Компенсатор для контроля качества двояковыпуклых линз Советский патент 1978 года по МПК G02B27/00 

1

Изобретение относится к области оптического приборостроения и -предназначено для контроля качества двояковыпуклых линз большого диаметра интерференционным способом.

Известны компенсаторы для контроля качества крупногабаритных асферических зеркал, существенным недостатком которых является практическая невозможность их применения для контроля линз большого диаметра, в частности двояковыпуклых, так как в этом случае не обеспечивается высокая степень компенсации аберраций, вносимых ими 1-3.

Известен компенсатор, представляющий собой вогнуто-плоскую линзу, центр кривизны вогнутой поверхности которой совмещен с вершиной гомоцентрического пучка лучей в интерферометре и выполняет роль эталонного элемента, а плоская поверхность обращена к контролируемой детали и предназначена для создания асферического волнового фронта заданной формы .4.

При контроле менисковых лииз большого диаметра плоской поверхностью известного компенсатора возможно скомпенсировать аберрации третьего и высших порядков, так как их величины иезиачительиы. Однако известный компенсатор совершенно нсиримеиим

для контроля двояковыпуклых линз, так как аберрации, вносимые ими, значительны. Расчеты показали, что в этом случае диаметр компенсатора известной конструкции приближается к диаметру контролируемой линзы, что делает невозможным его практическое применение. Кроме того, поскольку параметры известного компенсатора зафиксированы, то вносимые им аберрации постоянны. Это является недостатком в случае применения компенсатора для контроля линз, которые изготавливаются из стекол различны.х плавок и поэтому вносят различные по величине аберрации. При использовании известного компенсатора компенсация в системе контролнруемая линза - компенсатор будет нарушена, что приведет к снижению точности и надежности контроля.

Цель изобретения - улучшение качества аберрационной коррекции, что должно повысить надежность и точность контроля двояковыпуклых линз большого диаметра.

Для этого в системе, содержашей положительный мениск и двояковогнутую линзу, фокус системы, состоящей из третьей и второй поверхности, совмещен с центром кривизны первой иоверхиости - с радиусом ri, причем мениск выполнен из материала с большим показателем пре.томления, чем двояковогнутая

Линза, а радиусы Га, гз и /4 йоверхностей компонентов компенсатора связаны соотношением:

1 .2 и ,,

sа

где «2 - показатель преломления двояковогнутой линзы.

На фиг. 1 показана конструкция компенсатора; на фиг. 2-схема его применения в рабочей ветви интерферометра.

На чертежах приняты следующие обозначения: I и II - линзы компенсатора, III - контролируемая линза, IV - вспомогательная линза, 1-4 - новерхности линз, 5 - вершина гомоцентрического пучка лучей в интерферометре.

Поверхность 1 с радиусом кривизны п выполняет роль эталонного элемента в интерферометре (подобно вогнутой поверхности прототипа), и центр ее кривизны совмещен с верщиной гомоцентрического пучка лучей (точкой 5). Наличие такой поверхности в компенсаторе является полезным, так как по автоколлимации от нее выполняется точная установка компенсатора при работе с ним.

Назначение поверхности 4 с радиусом Г4, которая обращена к контролируемой линзе,- компенсация аберраций третьего порядка. Однако компенсация аберраций третьего порядка неизбежно сопровождается появлением аберраций высших порядков. В предлагаемом компенсаторе для устранения аберраций высших порядков служит оптическая система, включающая поверхности 2 и 3 с радиусами Г2 и Гз. Величины радиусов кривизны поверхностей компенсатора связаны соотношениями:

,2 и ,,

причем необходимо, чтобы показатель преломленйй стекла менйскбвой лйнзы rti был больше показателя преломления двойковогнутой линзы HZ. Величина воздущного промежутка между линзами и перепад значений

показателей преломления ni и «2 линз компенсатора влияют на величину аберраций вьющих порядков. Необходимым условием в предлагаемой конструкции компенсатора является то, что фокус системы, образованной

поверхностями с радиусами г и гз, должен быть совмещен с центром кривизны поверхности с радиусом Г.

Формула изобретения

Компенсатор для контроля качества двояковыпуклых линз, содержащий положительный мениск и двояковогнутую линзу, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества аберрационной коррекции, фокус системы, состоящей из второй и третьей поверхностей, совмещен с центром кривизны первой поверхности с радиусом ri, причем мениск выполнен из материала с большим показателем преломления, чем двояковогнутая линза, а

радиусы Гг, гз и Г4 поверхностей компонентов компенсатора связаны соотношениями

1 .2 и п,, зз

где Па - показатель преломления двояковогнутой линзы.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе

1.Духопел И. И. Оптико-механическая промышленность, 25, N° 3, 27, 1958.

2.Духопел И. И. Труды ГОИ. 28 вып. 157. 64, I960.

3.Коломейдов Ю. В. Оптико-механическая промышленность, 10, № 1.1, 1940.

4. Авторское свидетельство СССР №373519, кл. G 02В 27/00, 1970.

I

лг

риг. 2