Интерферометр для контроля измененияаберраций линз и зеркал при закрепленииих b оправы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>848999 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Клз (22) Заявлено 25.05.78 (21) 2620б71/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 В 9/021

Государственвый комитет

СССР ио демам изобретений и открытий

<)публиковаио 230781. Бюллетень М 27 (53) УДК 531.715.1 (088.8) Дата опубликования описания 230781 (72) Авторы изобретения

И.И.Духопел, С.Г.Славнов, В.К.Ефимов и Л.Г. (71) Заявитель (54 ) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ

АБЕРРАЦИЙ ЛИНЗ И ЗЕРКАЛ ПРИ ЗАКРЕПЛЕНИИ

ИХ В ОПРАВЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для выявления и точного измерения изменений волновых аберраций крупногабаритных линз при закреплении их в оправах, а также для исследования изменения формы вогнутых и плоских зеркал под воздействием механических, тепловых и других нагрузок.

Известен интерферометр с рассеивающей пластиной, который может быть .использован для контроля изменения аберраций линз и зеркал при закреплении их в оправы (11.

Недостатком этого интерферометра является то, что с его помощью можно исследовать деформации только вогнутых сферических. зеркал сравнительно высокого качества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интерферометр для контроля изменения аберраций линз и зеркал при закреплении их в оправы, содержащий последовательно расположенные лазерный источник света, телескопическую систему, микрообъектив, .светоделитель, направляющий световой поток в две ветви — рабочую и опорную, и плоское зеркало, входящее в рабочую ветвь, регистрирующее устройство.

Интерферометр содержит также ин терференционный блок, в который, кроме вышеупомяиутых светоделителя и плоского зеркала, входят дополнительные плоские зеркало и светоделитель, а также отрицательная линза.

Отрицательная линза, входящая в состав опорной ветви, выполнена с возможностью фокусирующего перемеще- ния, а плоское зеркало, входящее в рабочую ветвь, является сканирукщим.

В качестве регистрирующего устройства (для регистрации интерференционной картины) используется глаз наблюдателя, фотоаппарат, киноаппарат или видикон t23 .

2О Недостатком известного интерферометра является то, что этот интерферометр пригоден только для контроля вогнутых сферических поверхностей, причем, точность контроля тем меньше, чем больше проверяемая поверхность отступает от идеальной сферы.

Цель изобретения — повышение точности контроля и расширение диапазона типов проверяемых линэ и эеркал.

848999

Поставленная цель достигается тем, что плоское зеркало рабочей ветви выполнено ножевидным, а в качестве регистрирующего устройства использована голограмма.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит последова тельно расположенные лазерный источник 1 света, телескопическую систему 2, микрообъектив 3 и первый светоделитель 4, направляющий световой поток в два пучка — рабочий и опорный, плоское ножевидное зеркало 5, входящее в рабочую ветвь, отрицательную линзу 6, сканирующее зеркало 7, вто- 1З рой светоделитель 8, вспомогательное зеркало 9, объективы 10 и 11, зеркало 12, полупрозрачную пластину

13, регистрирующее устройство — голограмму 14. 20

Интерферометр работает следующим образом.

Вышедший из лазерного источника

1 света узкий пучок с помощью телескопической системы 2 расширяется 25 до необходимого размера, проходит микрообъектив 3 и направляется на первый светоделитель 4, светоделительной гранью которого делится на два пучка — рабочий и опорный. Рабо- ЗП чий пучок после отражения от плоского ножевидного зеркала 5 и светоделительной пластины 8 направляется на контролируемую линзу 15, проходит ее и отражается от вспомогательного зеркала 9. Интерферометр настраивается так, что фокус микрообъектива 3 совмещается с фокальной плоскостью контролируемой линзы 15.

В этом случае лучи, выходящие иэ линзы 15, наиболее приближаются к 40 параллельному ходу и после отражения от вспомогательного зеркала 9 возвращаются в обратном направлении.

На обратном пути они, минуя плоское ножевидное зеркало 5, последователь- 4 но попадают на объектив 10» зеркало 12, полупрозрачную пластину 13, голограмму 14. Чтобы обеспечить разделение хода рабочего пучка в прямом и обратном направлении и свести к ур минимуму угол наклона главного луча к оси контролируемой линзы 15, плоское зеркало 5 выполнено ножевидным, причем острая кромка на его отражающей поверхности совмещена с фокальной плоскостью микрообъектива 3.

Опорный пучок после отражения от светоделительной грани первого светоделителя 4 попадает на линзу 6 с отрицательным фокусным расстоянием, затем на сканирукщее зеркало 7, про- 40 ходит светоделительную пластину 8, контролируемую линзу 15 и собирается на вспомогательном зеркале 9. Фоку- . сирование опорного пучка на поверхность этого зеркала 9 осуществляет- $$ ся осевым перемещением линзы 6. Отражающая поверхность вспомогательного зеркала 9 установлена перпендикулярно оси опорного пучка. После стра. жения от нее опорный пучок возвращается в обратном направлении, проходит первый светоделитель 4, объектив

11, полупрозрачную пластину 13 и попадает на голограмму 14, где пересекается и интерферирует с рабочим пучком. Плоскость голограмм 14 оптически сопряжена со зрачком контролируемой линзы 15. Объективы 10 и 11 устанавливаются в положение, при котором они обеспечивают выход из них параллельных пучков.

До закрепления контролируемой линзы 15 в опоре производится запись голограммы 14. В плоскости голограммы 14 регистрируется волновой фронт, дважды. прошедший через контролируемую линзу 15. После экспозиции, химической обработки и сушки голограмма 14 устанавливается на прежнее место, а контролируемая линза 15 закрепляется в оправе. Изменения формы обеих поверхности и натяжений в стекле, возникшие при закреплении контролируемой линзы 15 в оправе, вызывают изменение формы волнового фронта и, следовательно, искривление наблюдаемых в плоскости голограммы интерференционных полос.

Чувствительность и погрешность ин терферометра практически мало зависит от величины аберраций линзы и от формы ее поверхностей. В связи с этим интерферометр пригоден для контроля линз с плоскими, сферическими и асферическими поверхностями.

На нем можно также проверять деформации вогнутых сферических и асферических (с небольшим отступлением от сферы) поверхностей. Методика проверки аналогична описанной за исключением того, что в этом случае не требуется применения вспомогательного зеркала. Автоколлимационный ход лучей обеспечивается при расположении фокуса объектива 3 вблизи центра кривизны контролируемой детали.

Изобретение позволяет значительно сократить время сборки крупногабаритных оптических систем и улучшить качество изображения.

С помощью предлагаемого интерферометра деформации линз можно обнаружить и устранить на первой стадии сборки.

Кроме того, при испытании зеркал на термические и другие виды деформаций от поверхностей зеркал не требуется высокого качества.

Формула изобретения

Интерферометр для контроля изменения аберраций линз и зеркал при за 5

848999

Составитель Л.Лобзова

Редактор О.Черниченко Техред Т.Маточка Корректор.IO.Ìàêàðåíêî, Заказ 6076/53 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 креплении их в оправы, содержащий последовательно расположенные лазерный источник света, телескопическую систему, микрообъектив, светоделитель, направляющий световой поток в две .ветви - рабочую и опорную, и . плоское зеркало, входящее в рабочую ветвь, регистрирукщее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расщирения диапазона типов проверяеалых линз и зеркал, плоское зеркало рабочей ветви выполнено ножевидным, а в качестве регистрирующего устройства использована голограмма.

Источники информации, принятые во внимание при зкспеотизе

1. Патент QrlA 9 3799673, кл. G 01 В 9/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 529362, кл. G 01 В 9/02, 1976

1В Спрототип) °