Способ юстировки составных зеркал Советский патент 1979 года по МПК G02B17/06 G02B23/02 

1

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в процессе изготовления и эксплуатации крупных зеркальных оптическмх систем.

ИзвестьП) способы юстяповки составных зеркал, обладающих кривизной оптической поверхности, в которых контроль положения составных элементов осуществляется из центра кривизны 1.

Известен также способ автоматической юстировки зеркал с любой формой оптической поверхности, включающий сравнение оптических сигналов, образованных краевыми участками соседних элементов составного зеркала в фокальной плоскости контрольных приборов, установленных в местах стыка элементов. В этом случае происходит потеря точности юстировки, во-первых, вследствие накопления ошибок измерения при последовательном сравнении смежных элементов одного с другим, и, во-вторых, вследствие влияния трудноустранимой краевой ошибки изготовления элементов, так называемых «завала края или «приподнятого края 2j.

Целью изобретения является повышение точности юстировки составных зеркал, преимущественно плоских и параболических.

Для этого контрольный прибор располагают против опорного элемента составного

3epKavTa, часть контрольного пучка ответвляют на юстируемый элемент с помощью перископической системы отражателей и, поворачивая систему отражателей вокруг оптической оси контрольного прибора и изменяя расстояние между отражателями соответственно расстоянию между опорным и юстируемым элементами, последовательно сравнивают юстируемые элементы с опорным.

На фиг. 1 изображена схема образования контрольных пучков при юстировке плоского составного зеркала по предлагаемому способу; на фиг. 2 - то же, для параболического зеркала; на фиг. 3 - пример конструктивного выполнения юстировочного устройства по предлагаемому способу.

Контрольный прибор 1 (фиг. 1), имеющий оптическую ось 2, устанавливают примерно против центра опорного элемента 3 составного плоского зеркала таким образом, что контрольный пучок 4 образует автоколлимационное изображение источника (не показан на чертеже)

в фокальной плоскости, прибора 1. Часть 5

контрольного пучка ответвляют на один из

юстируемых элементов

6 с помощью перископической системы 7 отражателей и приводят в совпадение автоколлимационные изображения источника света от юстируемого 6 и опорного 3 элементов в фокальной плоскости F контрольного прибора 1 наклонами элемента 6. Опорным элементом (на чертеже показан штриховкой) обычно служит центральный элемент составного зеркала. Для юстировки другого элемента 6, находящегося на одном радиальном направлении с первым элементом 6, изменяют расстояние между отражателями, например, перемеихением отражателя 8 в положение 8, указанное штриховыми линиями, соответственно расстоянию между опорным 3 и юстируемым 6 элементами. Для юстировки элементов, находяп ихся на другом радиальном нанравлении зеркала, например в плоскости, перпендикулярной рисунку, систему 7 отражателей поворачивают вокру|- оптической оси 2 контрольного прибора 1 и устанавливают примерно параллельновыбранному радиальному направлению таким образом, чтобы отрал атель 8 установился примерно против цеьггра выбранного для юстировки элемента зеркала. Последовательность операций «нaв(Jдки контрольного пучка на юстируемые элемепт1з1 принципиального значения не и.меет.

Таким образо.м юстируе.мые элементы последовательно сравниваются с одним опорным элеме ггом 3. Юстировочное устройство может удобно располагаться с задней стороны зеркала (см. фиг. I), не мешая рабочему пучку лучей, тогда контрольные пучки проходят к отражающей поверхности элементов через толщу стекла. В этом случае задняя поверхность зеркала должна быть просветлена.

Юстировка параболического зеркала (см. фиг. 2) выполняется аналогично, за исключением того, что сравниваемые автоколлимационные изображения от юстируе.мого и опорного элементов наблюдаются в фокальной плоскости F составного зеркала.

Средства для осуществления предлагаемого способа юстировки включают контрольный прибор и систему отражателей..

Контрольным приборо.м может служить автоколлиматор, в случае требований повышенной точности - интер4).ерометр, например неравноплечий типа Майкельсона с монохроматическим источником света и параллельным рабочим пучком.

В качестве отражателей используют зеркальные двугранные (концевые) отражатели 45°, представляющие собой стабильную нерасстраиваемую систе.му, не требующую точной установки относительно контрольного прибора и юстируемого зеркала. Стабильность и точность изготовления концевых отражателеи достигается очень высокой, расходимость пучка в них не превышает О,Г Отражатели могут располагаться на телескопическом рычаге (см. фиг. 3), позволяющем удобно и быстро менять расстояние между отражателями во время юстировки и «складывать юстировочный прибор при его переноске. На фиг. 3 показано устройство телескопического рычага типа «ласточкин хвост, в котором одна составная часть рычага - нанравляющая 9 является подвижным элементом, другая часть 10 - неподвижным. Складной телескопический рычаг может быть выполнен в виде вставляемых одна в другую трубок, возможно шарнирное соединение частей рычага и т.н. Для удобного поворота системы отражателей вокруг оптической оси контрольного прибора рекомендуется соединить части 9, 10 рычага с коитрольнЕям прибором 1 через вращаемое кольцо 11, к которому винтами 12 крепится часть 10 рычага. Устройство может включать несколько аналогичных систе.м отражате;1ей и может выполняться в автоматическом варианте.

Таки.м образо.м, предлагаемый снособ обеспечивает юстировку преи.мущественно плоских и параболических составных зеркал с повышенной точностью, которая достигается тем, что с помощью системы отражателей контрольпые пучки могут ответвляться на любой участок, элементов составного зеркала, в частности в центральные участки элементов, где изготовления, влияющие на точность юстировки, минимальны. Кроме того, при это.м обеспечивается сравнение всех юстируемых элементов с одним, онорным, так что точность юстировки каждого элемента одинакова и определяется только точностью совмещения автоколлимационных изображений источника света в контрольном приборе. Последнее гарантируется высокой точностью и нерасстраивае.мостью концевых отражателей, погрешность которых к тому же может быть легко скомпенсирована фокусировкой объектива контрольного прибора один раз при его выверке.

Формула изобретения

Способ юстировки составных зеркал, преимущественно крупных плоских и параболических, включающий сравнение оптических сигналов, образованных элементами составного зеркала в фокальной плоскости контрольного прибора, например автоколлиматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности юстировки, контрольный прибор располагают против опорного элемента составного зеркала, часть контрольного пучка ответвляют на юстируемый элемент с помоц ью перископической системы концевых отражателей и, поворачивая систему отра