Интерферометр для контроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватскикСоцкалкстмческнкРеспублик в 945642(22)Заввлеко 09.07.80 (2) 2952780/25 28 с присоединением заявки И(23) Приоритет 3 Ъвуаерстеиеый комнтет ИВР аф авам нзебратеннй н етнрытнй(54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА 1Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, претаазначено для контроля формы выпуклых сферичес- . ких поверхностей и может быть использовано в производстве, занятом изготовле-5 нием преимущественно крупногабаритных оптических деталей.Известно устройство для контроля фор- мы выпуклых и вотнутых сферических поверхностей, содержащее столик для раз 1 О мещения контролируемой детали, пробное стекло, приспособление для его установ- ки на контролируемую поверхность и регистратор интерференционной картины 11Недостатком устройства является низ 15 кая точность тт производи тельность контроля, обусловленная тем, что поверхность контролируется по частям методом переналожения пробного стекла.Наиболее близким к изобретению по 20 тезнической сущности является интерфе. рометр для контроля-Формы выпуклых сферических певерхнастей линз большого диаметра, содеркащий светоделитель, ис 2точник монохроматического излучения, рас-положенные последовательно йо ходу излучения от источника телескопичесвую си-стему, обьектив, вогнутое сферическоезеркало, уствнававаемое концентричноксцтролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдоль оптическойоси, и регистратор янтерференциснной картиньь Светоделйтель расположен в ходелучей за телескопической системой2.Недостагком интерферометра являетсяего сложность, обусловленная необходимостью применения в каждом конкретномсщчае контроля специального компенсатора,Цель изобретения - упрощение интерферометрв.Указанная цель достигается тем, что,в интерферометре для контроля формы выщклых сферических поверхностей линз большого диаметра, содержащем светоделитель, источник моноироматического излучения, расположенные последовательнопо ходу излучения от источника телескопи3 948642 4 ческую систему, обьектив, вогнутое сфе- сти 8 линзы 7 с возможностью перемерическое зеркало, устанавливаемое кон- щения вдоль оптической оси. центрично контролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдольопт ической оси, и регистратор интерференционной картины, светоделитель расположен в ходе лучей за обьективом, расстояние 5 от фокуса обьектива до вогнутогосферического зеркала определяется зависимостью 1 О5= +й+Р, Идр . РЬ Рагде М=Щ-9 - кривизна контролируемой новой фронт сравнения. После отражения2.,и неконтролйруемой поверхности линзы, соответственно;а - кривизна сферическогозеркала;д - толщина линзы по оптической оси;И, - показатель преломленияматериала линзы цля длины волны 3. используемого излучения:;.а минимально допустимая кривизна т,сферического зеркала определяется. зави- симостью Интерферометр работает следующим окгобраэом.Пучок света от лазера 1 проходит т лескопическую систему 2, обьектив 3, светоделитель 4, неконтролируемую поверхность 9 линзы 7 и цадает на ееконтролируемую поверхность 8, Отраженная от контролируемой псверхности 8 линзы 7 часть пучка света представляет собой рабочий волновой фрснт, а прошедшаячерез поверхность 8 часть пучка - волот вогнутого сферического зеркала 5волновой фронт сравнения интерферируетс рабочим волновым фронтам на контролируемой поверхности 8 линзы 7 и поступает в регистратор 6 интерференционной картины. Бена ти интерференционнойполосы для данного интерферометра определяется сле дующим выражением Ритм 9 хр Выражение (1), связывающее расстояние 5 от фозуса обьектива 3 до вогнутого сферического зеркала 5 с параметрами линзы 7, получено иэ условия нормального падения лучей света на параксиальную вону контролируемой поверхнос ти 8 линзы 7 е гце З - световой диаметр линзьндН- максимально допустимая по-.35грешность контроля, выращенная в длинах волн излучения; ъ е= Ъ" цр 2. я403 ДРЧ,И,-4)(ИДР+,)8 г.На чертеже привецена оптическая схема инте рфероме тра.45Интерферометр содержит источник монохроматического излучения, выполненный в виде лазера 1, телескопическую систеМу 2, обьектив 3, светоделитель 4, вогну- . тое сферическое зеркало 5 и регистратор б ингерференционной картины, линзу 7, выпуклая поверхность 8 которой контролируется,. распологаемую между сЬетоцелите-. лем 4 и сферическим зеркалом 5 так, что ее неКонтролируемая поверхность, 9 обоа-. 55 щена к светоцелителю 4.Сферическое зеркало 5 устанавливается концентрично контролируемой поверхноии =, -4,Д. "ЭУ 1 трощение интерферометра достигаеэся за счет использования вогнутого сфе-рического зеркала, кривизна которогоопределяется выражением (2).Коэффициент Ь б в выражении (2) представляет собой продольную сфери-ческло абберацию иучка лучей, преломленных неконтролируемой поверхностью 9 линзы 7 в прямом ходе.Благоцаря тому, что интерферометр построен по схеме с совмещенными ветвями, требования к точности изготовления его оптических элементов (за исключением вогнутого сферического зеркала 5), а также к однородности материала линзы 7 .и к точности изготовления ее неконтролируемой поверхности 9, невысоки, что позволяет поместить светодежтель 4 в расходящемся пучке дчей эа обьективом 3. Последнее обстоятельство благоприятно сказывается на качестве получаемой интерференционной картины, поскольку в этом сцучае значительно уменьшается количество рассеянного изцучения, попадающего в регистратор 6,045642 Интерферометр цля кснтроля формы выпуклых сферических поверхностей линз ф большого диаметра, содержащий светоделитель, источник монохроматического изду-ченин, располсекенные последовательно похоцу изцучения от источника телескопическую систему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрич- Оно контролируемой поверхности линзы свозможностью перемещения вдоль оптичес -кой оси, и регистратор интерференционнойкартины, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения интерферометра,светоделитель расположен в ходе лучейза обьективом, расстояние 5 от фокусаобьектива до вогнутого сферического зер.кала определяется зависимостьюФ/Р - кривизна сферическогоЪзеркала,20 2 ар(и-) 1 ил У+У.Я р 2.Источники информ ации,принятые во внимание при экспертизе1. Коломинцов Д В, Интерферометры.Л., Машиностроением, 1976, с. 204.2, Авторское свидетельство СССРМ 448347, кл. 6 01 В 9 Ю 2; 1974Заказ 5312(57 Тираж ВНИИПИ Гс/суцарственного к по делам изобретений и о 113035, Мссква, Ж, РауД - толщина линзы по оптической оси,- показатель преломленияматериала линзы длядлины волны Х используемого излучения. а минимально допустимая кривизна щд сферического зеркала олрецеляется зависимостьюФ где Э - световой диаметр линзьь Я - максимально допустимая погреши/ОВность контроля, выраженная вц/щнах волн излучения,Е =-Йч/Ра /