Способ контроля отклонения профиля асферических поверхностей оптических деталей

 

Ю яйтйит.аб.; р ).

ОПИСАЙИ

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1679790

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 1 0) 2.75 (21) 21981 51/2 5с присоединением заявки М— (23) ПриоритетОпубликовано 150879 Бюллетень )мо

Дата опубликования описания 180 8

51)М. Кл.

G 01 В 11/24

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 5 1. 715. .1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Лустберг и Л. А. Петрова (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ПРОФИЛЯ

АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности, при контроле отклонения профиля асферических поверхностей (высокого по- 5 рядка) оптических деталей от заданного. Радиус кривизны при вершине этих оптических деталей превосходит

100 м.

Известен способ контроля отклоне-. ния профиля асферических поверхностей оптических деталей от заданного, основанный на применении интерферометра с источником света и эталонного сферического зеркала, при реали- тз зации которого контролируемую деталь устанавливают между источником сферического волнового фронта и эталонным зеркалом (11. При осуществлении этого способа расстояние между вершиной контролируемой поверхности и центром кривизны эталонного зеркала . выдерживают более, чем в 1, 5 раза меньшим радиуса кривизны сферического зеркала, или более, чем в два раза превосходящим радиус кривизны сферического зеркала.

Одним из недостатков этого способа является то, что иэ-за двойного отражения от контролируемой поверхности требования к взаимному наклону зеркал при этом способе очень жесткие (1-2), что затрудняет процесс контроля. Наиболее близким способом по технической сущности к изобретению является способ контроля отклонения .профиля асферических поверхностей оптических деталей от заданного с использованием эталонного сферического зеркала и неравноплечего интерферометра с источником света и .с зеркалом, заключающийся в том, что направляют пучок лучей от источника света на эталонное зеркало, контролируемую деъ таль устанавливают по ходу лучей за эталонным э еркалом, регистрируют интерференционную картину, полученную в результате взаимодействия пучков лучей, отраженных от контролируемой детали и от зеркала интерферометра, по которой производят контроль (2) .

При этом способе расстояние между вершиной контролируемой поверхности и центром кривизны эталонного зеркала имеет значение, в 1,5-2 раза меньшее величины радиуса кривизны сферического зеркала.

Наиболее существенным недостат— ком такого способа контроля являет679790 ся то, что даже незначительный вза— имный наклон контролируемого и эта.— лонного зеркал, находящийся в пре— делах относительно жестких допусков, приводит все же к искажению интерференционной картины, соответствующей идеальному профилю контролируемой детали. Это снижает- точность определения отклонения профиля от заданного, что допустимо при изготовлении деталей, к качеству которых не предъявляются достаточно серьезные требования, но недопустимо для первоклассных деталей. Для контроля высокоточных асферических поверхностей высокого порядка, очевидно, требования к допускам должны быть значительно выше, что практически затруднительно выполнить в данных способах контроля.

Другим недостатком указанных способов является низкая производительность контроля. Это вызвано длительностью процесса выставления оптических элементов в схеме контроля иэ— за жестких допусков на взаимное положение зеркал.

Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что вершину контролируемой поверхности устанавливают в центре кривизйы эталонного сферического зеркала.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемгй способ контроля.

Способ предназначен для кс:1троля асферических поверхностей высокого порядка, радиус при вершине у которых превосходит 100 м и профиль контролируемой поверхности определен уравнением

Х = ay + ву +

В предлагаемом способе для контроля асферических поверхностей высоко- го порядка оптических деталей используют неравноплечий интерферометр 1, включающий и ст оч ник 2 свет а, образ— цовое зеркало 3, светоделительный элемент 4, плоское зеркало 5 и эта— лонное сферическое вогнутое зеркало 6. устанавливают источник 2 света интерферометра 1 в фокусе сферического зеркала 6. Плоское зеркало 5, как дополнительный элемент, применяют в схеме для изменения направления пуч— ка лу ей и обеспечения более удобного подхода к фокальной плоскости.

Вершину A исследуемой асферической поверхности детали 7 совмещают с центром кривизны С сферического зеркала 6, т .е. Расстоянию AO между вершиной О сферического зеркала 6 и вер иной асферической поверхности 7 придают значен1:е, р; зное величине радиуса R кривизны сферического зеркала 6. ри этом для достижения Go:1ü1 pй оч ности кoH pоля и сполъз уют вогнутое эталонное сферическое зеркаформула изобретения

55

5

30 ло 6, радиус кривизны которого опре— е,ьзь

Лелеюе выражением Н=-- - — (е — ирлф—

- в фициент уравнения профиля контролируемой асферической поверх1ости при четвертой степени высоты эоны у).

Направляют расходящийся пучок лучей (со сферическим волновым фронтом), исходящий иэ неравноплечего интерферометра 1, на эталонное зеркало 6.

Плоское зеркало 5 при этом служит для изменения направления лучей. После отражения от сферического зеркала 6 пучок лучей посылают на асферическую поверхность детали 7. Лучи, вернувшиеся обратно, вновь падают на сферическое зеркало, 6, отражаются or него и от диагонального зеркала 5 и затем проходят через светоделительный элемент 4 интерферометра 1. Лучи, отраженные от образцового зеркала 3 интерферометра 1 и вернувшиеся обратно от сферического зеркала 6, строят в плоскости экрана 8 соответственно два изображения 2 и

2 источника 2 света ° Эти иэображения совмещают, после чего реги стрн†руют интерференционную картину, по которой производят контроль отклонения профиля асферической поверхности оптической детали от заданного.

Предложенный способ контроля реализуют в схемах с относительным отверстием A до А = (1-2,5) .

Спосоо контроля отклонения профиля асферических поверхностей оптических деталей от заданного с использованием эталонного сферического зеркала и неравноплечего интерферометра с источником света и с зеркалом, заключающийся в том, что направляют пучок лучей от источника света на эталонное зеркало, контролируемую деталь устанавливают по ходу лучей за эталонным зеркалом, регистрируют интерференционную картину, полученную в результате взаимодействия пучков лучей, отраженных от контролируемой детали и от зеркала интерферометра, по которой производят контроль, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности и производительности контроля, вершину контролируемой поверхности устанавливают в центре кривизны эталонного сферического зеркала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Русинов М.М. Несферические поверхности в оптике. М., Машгиэ, 1962, с. 281, рис. 132.

2. Максутов Д. Д. Изготовление и исследование астрономической оптики.

М., Машгиз, 1958, с. 245.

Составитель Л ° Лобзова.

Редактор И. Богатова Техред О.Андрейко Корректор О. Билак

З.ьказ 4774/34 Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г ° Ужгород, ул. Проектная, 4