1
Изобретение относится к оптическому приборостроению, изготовляющему точные асферические поверхности.
Комлеисатор преобразует плоский волновой фронт, падающий на него, в волновой фронт, совпадающий с теоретической формой контролируемой поверхности. Компенсаторы укаsaeHoro назначения используются в интерферометрах и теневых приборах в качестве основных ч 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 лннзовый объектив, либо параболическое зеркало. Второй компонент - плоско-вьшуклая линза, центр сферической поверхности которой совпадает с задним фокусом первого компонента.
Однако сложность конструкции первого компонента снижает надежность компенсатора с повыщением апертуры. Наиболее простая конструкция первого .компонента - двухлинзовый склеенный объектив. Однако исправление его аберраций 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 помощью известного компенсатора, ограничена относительными отверстиями первого ком1понента.
Предлагаемый компенсатор отличается тем, что, с целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей и упрощения конструкцин, выпуклая поверхность линзы выполнена эллиптической с эксцентриситетом, равным эксцентриситету контролируемой поверхности, а толщина линзы
d -(r
n+lj
рде п -показатель преломления линзы, paiBный величине, обратной эксцентриситету эллиптической поверхности компенсатора;
г - радиус кривизны при верщине эллиптической поверхности компенсатора;
R - радиус кривизны при верщине контролируемой поверхности. С целью расщирения диапазона радиусов кривизны при верщине контролируемых поверхностей компенсатор снабжен плоскопараллельной пластинкой переменной толщины, установленной на оптическом контакте с плоской поверхностью линзы и и.меющей показатель преломления, равной показателю преломления линзы.
На фиг. I изображена схема взаимного ра|Сположвния компенсатора 1 и контролируемой линзы 2, одна из поверхностей линзы вогнутая эллиптическая, d - толщина компенсатора, 5 - расстояние от плоской -поверхности компенсатора до вершины контролируемой эллиптической поверх1НОСти, fo - задний фокус компенсатора. Со - центр кривизны при вершине контролируемой поверхности. Собственно комленсатор представляет собой плоско-выпуклую линзу. Выпуклая поверхность которой - эллиптическая. Причем эксцентриситет этой поверхности равен величине, обратной показателю преломления линзы, а толш.ина линзы
R
d г -
« + 1
п - 1
где п - показатель преломления компенсатора;
г - (радиус кривизны при вершине эллиптической поверхности компенсатора; / - радиус кривизны при вершине контролируемой эллиптической поверхности.
Можно доказать, что именно при этих параметрах -KOMinaHcaTOpa 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 поверхности компенсатора. Расстояние 5 определяют по формуле:
ff/г
Изменением толшииы d компенсатора можно обеспечить контроль вогнутых эллиптических поверхностей различных радиусов кривизны R Ори вершине, но с одним и тем же значением эксцентриситета. Изменение толши«ы d в некоторых пределах .можно осуществить, например, с помощью плоокопараллельной пластинки (см. фиг. 2), состоящей из двух клиньев 3 1 4j один из которых перемещается вдоль плоокости контакта.
Контроль качества изготовления компенсатора можно осуществить с высокой точностью, если вторую noBepxiHOCTb его изготовить сферической с центром кривизны, совпадающим с задним фокусом эллиптичеокой 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. Такой контроль можно осуществить также с помощью дополнительной плоско-вогнутой
сфернчеокой линзы, изготовленной из того же материала, что и компенсатор.
Предложенный компенсатор обеспечивает более щирокий диапазон контролируемых поверхностей как по апертуре, так и по радиусу
кривизны при верщине, имеет простейшую конструкцию и потому более надежен в эксплуатации.
Предмет изобретения
1. Компенсатор для контроля вогнутых эллиптических поверхностей, выполненный в виде плоско-выпуклой линзы, отличающийся
тем, что, с целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей и упрощения конструкции, выпуклая поверхность линзы выполнена эллиптической с эксцентриситетом, равным эксцентриситету контролируемой поверхности, а толщина липзы d равна
/
d г -
« -1
л +1
где п - показатель прело,мления лиизы, равный величине, обратной эксцентриситету эллиптической поверхности компенсатора;г радиус кривизны при вершине элли1Птической поверхности компенсатора; R - радиус кривизны при вершине контролируемой поверхности.
2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона радиусов
кривизны при вершине контролируемых поверхностей, он снабжен плоскопараллельной пластинкой переменной толщины, установленной на оптическом контакте с плоской поверхностью линзы и имеющей показатель преломления, равный показателю преломления линзы.
