Компенсатор для контроля вогнутых эллиптических
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
370458
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 25.1.1971 (J9 1615460/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11
Дата опубликования описання 5.IV.1973
М. Кл. G Olb 11/24 котлитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 531 715.1(088.8) Автор изобретения
Д. Т. Пуряев
Заявитель
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. 3. Баумана
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОГНУТЫХ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Изобретение относится к оптическому приборостроению, изготовляющему точные асферические поверхности.
Компенсатор преобразует плоский .волновой фронт, падающий на него, в;вол новой фронт, совпадающий с теоретической формой контролируемой поверхности. Компенсаторы указанного назначения используются в интерферометрах и теневых приборах в качестве основных и наиболее ответственных элементов.
Известен компенсатор для контроля вогнутых эллиптических поверхностей вращения, состоящий из двух компонентов. Первый компонент служит для создания точного сферического волнового фронта и представляет собой либо линзовый объектив, либо .параболическое зеркало. Второй костпонент — плоско-выпуклая линза, центр сферической поверхности которой совпадает с задним фокусом первого компонента.
Однако сложность конструкции первого компонента снижает надежность компенсатора с повышением апертуры. Наиболее простая конструкция первого компонента — двухлинзовый склеенный объектив. Однако исправление его аберраццй с точностью критерия Рэлея можно обеспечить в лучшем случае для относительного отверстия 1: 4. Объективы с более высоким относительным отверстием имеют и более сложную конструкцию. Таким образом, апертура эллиптических поверхностей, контролируемых с памстщью известного компенсатора, ограничена относительными отверстиями первого компонвнта.
Предлагаемый компенсатор отличаеттся тем, что, с целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей и упрощения конструкции, выпуклая поверхность линзы выполнена эллиптической с эксцентриситетом, 10 равным эксцентриситету контролируемой noBppxHoсти, а толщина ли!нзы
1S где n — показатель преломления линзы, ра вный величине, обратной эксцентриситету эллиптической IIIoBEpxHOcTH компенсатора;
r — радиус кривизны при вершине эллип20 тической поверхности компенсатора;
R — радиус кривизны при вершине контролируемой,поверхности.
С целью расширения диапазона радиусов кривизны при вершине контролируемых по25 верхностей компенсатор снабжен плоскопараллельной пластинкой переменной толщины, установленной на оптическом контакте с плоской поверхностью линзы и имеющей показатель преломления, равной показателю прелом30 ления линзы.
370458
20 и — 1 и+1
На фиг. 1 изображена схема взаимного расположения компенсатора 1 и контролируемой линзы 2, одна из поверхностей линзы вогнутая эллиптическая, д — толщина компенсатора, S — расстояние от плоской .поверхности компенсатора до вершины контролируемой эллиптической поверхности, Fp — задний фокус компенсатора, Со — центр кривизны при вершине контролируемой поверхности.
Собственно компенсатор представляет собой плоско-выпуклую линзу. Выпуклая поверхность которой — эллиптическая. Причем эксцентри ситет этой поверхности ра вен величине, обратной показателю преломления линзы, а толщина линзы где и —,показатель преломления компенсатора; г — радиус кривизны при вершине эллиптической поверхности компенсатора;
R — радиус кривизны при вершине контролируемой эллиптической поверхности.
Можно доказать, что именно при этих параметрах компенсатора произойдет преобразование плоского волнового фронта в точный эллиптический волновой фронт, используемый в качестве эталона для контроля качества вогнутых эллиптических,поверхностей, эксцентриситет которых равен эксцентриситету эллиптической поверх ности компенсатора. Расстояние
S определяют по формуле:
Rn
n — 1
Изменением толщины d компенсатора можно обеспечить контроль вогнутых эллиптических поверхностей различных радиусов кривизны R при вершине, но с одним и тем же значением эксцентриситета. Изменение толщины d в некоторых пределах можно осуществить, на пример, с помощью плоокопараллельной пластинки (см. фиг, 2), состоящей из двух клиньев 8 и 4, один из которых перемещается вдоль плоскости контакта.
Контроль качества изготовления компенсатора можно осуществить с высокой точностью, если вторую поверхность его изготовить сферической с центром кривизны, совпадающим с задним фокусом эллиптической поверхности компенсатора. В этом случае плоский волновой фронт, падающий на эллиптическую поверхность, преобразуется в строго сферический, что контролируется с высокой точностью на интерферометрах и теневых устройствах.
Таем<ой контроль можно осуществить также с помощью дополнительной плоско вогнутой
10 сферической линзы, изготовленной из того же материала,что,и компенсатор.
Предложенный компенсатор обеспечи вает более широкий диапазон контролируемых поверхностей как по апертуре, так и по радиусу
15 кривизны при вершине, имеет простейшую конструкцию и .потому более надежен в эксплуатации.
Предмет изобретения
1. Компенсатор для контроля вогнутых эллиптических поверхностей, выполненный в виде плоско-выпуклой линзы, отличающий ся
25 тем, что, с целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей и упрощения конструкции, выпуклая поверхность линзы выполнена эллиптической с эксцентриситетом, равным эксцентриситету контролируемой по30 верхности, а толщина линзы d ра вна где n — показатель преломления линзы, рав35 ный величине, обратной эксцентриситету эллиптической поверхности компенсатора;
r — радиус кривизны при вершине эллиптической поверхности компенсатора;
40 R — радиус кривизны при вершине контролируемой поверхности, 2. Компенсатор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона радиусов
45 кривизны при вершине контролируемых поверхностей, он снабжен плоскопараллельной пластинкой переменной толщины, установленной на оптическом контакте с плоской поверхностью линзы и имеющей показатель прелом50 ления, ра вный показателю преломления линзы.
370458 фое 1
Составитель Л. Лобзова
Редактор Т. Шагова Техред Л. Грачева Корректор Е. Денисова
Заказ 670/9 Изд. № 2l9 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, бК-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
