Компенсатор для контроля формы поверхности астрономических зеркал

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Ч ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4461663/31-10 (22) 15.07.88 (46) 23.02.90. Бюл. V 7 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) Д.Т.Пуряев и В.К.Дроздов (53) 531.715,27 (088.8) (56),Авторское свидетельство СССР

Р 1397724, кл. G 01 В 11/24, 1987. (54) КОМПЕНСАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ

ПОВЕРХНОСТИ АСТРОНОМИ4ЕСКИХ ЗЕРКАЛ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для контроля формы поверхности вогнутых асферических зеркал крупных телескопов интерфервнционным методом.

С целью повышения точности контроля, упрощения конструкции и уменьшения

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 гринципиальная 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), положи(51)5 G 01 М 11/00 G 01 В 11 24

2 габаритных размеров компенсатора подвижная линза выполнена в виде двояковогнутой отрицательной линзы. Для настройки компенсатора на контроль асферического зеркала с заданными па" раметрами необходимо перемещением афокальной менисковой линзы и двояковогнутой отрицательной линзы относительно неподвижной менисковой линзы установить расчетное значение воздушных промежутков, разделяющих линзы компенсатора, и перемещением компен" сатора относительно контро::руемой поверхности совместить его задний параксиальный фокус с центром кривизны при вершине контролируемой поверхности. 1 ил., 3 табл.

1 тельную менисковую линзу 2, двояковогнутую отрицательную линзу 3, контролируемую поверхность 4 зеркала, центр С кривизны при вершине поверх- @- ности 4, задний параксиальный фокус

F(, компенсатора, совмещенный с точкой

С0, воздушные промежутки а и Ь, раз, деляющие соответственно линзы 1, 2

t и 2, 3, задний фокальный отрезок S компенсатора, вершинный радиус r 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 преобра1545131

« ует поступающий на нее пучок лучей ких зеркал с D 250-2500 мм не превыв сходящийся. Двояковогнутая отрица- шает соответственно 132,4 и 9,9 мм. тельная линза 3 преобразует поступаю- Это позволяет не только упростить щий на нее пучок лучей в пучок, все конструкцию компенсатора, но и повымучи которого направлены строгo по сить точность контроля„ поскольку нормалям к теоретической поверхности уменьшение диапазонов перемещения подзеркала. В процессе контроля лучи вижных линз компенсатора приводит к

Света, отражаясь от контролируемой существенному снижению погрешности поверхности 4 зеркала, повторяют свой 10 контроля, обусловленной наклонами путь в обратном направлении. Эти лучи линз 1 и 3 при их пс,«емещении вдоль ! оздают волновой Фронт, несущий ин- оси. ормацию о погрешности контролируемой Техническая эфФективность примене, оверхности зеркала, и на выходе из ния предлагаемого компенсатора заклюомпенсатора попадают в анализатор 1 чается в том, что он, позволяя контолнового Фронта, например интерферо" ролировать форму поверхности вогнутых етр (не показан), На основании ана- асферических зеркал в широком диапа,Пиза выходящего из компенсатора вол- зоне параметров, заменяет компенсато-! ового фронта делается вывод о каче- ры индивидуального назначения. Для стве изготовления контролируемой по- >0 настройки компенсатора на контроль верхности зеркала. При настройке ком- формы поверхности заданного асфери Пенсатора на контроль асферического ческого зеркала необходимо перемеще зеркала с заданными параметрами необ- нием линз 1 и 3 относительно непод ходимо перемешением линз 1 и 3 отно- вижно установленной линзы ? установить сительно неподвижной линзы 2 устано- 2g расчетные значения воздушных промевить расчетные значения воздушных жутков а и Ь, а также < овместить промежутков а и Ь и перемещением ком- его задний параксиальный фокус с цент, пенсатора относительно контролируемой ром кривизны при вершине контролируе, поверхности совместить его задний па- мой поверхности зеркала„ раксиальный Фокус Г, с точкой С, .

Параметры а и Ь компенсатора при Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я ,контроле параболических поверхностей

,приведены в табл.1, гиперболических Компенсатор для контроля формы с эксцентриситетом e †-1,1 - в табл.2, поверхности астрономических зеркал,,эллиптических с е = 0,9 - s табл.3. содержаший три линзы, первая из кото В табл.1 - 3 приведены значения све- рых - афокальный мениск, обращенный товых диаметров D и вершинных радиу- выпуклостью к< контролируемому зеркалу сов контролируемых асферических и установленнь,й с возможностью перео поверхностей а также значения ампли- мещения вдоль оптической оси, вторая туды волновой аберрации 1 при двойном неподвижный псложительный мениск, ходе лучей через компенсационную сис- обращенный вогнутостью к контролируе40 тему. мому зеркалу тре- ья линза установлеИз таблиц видно, что компенсатор на с возможностью перемещения вдоль позволяет Kol4Tpofl!4poBBTb Форму по" оптической оси, о т л и ч а ю щ и и верхности вогнутых асферических зер- с я тем, что, с цель,о р .сширения

45 кал в широком диапазоне параметров диапазона параметров контролируемых

Э, г и 1, При этом диапазон переме= поверхностей и повышения точности щений линз 1 и 3 относительно линзы 2 контроля, третья линза выполнена при контроле, например, параболичес- дьояковогнутой.

Т а б л и ц а 1

«*

Э (-т, в, мм Ь 1, мкм ., J.

2500 20000 306,297 40,550

2000 16000 288,,632 41,266

1500 12000 267,959 -42,25

1000 8000 242.363 43 792

500 4000 205,?28 46,820

250 2000 173,934 50.,430

1545131

Таблица 2

1 -" Т- Т

Таблица.3

1 1

В -г, а,мм Ъ 1, мкм

3000 24000 40,640 0,009

2000 16000 41,986 0,010

1000 8000 44,665 0,008

500 4000 47,859 0,002

250 2000 51,66 0,002

Составитель В.Архипов

Редактор И.Горная Техред Yi.Дидык

Корректор C.Øåêìàð

Заказ 487 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

250

16000 303,644

8000 254, 149

4000 216,473

2000 184,565

303,919

273,346

231,324

196,208

165,538

40,650

43,050

45,942

49,384

0,006

0,008

0,005

0,01