Способ определения изменения кривизны зеркала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1

Г СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ЕДОМСТВО СССР (ОСПАТЕ IT CCCP) бПИСЛНИЕ ИЗОБГЕТЬНИЯ

К:; АВТОРСКОМУ СВИ,ЦЕТЕЛЬСТВ (sI)S 6 01 В 11/27 ($1) 4501391/28 (2i2) 28,09.88 (6) 30.08.93. Б>ол. ¹ 32 .(1) Опытное конструкторское бюро "Радуга" (.) В.В,Копеин и B,Â.Màëüöåâ (56) Креопалова Г.В., Пуряев Д.Т. Исследов ние и контроль оптических систем, М.:

t ашинастроение, 1978. с. 140. (5 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕН Я КРИВИЗНЫ ЗЕРКАЛА (5.) Изобретение относится к измерительн и технике и может быть использовано для к-нтроля качества оптических поверхнос ей, в частности к способам измерения к ивизны зеркал, Цель изобретения — повыш ние точности определения. Пучок света о источника 1 с помощью линзы 2 преобраз ат в гомацентрический и направляют в

Изобретение относится .к методам к нтроля качества оптических поверхностей.

Целью изобретения является повышен е точности измерений за счет уменьшен я чувствительности к вибрациям. При и дении параллельна пучка света наклонно н поверхность зеркала кривизна поврехнаст 4 изменяет ход лучей и делает пучок астиги тическим. Направление отраженного пу ка повторно на поверхность зеркала с и мощью трехгранного уголкового отражате )я позволяет увеличить в два раза астигм тиэм пучка. Использование трехгранного уг лковаго отражателя, нечувствительнога к вибрациям, позволяет повысить точность из черений кривизны зеркала эа счет стабилиэации положения факалей пучка. При па„„. Ж „„1837156 А1 объектив 4, с помощью которого формируют параллельный пучок света, и направляют на исследуемое зеркало 5 наклонно под углом о) к нормали зеркала. Отра)кенный от зеркала пучок света с помощью трехгранного угол ко ваго отражателя 6 направляют на зеркало повторно. Сфокусированный объективом 4 в меридианальную фокаль пучок с помощью полупрозрачной разделительной пластины 3, установленной ва входном расходящемся пучке лучей, йвправляют на ф()торегистатор 7 наклонно под углом д. С помощью короткофокусной цилиндрической линзы пучок перефокусируют на плоскость регистрации, при этом изображение меридианальной факали имеет уширенные

"крылья", 1 з.п.ф-лы, 6 ил. дении повторно отраженного пучка, сфокусированного объективом в меридианальную фокаль, наклонно на поверхность фоторегистратора регистрируют перетяжку в виде яркой точки и размытых "крыльев".в предепах угла расхождения пучка по обе стороны от перетяжки. При изменении радиуса кривизны зеркала происходит изменение положения меридианальной и сагиттальнай фокалей и соответственно перемещение перетяжки фокали в плоскости регистрации.

Положение медианальной фокали относительно фокуса обьектива определяется по формуле

4(2(+ 2 ) а 4 Г1+ sosù )+4 (1 + à — — )(1 )

h sin B. (g) 1831156 гдв hm — расстояние между фокусом объектива и положением меридиональной фокали;

f — фокусное расстояние объектива; ! — расстояние между объективом и зеркалом вдоль оптической оси;

L — расстояние между зеркалом и уголковым отражателем вдоль оптической оси; в- угол падения пучка на зеркало;

R — радиус кривизны отражающей поверхности зеркала;

h — расстояние между перетяжкой меридиональной фокали и фокальной плоскостью объектива по поверхности регистратора;

О- угол между меридиональной фокалью и плоскостью фоторегистратора.

Определяя положение меридиональной фокали на поверхности фоторегистратора, определяют величину радиуса зеркала.

Формула (1) существенно упрощается, когда 1= f u Rcos а > > 2L, при этом изменение кривизны зеркала определяют по,формуле

1 Юз(пдсозв + 1 йк г Ru где конечная кривизна зеркала;

Йк

1 — начальная кривизна зеркала;

Вк

hh — изменение положения перетяжки на поверхности фоторегистратора.

Сагиттальная фокаль расположена ближе к фокусу объектива и в г раз менее

1 соэг в чувствительна к изменению кривизны зеркала.

Цель достигается также тем. что пучок, сфокусированный в меридиональную .фокаль, перефокусируют на плоскость регистрации короткофокусной цилиндрической линзой, ось цилиндра которой параллельна плоскости регистрации и находится в сагиттальной плоскости пучка. Использование цилиндрической линзы, установленной под тем же углом к фокали, что и фоторегистратор, позволяет увеличить поперечные размеры иэображения фокали, при этом значительное увеличение "крыльев" фокали в плоскости регистрации происходит при незначительном увеличении размера перетяжки и, следовательно, повышается точность определения положения перетяжки в любой момент времени.

Предложенный способ поясняется схемой, приведенной на фиг. 1, 2 и 3: на фиг. 4, 5 и 6 — вариант способа.

Пучок света от источника 1 с помощью линзы 2 преобразуют в гомоцентрический и направляют в обьектив 4, с помощью которого формируют параллельный пучок света, и направляют на исследуемое зеркало 5 наклонно под углом в к нормали зеркала. Отраженный от зеркала пучок света с помощью трехгранного уголкового отражателя 6 направляют на зеркало повторно.

Сфокусированный обьективом 4 в меридиональную фокаль пучок с помощью полупрозрачной разделительной пластины 3, установленной во входном расходящемся пучке лучей, направляют на фоторегистратор 7 наклонно под углом О, Расположенные плоскости регистрации фоторегистратора относительно меридиональной фокали m в сагиттальной плоскости показано на фиг. 2.

Вид меридианальной фокэли в плоскости регистрации показан на фиг. 3. С помощью короткофокусной цилиндрической линзы пучок перефокусируют на плоскость регистрации, при этом изображение меридиональной фокали имеет уширенные "крылья".

Располо>кение цилиндрической линзы, плоскости регистрации фоторегистрэтора относительно меридианальной фокали в сагиттальной плоскости показано на фиг. 5.

Вид меридиональной фокали в плоскости регистрации показан на фиг. 6. Сагиттальная фокаль обозначена индексом $, фокус объектива — индексом F, Предлагаемый способ измерения кривизны зеркала позволяет оперативно проводить измерения изменения кривизны

3pркала в peBllbHblx условиях эксплуатации в любой момент времени с повышенной точностью за счет повышения устойчивости в вибрациям. Это позволяет повысить достоверность информации об изменении кривизны отражающих поверхностей лазерных зеркал для учета при конструировании лазерных систем.

Формула изобретения

1, Способ определения изменения кривизны зеркала, заключающийся в том, что направляют на зеркало параллельный пучок света, фокусируют объективом отраженный от зеркала пучок света, отделяют светоделителем часть пучка света, направляют эту часть на фоторегистратор и определяют изменение„кривизны зеркала, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности определения, параллельный пучок света направляют наклонно к поверхности зеркала, отраженный от зеркала пучок света с помощью трехгранного уголкового отражателя направляют нэ зеркало повторно, 1037156 фокусировку объективом повторно отраженного пучка производят в меридионгльную фокаль, направляют часть пучка наклонно к плоскости регистрации фоторегистратора так, что сагиттальная плоскость пучка перпендикулярна плоскости регистрации, и по изменению положения перетяжки меридиональной фокали, зарегистрированной фоторегистратором, определяют изменение кривизны зеркала, 2. Способ поп. 1.отличак>щийся тем, что пучок света, сфокусированный в меридиональную фокаль, перефокусируют

5 на плоскость регистрации короткофокусной цилиндрической линзой, ось цилиндра которой параллельна плоскости регистрации и находится в сагиттальной плоскости пучка света, 1S37156 авиа 5

Составитель В. Мальцев

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор M. Куль

Редактор

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2S59 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5