Способ контроля вогнутой сферической линзовой поверхности и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля образцовых сферических линзовых поверхностей в интерферометре Физо. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения набега фазы в интерферирующих пучках и упрощение конструкции. Пучок излучения фокусируют в плоскости наклонного зеркала. Пучок проходит через отверстие в зеркале и попадает в объектив интерферометра. За объективом устанавливают линзу с контролируемой поверхностью. Линзу наклоняют на заданный угол. Ориентируют плоское зеркало отражающей поверхностью к интерферометру перпендикулярно его оптической оси и регистрируют первую интерферограмму. Поворачивают плоское зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра, и регистрируют вторую интерферограмму. Поворачивают зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра, и оси, перпендикулярной оси интерферометра, и регистрируют третью интерферограмму. Расшифровывают интерферограмму и осуществляют контроль формы поверхности. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15342 (50 5 01 8 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4422910/24-28 (22) 22.02.88 (46).07.01.90. Бюл. № 1 (72) Б. Я. Герловин, А. И. Лысенко, В. П. Трегуб, Ю. С. Скворцов и И; П. Агурок

553) 531.7! 7.86.082 (088.8) (56) Progress in Optics, vol 13, Е. Wolf Ed, North Amsterdam, 1976, Chapt. IV, р. 95 — 163 (54} СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВОГНУТОЙ

СФЕРИЧЕСКОЙ ЛИНЗОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля образцовых сферических линзовых поверхностей в интерферометре Физо. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения набега фазы в инте1пферирующих пучках и упрощение конструкции. ПуИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля образцовых .сферических линзовых поверхностей в интерферометре Физо.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет увеличения набега фазы в интерферирующих пучках и упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ контроля вогнутой сферической линзовой поверхности; на фиг. 2— схема хода лучей между контролируемой поверхностью и плоским зеркалом при его располбжении перпендикулярно оптической оси; на фиг. 3 — схема хода лучей между контролируемой поверхностью и плосчок излучения фокусируют в плоскости наклонного зеркала. Пучок проходит через отверстие в зеркале и попадает в объектив интерферометра. 3а объективом устанавливают линзу с контролируемой поверхностью. Линзу наклоняют на заданный угол.

Ориентируют плоское зеркало отражающей поверхнОстью к интерферометру перпендикулярно его оптической оси и регистрируют первую. интерферограмму. Поворачивают плоское зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интер феро метр а, и регистрируют вторую интерферограмму. Поворачивают зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра и оси, перпендикулярной оси интерферометра и регистрируют третью интерферограмму.

Расшифровывают интерферограмму и осуществляют контроль формы поверхности. 2 с и 1 з. п. ф-лы, 3 ил. ким зеркалом при ега повороте вокруг оси, перпендикулярной оптической оси.

Устройство содержит янтерферометр Физо состоящий из лазера 1, расположенных по ходу его излучения конденсорного объектива 2, светоделителя в виде наклонного зеркала 3 и объектива 4 и регистратора 5 интерферограмм, установленного по ходу отклоненного светоделителем излучения, и плоское зеркало 6, плоское зеркало 6 выполнено с возможностью поворота вокруг двух взаимо перпендикулярных осей, перпендикулярных оптической оси интерферометра, а наклонное зеркало 3 выполнено с центрированным относительно оптической оси интерферометра отверстием диаметра D, удовлетворяющего соотношению

0 — 2 S, где S — расстояние между све1534299

3 тоделителем и объективом 4, вибропривод 7, соединенный с плоским зеркалом б.

Устройство, реализующее способ контроля вогнутой сферической линзовой поверхности, работает следующим образом.

Параллельный пучок излучения от лазера 1 фокусируют конденсорным объективом

2 в плоскости наклонного зеркала 3.

Пучок проходит через центр отверстия и попадает в объектив 4. За объективом 4 устанавливают линзу 8 с контролируемой 1О поверхностью 9 так, чтобы формируемый ее пучок излучения сходился в центре кривизны контролируемой поверхности 9 на плоском зеркале б. Линзу 8 наклоняют на угол 1 из диапазона 15

2).($!Яс1,.

Д- 5 где Х. — — длина волны;

d -- световой диаметр объектива; и,> — апертурныи угол формируемого пуч20 ка.

Плоское зеркало б ориентируют отражающей и поверхностью к и нтерферомет ру перпендикулярно его оптической оси и регистрируют первую интерферограмму. При этом излучение распространяется между контролируемой поверхностью 9 и зеркалом 6 следующим образом (фиг. 2).

Луч, обозначенный через Х YZ, направленный в точку О, проходя через контролируемую поверхность 9 в точке Е, раз- 30 деляется. Луч Х отражается от поверхности 9 и возвращается в интерферометр исходящим из мнимогс фокуса О . Луч YZ проходит в "î÷êó О,,отражается от плоского зеркала 6 и падает на поверхность 9 в точке F, симметричной точке Е относитель- 36 но оптической оси, и сноза разделяется.

Луч Y отражается от поверхности 9, попадает в точку О на плоском зеркале 6, отражается от плоского зеркала 6 и проходит в интерферометр, пересекая 40 контролируемую поверхность 9 в точке G.

Луч Z проходит в интерферометр, пересекая контролируемую поверхность 9 в точке F. Таким образом, лучи Х H Y выхоО, H ilYnH Х выходят точки О, отстоящей от точки 0 Hà расстоянии 2$R, где К -- радиус кривизны контролируемой поверхности 9. Прс йди через линзу 8 и об.ьектяв 4 в обратном направлении, лучи попадают в отверстие наклонного зеркала 3 и не попадают на регистратор 5 интерферограмм. Лучи Л и У, пройдя линзу 8 и об.ьектив 4, оказываются смегценными относительно центра отверстия наклонного зеркала 3 на величину, равную диаметру отверстия. Поскольку диаметр кружка Эри составляет полови ну диаметра отверстия наклонного зеркала 3, то пучки лучей Л и Y полностью отражаются в направлении регистратора 5 интерферограмм. Лучи Л и Y проходят через разиые участки оптической системы интерферометра, поскольку их взаимное смещение

Е6 равно 4уИ, однако в силу условия

Эчй.

500 это взаимное смещение не превышает

Яsinnñ т. е. составляет величину, мень125 жую чем 0,5О4 светового диаметра контролируемой поверхности 9, а поэтому его влиянием можно пренебречь. После регистрации первой интерферограммы поворачивают плоское зеркало 6 вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра и проходящей через центр кривизны контролируемой поверхности, на угол меньше, чем я., и регистрируют вторую интерферо pBMMv. При этом излучение распространяется между контролируемой поверхностью 9 и зеркалом б так,как показано на фиг. 3 (обозначения такие же, как на фиг. 2) .

Поворачивают зеркало 6 вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра и оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра и проходящей через точку их пересечения, на угол меньше, чем ссо, и регистрируют третью интерферогргмму.

При работе интерферометра в режи ме фазовой модуляции зеркало 6 приводят с помощью вибропривода 7 в колебательное движение.

Производят расш ифровку интерферограмм и по ее результатам судят об отклонениях формы поверхности 9 от эталона.

Формула изобретения

1. Способ контроля вогнутои сферической линзовой поверхности, заключающийся в том, что устанавливают линзу с конт. ролируемой поверхностью за объективом интерферометра Физо, устанавливают в центре кривизны контролируемой поверхности плоское зеркало, формируют пучок, сходящийся на плоском зеркале, регистрируют интерферограммы и производят их расшифровку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, наклоняют линзу на угол g из диапазона

2Х „, фщ, 6 500 где Х вЂ” длина волны;

d — световой диаметр объектива; ап — апертурный угол формируемого пучка ориентируют плоское зеркало отражающей поверхностью к интерферометру перпендикулярно его оптичесекой оси, после регистрации первой интерферограммы поворачивают плоское зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра и проходящей через центр кривизн ы контролируемой поверхности на угол

1534299 меньше, чем ао, и регистрируют вторую интерферограмму, поворачивают зеркало вокруг оси, перпендикулярной оптической оси интерферометра, и оси, перпендикулярной оси интерферометра и проходящей через точку их пересечения, на угол меньше, чем ао, и регистрируют третью интерферограмму.

2, Устройство для контроля вогнутой сферической линзовой поверхности, содержащее интерферометр Физо, состоящий из лазера, расположенных по ходу его излучения конденсорного объектива, светоделителя в виде наклонного зеркала и объектива и регистратора интерферограмм, установленного по ходу отклоненного светоделителем излучения, и плоское зеркало, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения конструкции, плоское зеркало выполнено с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, перпендикулярных оптической оси интерферометра, а наклонное зеркало выполнено с центрированным относительно оптической оси ннтерферометра отверстием диаметра D, удовлетворяющего соотношению

D=2fS i где S — расстояние между светоделител ем и объективом.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено виброприводом, соединенным с плоским зеркалом.

Составитель В. Костюченко едактор С, Патрушева t ехред И. Верес Корректор Л. Г1атай

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета п . а по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! !3035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Производсгвенно-издательский комбинат «Патент», . У

«тент» r. жгород ул. Гагарина !О!