Измерение радиусов кривизны сферических поверхностей и проверка их формы – важная и обязательная контрольная операция при изготовлении оптических деталей. Отклонение поверхностей от заданной кривизны приводит к нарушению конструктивных характеристик оптических систем и ухудшению качества изображения. В технологическом процессе необходимо контролировать как шлифованные, так и полированные поверхности. Шлифованные поверхности контролируют чаще всего методом притирки их к чашке или грибу. Иногда используют плоские шаблоны.
Контролировать такими методами полированные поверхности невозможно без их повреждения.
В настоящее время в практике цехов и лабораторий чаще всего используются следующие методы измерения радиусов кривизны полированных поверхностей: при радиусе кривизны от 37,5 мм до 750 мм – на кольцевом сферометре ИЗС-7, при радиусе кривизны от 750 мм до 5000 мм – методом автоколлимации из центра кривизны, свыше 5000 мм – методом колец Ньютона, очень большие радиусы кривизны, образовавшиеся в результате отступления от плоскости, измеряют, как правило, методом автоколлимации.
Разработаны и используются также интерферометрические методы измерения радиусов кривизны.
Все эти методы имеют ряд существенных недостатков, заключающихся в том, что использование кольцевого сферометра и пробных стекол предусматривает контакт с контролируемой поверхностью, что часто вызывает повреждение последней. Интерферометрический метод дает хорошие результаты, но требует сложной аппаратуры и исключения влияния на интерферометр тряски и вибраций, что очень сложно обеспечить в цеховых условиях.
В связи с этим имеется настоятельная необходимость в разработке новых бесконтактных методов измерения радиусов кривизны сферических полированных поверхностей, основанных на современной элементной базе. В качестве современных функциональных устройств, которые можно успешно использовать при решении аналогичных задач, можно назвать позиционно-чувствительные фотоприемники (квадрантные фотодиоды), координатно-чувствительные приемники типа линеек фотодиодов или линеек на ПЗС структурах, датчики линейных перемещений на круговых или линейных растровых шкалах.