Интерферометр для контроля качества высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 706689 61) Дополнительное к авт. свид-ву -(22)Заявлено 12.0 6 01 В 9/О 601 В 11/ присоединением заяв23) Приоритет -Опубликовано 30Дата опубликова Геаудер нный камите СССРлает изобретенийн аткрытнй УДК 531.) Авторыизобретения Д. Т, Пуряев и Н. Л. Лазарев сковское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана 1) Заявитель НТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЫСОКОАПЕРТУРНЫХ ВОГНУТЫХ СФЕРИЧЕСКПОВЕРХНОСТЕЙ держи 1 последовательно )й оптической оси О -О Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности, для контроля качества высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей линз и зеркал большого диаметра (свыше 300 мм).5Наиболее близким к изобретению но своей технической сущности является интерферометр для контроля качества высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей, содержащий10 последовательно расположенные на одной оптической оси монохроматический источник света, разделительную плоско-параллельную пластинку; фокусирующий объектив и линзовый компенсатор, у которого центр кривизны первой вогнутой сферической поверхности совмещен с задним фокусом объектива, систему для наблюдения и регистрации интерференционной картины 11,Недостатком известного интерферометра является то, что при применении его для контроля20 вогнутых сферических поверхностей компенсатор представляет собой концентрический или положительный апланатический мениск, поэтому диапазон параметров контролируемых поверхностей ограничен апертурой объектива: в лучшемслучае апертура контролируемой поверхностиравна апертуре объектива, а в худшем - значительно меньшее ее. Кроме того, известныи интерферометр имеетсложную конструкцию,Целью изобретения является расширениедиапазона параметров контролируемых поверх.ностей и упрощение конструкции.Для этого предлагаемый интерферометрснабжен плоским зеркалом с отверстием, установленным между фокусирующим объективоми линзовым коМпенсатором под утлом к оптической оси, а линзовый компенсатор выполненв виде отрицательной апланатической линзыцентр кривизны выпуклой поверхности которойсовмещен с изображением отверстия плоскогозеркала.На чертеже изображена оптическая схемаинтерферометра для контроля качества высокоапертурных вогнутых сферических поверхостей,Интерферометр сорасположенные на одн3 0668монохроматический источник 1 света, фокусирующий объектив 2, плоское зеркало 3 с отверстием, установленное под углом к оптической оси 0 - О, и. линзовый компенсатор выполненный в виде отрицательной апланатическойлинзы 4, центр кривизны выпуклой поверхностикоторой совмещен с изображением отверстияплоского зеркала 3, систему для наблюденияи регистрации интерференционной картины,включающую окуляр 5, линзу 6, объектив 7 и 10фотопленку 8, контролируемую поверхность 9.Работает описываемый интерферометр еле.дующим образом,Лучи света, выходящие из монохроматического источника 1 света, например лазера, фокусируются объективом 2 на отверстии зеркала 3(в точку А), затем преломляются вогнутой по верхностью отрицательной апланатической линзы 4, образуя изображение точки А в точке А,совмещенной с центром кривизны С выпуклой 20поверхности линзы 4. Поэтому лучи света падают нормально на выпуклую поверхность линзы4, частично отражаются от нее, а частично направляются к контролируемой поверхности 9, отражаются от нее и повторяют свой путь в обратном направлении, Лучи, отраженные от выпуклой поверхности линзы 4, создают эталонныйволновой фронт сравнения, а лучи, отраженныеот контролируемой поверхности 9 - анализируемый волновой фронт, При настройке интер- З 0ферометра линза б, объектив 7 и фотопленка 8выключаются из хода лучей, а глаз наблюдателярасполагается непосредственно за окуляром 5.Апланатическую линзу 4 смещают в направлении4 Гперпендикулярном к оптической оси О - О, Так З 5как величина смещения очень мала. (в предель" ном-случае равна диаметру отверстия плоскогозеркала 3); то апланатическая линза 4 не внесетаберраций ни в отраженный, ни в преломленныйпучок лучей. Совмещая два изображения точкиА, построенные лучами, отраженными от выпуклой поверхности линзы 4 и контролируемой поверхности 9, включают линзу 6 и наблюдаютинтерференционную картину, по которой и производят контроль. Для фотографирования интерференционной картины используют объектив 7и фотопленку 8 (образующие фотокамеру),В описываемом интерферометре выполнениелинзового компенсатора в виде апланатическойлинзы 4 существенно расширяет диапазон пара-метров контролируемых поверхностей, так каклинза 4.в и раэ увеличивает апертуру пучкалучей, выходящего из фокусирующего объектива 2 (и - показатель преломления апланатической линзы). В роли последнего можно использовать микрообъектив с телецентрическим хо- . 9 4дом лучей. Если числовая апертура микрообьектива равна 0,5, а показатель преломленияи = 1,8, то интерферометр позволит контролировать сферические поверхностидиаметры которых в 1,8 раза больше, радиуса. Ни один изсуществующих интерферометров, предназначенных для контроля вогнутых сферических поверх.ностей большого диаметра, не имеет такой воз.можно сти,Кроме того, в описываемом интерферомет.ре в отличие от известного используется зеркало 3 с малым отверстием (диаметр отверстия0,2 - 0,3 мм), а не разделительный элемент сполупрозрачной поверхностью раздела. Приме.пение зеркала с отверстием преследует две цели:существенно увеличить светосилу интерферометра и отсечь вредные лучи, возникающие из-замногократных отражений внутри фокусирующе- .го объектива 2. Таким образом, в описываемоминтерферометре возникает контрастная интерференционная картина, не имеющая вредногофона, обычно возникающего в лазерных интер-феро метр ах.Упрощение конструкции интерферометрадостигнуто благодаря тому, что примерно на80% узлы интерферометра состоят,из унифицированных деталей, серийно изготавливаемых нашей промышленностью, что создает предпосылки для серийного изготовления интерферомет.ра в короткие сроки,Формула изобретения Интерферометр для контроля качества высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси монохроматический источник света, фокусируюший объективи линзовый компенсатор, систему для наблюдения и регистрации интерференционной картины,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона параметров контролируемыхповерхностей и упрощения конструкции, онснабжен плоским зеркалом с отверстием, уста.новленным между фокусирующим объективомн линзовым компенсатором под углом к оптической оси, а линзовый компенсатор выполненв виде отрицательной апланатической линзы,центр кривизны выпуклой поверхности которойсовмещен с изображением отверстия плоскогозеркала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 373519,кл. 6 01 В 9/02, 1973 (прототип).70 бб 89 Составитель Л.:Лобзова Техред О,Андрейко, Корректор Е,Л едактор О. Юрко одпис аказ 8205/34 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн Тираж 84ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений и3035, Москва, Ж.35, Рауш омитета СССкрытыйкая наб., д.