Способ получения интерферограммы контроля качества линз и объективов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначено для контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве , занятом их изготовлением. Целью изобретения является получение интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения. Пропускают через диффузный рассейватель когерентную сферическую волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, и формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя . Формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом г кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол «, удовлетворяющий соотношению 0 tg« d/2r, где d - размер изображения диффузного рассеивателя. Записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в главной плоскости и вновь записывают голограмму сфокусированного изображения. Полученную двухэкспозиционную голограмму восстанавливают до получения интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/24, 9/021

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794776/28 (22) 22.02.90 (46) 29.02.92. Бюл, 1Ф 8 (71) Сибирский физико-технический институт им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. B.Â.Êóéáûøåâà (72) B.Ã.Ãóñåâ (53) 531.717.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1120160, кл. G 01 В 9/02, 1984.

Гусев В.Г. Приборостроение, Иэв. вузов, 1989, т. 32, М 5, с, 65 — 70. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРФЕРОГРАММЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛИНЗ И

ОБЪЕКТИВОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначенодля контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением. Целью изобретения является получение интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения. Пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначенодля контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением.

Известен способ голографической двухэкспоэиционной интерферометрии, обеспечивающий контроль качества линз и объективов, по которому регистрируют две голограммы контролируемого объекта на светочувствительной среде, причем перед Ы 1716319 А1 рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, и формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя, Формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом r кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол а, удовлетворяющий соотношению 0 < tg а d/2г, где d — размер изображения диффузного рассеивателя. 3аписывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в главной плоскости и вновь записывают голограмму сфокусированного изображения. Полученную двухэкспозиционную голограмму восстанавливают до получения интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого обьекта, 1 ил.

mmk регистрацией второй голограммы изменяют 0 угол падения в одном из интерферирующих пучков с помощью зеркала, сдвигают поступательно светочувствительную среду в ее плоскости и регистрируют интерферограмму, по которой судят о качестве контролируемого объекта.

Недостатки данного способа — малая информативность голограммы и высокая требовательность к качеству составных оптических элементов интерферометра, реа1716319

15

55 лизующего способ. Малая информативность голограммы объясняется тем, что в пучковой голографической интерферометрии, положенной в основу способа, голограмма несет информацию об объекте, получаемую при его просвечивании волной одного направления. При снижении требований к качеству составных элементов интерферометра возникают ошибки, снижающие точность контроля из-за дополнительных фазовых набегов, обусловленных их оптическим несовершенством.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения интерферограммы контроля качества линз и объективов, по которому пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорной волны, осуществляют сдвиг рассеивателя s его плоскости и контролируемого объекта в его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта.

К недостаткам известного способа относиТся малый диапазон контроля по углу поля изображения. Ограничение диапазона обусловлено большой шириной спектра пространственных частот голограммы и непроизводительностью использования спектра пространственных частот рассеивателя, пропускаемого контролируемым объектом.

Целью изобретения является получение интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения интерферограммы контроля качества линз и объективов, заключающемуся в том, что пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорной волны, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта, перед записью голограммы формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом r кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению сдвига, на угол а, удовлетворяющий соотношению 0 (tg а d/2г, где

d — размер изображения диффузного рассеивателя.

B предлагаемом способе возможность достижения положительного эффекта с физической точки зрения обеспечивается за счет уменьшения ширины спектра пространственных частот голограммы сфокусированного изображения и за счет суммирования вклада положительных и отрицательных пространственных частот диффузного рассеивателя в диапазон контроля по углу поля изображения, На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство включает когерентный источник 1 света, светоделитель 2, зеркало 3, линзы 4 — 6, матовое стекло 7 с механизмом

8 его перемещения, узел 9 крепления контролируемого объекта с механизмом 10 его перемещения и фотопластинку 11, Способ осуществляют следующим образом.

Когерентное излучение от источника 1 с помощью светоделителя 2 делится на два канала: канал формирования опорного пучка и канал формирования объектной волны.

В канале объектной волны луч, прошедший светоделитель 2, с помощью линз 5 и 6 трансформируется в сходящийся сферический волновой фронт с радиусом R кривизны в плоскости матового стекла 7, равным расстоянию от него до узловой точки контролируемого объекта в узле 9 крепления. В начале формирования опорной волны из отраженного от зеркала 3 луча с помощью линзы 4 формируется расходящаяся сферическая волна.

1716319

С помощью контролируемого объекта строится изображение матового стекла 7 в параллельно ему расположенной плоскости фотопластинки 11 при угле а наклона к ним главной плоскости контролируемого объек- 5 та, удовлетворяющем условию

0 (tg а =- d/2г, 20

d c

+ — / макс

2г Г где с — координата центра опорной сферической волны; ммакс — максимальная пространст- 25 венная частота, определяемая величиной пространственного разрешения фотопластинки 11.

За время первой экспозиции проводится запись голограммы сфокусированного З0 изображения матового стекла 7. Перед второй экспозицией смещают с помощью механизма 8 перемещения матовое стекло 7 в его плоскости на величину а, а контролируемый объект с помощью механизма 10 его 35 перемещения в его главной плоскости — на величину Ь в том же направлении, удовлетворя ющую условию

40 ь= af басова где f — фокусное расстояние контролируемого объекта.

Записанную таким образом двухэкспо- 45 зицион ную голограмму восстанавливают неразведенным лазерным пучком, осуществляя тем самым проведение пространственной фильтрации в плоскости голограммы, и регистрируют интерферограммы бокового 50 сдвига в полосах бесконечной ширины, по которым судят о качестве контролируемого объекта, причем при восстановлении голограммы в точке, соответствующей краю изображения матового стекла 7, отфильт- 55 ровывается интерферограмма, соответстгде d — размер изображения матового стек- 10 ла7;

r — расстояние от узловой точки контролируемого объекта до плоскости фотопластинки 11.

С помощью линзы 4 формируется рас- 15 ходящаяся сферическая опорная волна срадиусом кривизны r a плоскости фотопла-, . стинки 11, причем вующая пропусканию через контролируемый объект плоской волны, распространяющейся в направлении его оптической оси, и характеризующая осевые волновые аберрации контролируемого объекта.

При восстановлении голограммы в точке, соответствующей противоположному краю изображения матового стекла 7, отфильтровывается интерферограмма, соответствующая пропусканию через контролируемый объект плоской волны, распространяющейся под углом а к оптической оси, В этом случае интерферограмма характеризует сочетание осевых и внеосевых волновых аберраций контролируемого объекта на краю диапазона.

Формула изобретения

Способ получения интерферограммы контроля качества линз и обьективов, заключающийся в том, что пропускают через диффузный рассеиватель когерентную сферическую сходящуюся волну с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости рассеивателя, равным расстоянию от рассеивателя до узловой точки контролируемого объекта, формируют с помощью контролируемого объекта изображение рассеивателя в плоскости светочувствительной среды, записывают голограмму сфокусированного изображения рассеивателя посредством пространственно-ограниченной опорн и волны, осуществляют сдвиг рассеивателя в его плоскости и контролируемого объекта в

его главной плоскости, вновь записывают голограмму сфокусированного изображения и восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму до регистрации интерферограммы, по которой судят о качестве контролируемого объекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения интерферограммы с расширенным диапазоном контроля по полю изображения, перед записью голограммы формируют опорную волну в виде расходящейся сферической волны с радиусом r кривизны волнового фронта в плоскости светочувствительной среды, равным расстоянию от светочувствительной среды до узловой точки контролируемого объекта, и осуществляют поворот контролируемого объекта вокруг оси, проходящей через узловую точку перпендикулярно направлению-сдвига, на угол а, удовлетворяющий. соотношению

0 < tg а d/2г, где d — размер изображения диффузного рассеивателя, 1716319

/

Составитель В.Бахтин

Редактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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