Способ получения интерферограммы контроля качества линз и объективов

(19 ТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский физико-технический институт им. В,Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. В,В.Куйбышева (72) В.Г,Гусев(56) Авторское свидетельство СССР М 1120160, кл. 6 01 В 9/02, 1984.Гусев В.Г, Приборостроение, Иэв. вузов, 1989, т. 32, М 5, с, 65 - 70.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРФЕРОГРАММЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛИНЗ И ОБЪЕКТИВОВ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначенодля контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением. Целью изобретения является получение интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения. Пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначенодля контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением.Известен способ голографической двухэкспоэиционной интерферометрии, обеспечивающий контроль качества линз и объективов, по которому регистрируют две голограммы контролируемого объекта на светочувствительной среде, причем перед 1716319 А 1(51)5 6 01 В 11/24, 9/021 рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, и формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя, Формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом г кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол а, удовлетворяющий соотношению 0 19 а б/2 г, где б - размер изображения диффузного рассеивателя, Записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в главной плоскости и вновь записывают голограмму сфокусированного изображения. Полученную двухэкспозиционную голограмму восстанавливают до получения интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого обьекта, 1 ил. регистрацией второй голограммы изменяют угол падения в одном из интерферирующих пучков с помощью зеркала, сдвигают поступательно светочувствительную среду в ее плоскости и регистрируют интерферограмму, по которой судят о качестве контролируемого объекта.Недостатки данного способа - малая информативность голограммы и высокая требовательность к качеству составных оптических элементов интерферометра, реа10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лизующего способ, Малая информативность голограммы объясняется тем, что в пучковой голографической интерферометрии, положенной в основу способа, голограмма несет информацию об объекте, получаемую при его просвечивании волной одного направления, При снижении требований к качеству составных элементов интерферометра возникают ошибки, снижающие точность контроля из-за дополнительных фазовых набегов, обусловленных их оптическим несовершенством.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения интерферограммы контроля качества линз и объективов, по которому пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого обьекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорной волны, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта.К недостаткам известного способа относиТся малый диапазон контроля по углу поля изображения. Ограничение диапазона обусловлено большой шириной спектра пространственных частот голограммы и непроизводительностью использования спектра пространственных частот рассеивателя, пропускаемого контролируемым объектом,Целью изобретения является получение интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения интерферограммы контроля качества линз и объективов, заключающемуся в том, что пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорной волны, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта, перед записью голограммы формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом г кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол а, удовлетворяющий соотношению 0 ( щ аб/2 г, где б - размер изображения диффузного рассеивателя,В предлагаемом способе возможность достижения положительного эффекта с физической точки зрения обеспечивается за счет уменьшения ширины спектра пространственных частот голограммы сфокусированного изображения и за счет суммирования вклада положительных и отрицательных пространственных частот диффузного рассеивателя в диапазон контроля по углу поля изображения,На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство включает когерентный источник 1 света, светоделитель 2, зеркало 3, линзы 4 - 6, матовое стекло 7 с механизмом 8 его перемещения, узел 9 крепления контролируемого объекта с механизмом 10 его перемещения и фотопластинку 11,Способ осуществляют следующим образом.Когерентное излучение от источника 1 с помощью светоделителя 2 делится на два канала: канал формирования опорного пучка и канал формирования объектной волны. В канале объектной волны луч, прошедший светоделитель 2, с помощью линз 5 и 6 трансформируется в сходящийся сферический волновой фронт с радиусом В кривизны в плоскости матового стекла 7, равным расстоянию от него до узловой точки контролируемого обьекта в узле 9 крепления. В начале формирования опорной волны из отраженного от зеркала 3 луча с помощью линзы 4 формируется расходящаяся сферическая волна.С помощью контролируемого объектастроится изображение матового стекла 7 впараллельно ему расположенной плоскостифотопластинки 11 при угле а наклона к нимглавной плоскости контролируемого объекта, удовлетворяющем условию 0 (сдаб/2 г, 20 б с+ макс 2 г Г где с - координата центра опорной сферической волны;мм,кс - максимальная пространст венная частота, определяемая величиной пространственного разрешения фотопластинки 11.За время первой экспозиции проводится запись голограммы сфокусированного ЗО изображения матового стекла 7. Перед второй экспозицией смещают с помощью механизма 8 перемещения матовое стекло 7 в его плоскости на величину а, а контролируемый объект с помощью механизма 10 его З 5 перемещения в его главной плоскости - на величину Ь в том же направлении, удовлетворя ющую условию 40 а Я совагде 1 - фокусное расстояние контролируемого объекта.Записанную таким образом двухэкспо зиционную голограмму восстанавливают неразведенным лазерным пучком, осуществляя тем самым проведение пространственной фильтрации в плоскости голограммы, и регистрируют интерферограммы бокового 50 сдвига в полосах бесконечной ширины, по которым судят о качестве контролируемого объекта, причем при восстановлении голограммы в точке, соответствующей краю изображения матового стекла 7, отфильт ровывается интерферограмма, соответстгде б - размер изображения матового стек ла 7;г - расстояние от узловой точки контролируемого объекта до плоскости фотопластинки 11.С помощью линзы 4 формируется рас ходящаяся сферическая опорная волна с радиусом кривизны г в плоскости фотопла-,стинки 11, причем вующая пропусканию через контролируемый объект плоской волны, распространяющейся в направлении его оптической оси, и характеризующая осевые волновые аберрации контролируемого объекта. При восстановлении голограммы в точке, соответствующей противоположному краю изображения матового стекла 7, отфильтровывается интерферограмма, соответствующая пропусканию через контролируемый обьект плоской волны, распространяющейся под углом а к оптической оси, В этом случае интерферограмма характеризует сочетание осевых и внеосевых волновых аберраций контролируемого объекта на краю диапазона.Формула изобретения Способ получения интерферограммы контроля качества линз и обьективов, заключающийся в том, что пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорнй волны, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения, перед записью голограммы формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом г кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол а, удовлетворяющий. соотношению 01 д аб/2 г, где б - размер изображения диффузного рассеивателя,1716319 40 / 50 Составитель В.Бахтин Редактор А,Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Заказ 603 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101