Компенсатор для контроля формы поверхности астрономических зеркал Советский патент 1990 года по МПК G01B11/24 G02B17/08 

(21) 61663/31-10

(22)15.07.88

(46) 23.02.90. Бюл. № 1

(71)МВТУ им. Н.ЭоБаумана

(72)Д.Т.Пуряев и В.К.Дроздов (53) 531.715.27 (088„8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 139772 }, кл. G 01 В 11/24, 1987. ( КОМПЕНСАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ

(57)Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для контроля формы поверхности вогнутых асферических зеркал крупных телескопов интерференционным методом.

С целью повышения точности контроля, упрощения конструкции и уменьшения

габаритных размеров компенсатора подвижная линза выполнена в виде двояковогнутой отрицательной линзы. Для настройки компенсатора на контроль асферического зеркала с заданными параметрами необходимо перемещением афокальной менисковой линзы и двояковогнутой отрицательной линзы относительно неподвижной менисковой линзы установить расчетное значение воздуы- ных промежутков, разделяющих линзы компенсатора, и перемещением компенсатора относительно контре; руемой поверхности совместить его задний параксиальный фокус с центром кривизны при вершине контролируемой поверхности. 1 ил., 3 табл.

I

с И

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для контроля формы поверхности вогнутых асферических зеркал крупных телескопов интерференционным методом. С целью повышения точности контроля, упрощения конструкции и уменьшения габаритных размеров компенсатора подвижная линза выполнена в виде двояковогнутой отрицательной линзы. Для настройки компенсатора на контроль асферического зеркала с заданными параметрами необходимо перемещением афокальной менисковой линзы и двояковогнутой отрицательной линзы относительно неподвижной менисковой линзы установить расчетное значение воздушных промежутков, разделяющих линзы компенсатора, и перемещением компенсатора относительно контролируемой поверхности совместить его задний параксиальный фокус с центром кривизны при вершине контролируемой поверхности. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для контроля формы поверхности вогнутых асферических зеркал крупных телескопов интерференционным методом.

Целью изобретения является расширение диапазона параметров контролируемых поверхностей и повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что подвижная линза выполнена в виде двояковогнутой отрицательной линзы.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого компенсатора и схема его применения, а также ход крайних и параксиальных лучей.

Компенсатор содержит менисковую . линзу 1, оптическая сила которой равна нулю (афокальная линза), положительную менисковую линзу 2, двояковогнутую отрицательную линзу 3, контролируемую поверхность k зеркала, центр С0 кривизны при вершине поверхности k, задний параксиальный фокус F0 компенсатора, совмещенный с точкой С0, воздушные промежутки а и Ь, разделяющие соответственно линзы 1,2 и 2, 3, задний фокальный отрезок Spi компенсатора, вершинный радиус го кривизны поверхности 4.

Компенсатор действует следующим образом.

Пучок параллельных лучей поступает на афокальную линзу 1, после которой параксиальные лучи идут строго параллельно оптической оси, а крайние об-- разуют сходящийся пучок лучей. Положительная менисковая линза 2 преобрасд

М

Дует поступающий на нее пучок лучей и сходящийся„ Двояковогнутая отрица Тельная линза 3 преобразует поступающий на нее пучок лучей в пучок, все лучи которого направлены строго по нормалям к теоретической поверхности Зеркала. В процессе контроля лучи Света, отражаясь от контролируемой поверхности зеркала, повторяют свой путь в обратном направлении« Эти лучи Создают волновой фронт, несущий информацию о погрешности контролируемой Поверхности зеркала, и на выходе из Компенсатора попадают в анализатор ролнового фронта, например интерферо- (иетр (не показан) , На основании ана- .(пиза выходящего из компенсатора вол- Нового фронта делается вывод о качестве изготовления контролируемой по- |верхности зеркала. При настройке ком- |пенсатора на контроль асферического зеркала с заданными параметрами необходимо перемещением линз 1 и 3 отно- р- тельно неподвижной линзы 2 устано- вить расчетные значения воздушных промежутков а и b и перемещением компенсатора относительно контролируемой поверхности совместить его задний параксиальный фокус F0 с точкой

ljo

Параметры а и Ъ компенсатора при Контроле параболических поверхностей приведены в табл„1, гиперболических с эксцентриситетом е,1 - в таблс2, эллиптических с е 0,9 ™ в табл.3. |В табл.1 - 3 приведены значение световых диаметров D и аершиниых эадиу- сов г контролируемых асферических поверхностейs а также значения амплитуды волновой аберрации 1 при двойном ходе лучей через компенсационную сис - тему„

Из таблиц видно, что компенсатор позволяет контролировать форму поверхности вогнутых асферических зеркал в широком диапазоне параметров D, г0 и 1. При этом диапазон перемещений линз 1 и 3 относительно линзы 2 при контроле, например, параболичесо 5

0

ких зеркал с Г) 250-2500 мм не превышает соответственно 132, и 9,9 мм.

Это позвопяет не только упростить конструкцию компенсатора, но и повысить точность контроля, поскольку уменьшение диапазонов перемещения подвижных линз компенсатора приводит к существенному снижению погрешности контроля, обусловленной наклонами линз 1 и 3 при их перемещении вдоль оси.

Техническая эффективность применения предлагаемого компенсатора заключается в том, что он, позволяя контролировать форму поверхности вогнутых асферических зеркал в широком диапазоне параметров, заменяет компенсаторы индивидуального назначения,, Для настройки компенсатора на контроль формы поверхности заданного асферического зеркала необходимо перемещением линз 1 и 3 относительно неподвижно установленной линзы 2 установить расчетные значения воздушных промежутков а и Ъ, а также совместить его задний параксиальный фокус с центром кривизны при вершине контролируемой поверхности зеркала,

Формула изобретения

0

Компенсатор для контроля формы поверхности астрономических зеркал, содержащий три линзы, первая из кото- рых - афокальных мениск, обращенный выпуклостью к контролируемому зеокалу и установленньй с возможностью перемещения вдоль оптической оси, вторая - неподвижный положительный мениск, обращенный вогнутостью к контролируемому зеркэлу, третья линза установлена с возможностью перемещения вдоль оптической оси, отличающий™ с я тес,, что, с целью расширения циагазона параметров контролируемых поверхностей h повышения точности контроля, третья линза выполнена двояковогнутой.

Таблица 1

5

Таблица2