинку, телескопическую систему и фокусирующий объектив, образующие осветительную ветвь, компенсатор и эталонное, сферическое зеркало, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему 23Недостатками известного интерферометра являются ограниченный диапазон параметров контролируемых поверх ностей и низкая точность контроля, поскольку интерферометр может использоваться только в случаях, когда апертура пучка, входящего в рабочую ветвь, не превышает 0,25. При контроле вогнутых поверхностей компенсатор заменяется отрицательным апланатическим мениском, и возможная апертура вогнутых контролируемых поверхностей не превышает 0,45. В настоящее же время в реальных оптических системах содержатся двояковыпуклые линзы диаметром 500-500 мм для осуществления контроля поверх,ностей которых необходимо, чтобы в рабочую ветвь интерферометра поступал гомоцентрический йучок лучей с апертурой 0,43. Также сущест вуют вогнутые поверхности с действую щей апертурой 0,5 и более.Целью изобретения является расширение диапазона параметров конт-, ролируемых поверхностей и повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем что интерферометр для контроля Формы сферических поверхностей линз,содержащий последовательно расположенные источник монохроматическогосвета, фаэовую четвертьволновую пластинку, телескопическую систему и Фокусирующий объектив, образующие осветительную ветвь, компенсатор иэталонное сферическое зеркало, образующие рабочую ветвь, и наблюдательную систему, снабжен расположенной между фокусирующим объективоми компенсатором линзой, поверхностькоторой, обращенная к компенсатору,выполнена плоской, а другая поверхность - выпуклой апланатической,линза установлена так, что нормальк плоской поверхности линзы составляет с оптической осью рабочей ветви угол, равный ь преломления стек-.д линзы по геометаи+1 д - иФигде г - радиус кривизны апланатической поверхности линзы, а оптическая ось осветительной ветви составляет с оптической осью рабочей ветви угол, равный Ч = с,5 агсМи - .На фиг. 1 изображена принципиаль ная схема интерферометра для контроля формы сферических поверхностей линз; на фиг. 2 - рабочая ветвь интерферометра при контроле вогнутых сферических поверхностей.Интерферометр для контроля Формы сферических поверхностей линз содерч жит последовательно расположенные источник 1 монохроматического света, Фазовую четвертьволновую пластинку 2 телескопическую систему 3,усирующий 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, обращенная к компенсатору б, выполнена плоской, а другая поверхность - выпуклой апланатической. Линза 5 установлена так, что нормаль к плоской поверхности линзы составляет с оптической осью рабочей ветви угол равный где и - показательла линзы, толщина дрической оси равнап1068699 2 Составитель Л.ЛобэоваРедактор Н.Лазаренко Техред И.Метелева Корректор И.Эрдей Подписитета СССРрытийая наб., д. 444/33 Тираж 59 1ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и от 113035,Москва, Ж, Раушс а П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Фили ческая ось осветительной ветви составляет с оптической осью рабочей ветви угол, равный К=о,5 мгсз 1 п -" .лОписанный интерферометр работает следующим образом.Параллельный пучок лучей, излу" чаемый источником 1 монохроматического света, проходит через фазовую четвертьволновую пластинку 2, превращается из плоскополяризованного в поляризованный по кругу, затем,расширяется телескопической системой 3 и преобразуется фокусирующим объек.тивом 4 в сходящийся гомоцентрический. Линза 5. в п раз увеличивает апертуру прошедшего через нее пучка, не нарушая его гомоцентричности (А - точка схода лучей, оптически сопряженная с фокусом объектива 41. После преломления компенсатором 6 и первой поверхностью контролируемой линзы 9 лучи вновь образуют гомоцентрический пучок, точка схода лучей которого совпадает с центрами кривизны контролируемой по- верхности К контролируемой линзы 9 и эталонной поверхности Э эталонного сферического зеркала 7. Контролируемая поверхность К выполняет роль разделительного элемента интерФерометра. Пучки, последовательно отраженные от контролируемой К и эталонной плоской поверхности линзы 5,направляются в наблюдательную систему 8 интерферометра. Прн контролевысокоапертурных вогнутых сферических поверхностей вместо элементов 6, 9 .и 7 в рабочую ветвь интер ферометра устанавливают отрицательный аплантический мениск 10 и контролируемую деталь 11 /Фиг.2/.Линза 5 описанной конструкции,установленная в интерферометре ука занным образом, нарушает гомоцент-.ричности пучка, а только в л раэувеличивает его апертуру. Кроме того, совокупность конструктивныхособенностей и установки.линзы при водит к уменьшению числа оптических поверхностей, принадлежащих одновременно осветительной ветви и наблюдательной системе интерферометра,что значительно снижает интенсив ность отраженного света, попадающего в наблюдательную систему и фэагряэняющего" рабочую интерфереиционную картину. Следствием этого является повышение точности контроля эа 25 счет улучшения видимого контрастаинтерференционной картины.Описываемый интерферометр имеетболее широкий диапазон применения,обеспечивает повышение точностиконтроля и уменьшение трудоемкости .расшифровки интерферограмм за счетповышения качества изображения.