RU2447468C2 - Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface - Google Patents

Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface Download PDF

Info

Publication number
RU2447468C2
RU2447468C2 RU2010112913/28A RU2010112913A RU2447468C2 RU 2447468 C2 RU2447468 C2 RU 2447468C2 RU 2010112913/28 A RU2010112913/28 A RU 2010112913/28A RU 2010112913 A RU2010112913 A RU 2010112913A RU 2447468 C2 RU2447468 C2 RU 2447468C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
optical surface
directed
focusing lens
reflected
Prior art date
Application number
RU2010112913/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010112913A (en
Inventor
Валерий Павлович Кирьянов (RU)
Валерий Павлович Кирьянов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения РАН
Priority to RU2010112913/28A priority Critical patent/RU2447468C2/en
Publication of RU2010112913A publication Critical patent/RU2010112913A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447468C2 publication Critical patent/RU2447468C2/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: automatic focusing method employs operating radiation (OR) and probe radiation (PR), which is directed onto a 3D optical surface; the convergence/divergence behaviour of PR reflected from the 3D surface is analysed; an actuating element control signal is selected; the focusing lens is moved such that OR is best focused on the 3D surface. Before entering the focusing lens, the PR is shifted in parallel to OR depending on the angle of inclination of the 3D surface. PR reflected from the 3D surface is directed into an a radiation convergence/divergence analyser using a module through which the PR is shifted in parallel to the OR. The portion of radiation directed into the analyser is directed into a position-sensitive photodetector, the output signal of which is used to control the module which shifts the PR in parallel to the OR.
EFFECT: wider range of stable operation of devices realising said method.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при создании лазерных генераторов изображений, используемых для синтеза оптических дифракционных элементов на криволинейных (3D) оптических поверхностях.The invention relates to the field of optoelectronics and can be used to create laser image generators used for the synthesis of optical diffraction elements on curved (3D) optical surfaces.

Известен способ записи информации на плоских оптических поверхностях, включающий фокусировку основного и вспомогательного лазерных пучков излучения на сканируемую рабочую поверхность, в область, близкую к точке фокуса основного лазера, непрерывное измерение расстояния при помощи вспомогательного лазера до точки записи и корректировку фокуса основного лазера согласно величине изменения расстояния до точки записи (см. Киноформы. Оптическая система для синтеза элементов. Препринт №99 Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения Академии наук СССР, Новосибирск, 1979 г., с.17-23).A known method of recording information on flat optical surfaces, including focusing the main and auxiliary laser beams of radiation on the scanned working surface, in the region close to the focal point of the main laser, continuously measuring the distance using the auxiliary laser to the recording point and adjusting the focus of the main laser according to the magnitude of the change the distance to the recording point (see Kinoform. Optical system for the synthesis of elements. Preprint No. 99 of the Siberian Institute of Automation and Electrometry from Jelenia the USSR Academy of Sciences, Novosibirsk, 1979, s.17-23).

В известном способе используется триангуляционный принцип измерения расстояния до точки фокуса основного лазера, для чего используется вспомогательный лазер. Поскольку запись изображения производится на плоскую поверхность, ошибка в определении расстояния до точки фокуса основного лазера не превышает 2-3%, что вполне допустимо для качественной записи информации. Однако для криволинейных поверхностей триангуляционный принцип измерения расстояния до точки фокуса основного лазера может давать погрешности до 20% и более, что не допустимо при получении высокоточных оптических элементов.The known method uses the triangulation principle of measuring the distance to the focal point of the main laser, for which an auxiliary laser is used. Since the image is recorded on a flat surface, the error in determining the distance to the focal point of the main laser does not exceed 2-3%, which is quite acceptable for high-quality recording of information. However, for curved surfaces, the triangulation principle of measuring the distance to the focal point of the main laser can give errors of up to 20% or more, which is not permissible when obtaining high-precision optical elements.

Известен также способ автоматической фокусировки для записи информации на криволинейных поверхностях, включающий фокусировку основного (рабочего) лазерного пучка и вспомогательного (зондирующего) лазерного пучка на рабочую поверхность, анализ характера сходимости/расходимости отраженного от 3D оптической поверхности зондирующего излучения и, в зависимости от характера сходимости/расходимости отраженного от 3D оптической поверхности зондирующего излучения, выработку сигнала управления исполнительным элементом, в соответствии с которым перемещают фокусирующий объектив таким образом, чтобы рабочее излучение было наилучшим образом сфокусировано на 3D поверхности (см. Патент РФ №2262749 С2. А.Г.Верхогляд, В.М.Гуренко и др. Способ автоматической фокусировки для записи информации на криволинейных поверхностях). Указанный способ выбран заявителем в качестве прототипа.There is also a method of automatic focusing for recording information on curved surfaces, including focusing the main (working) laser beam and the auxiliary (probing) laser beam on the working surface, analyzing the nature of convergence / divergence of the probe radiation reflected from the 3D optical surface and, depending on the nature of convergence / divergences of the probe radiation reflected from the 3D optical surface, generation of an actuator control signal, in accordance with They move the focusing lens so that the working radiation is best focused on a 3D surface (see RF Patent No. 2262749 C2. A.G. Verkhoglyad, V.M. Gurenko, etc. Automatic focusing method for recording information on curved surfaces) . The specified method is selected by the applicant as a prototype.

Основным недостатком известного способа является его высокая критичность к углу наклона криволинейной поверхности. Замечено экспериментально, что при любых наклонах оптической поверхности относительно плоскости, перпендикулярной оптической оси падающих пучков, в системе, реализующей известный способ, возникает дополнительная погрешность установки объектива точно на фокус, а при углах, больших 10°, устройство, реализующее данный способ автофокусировки, перестает работать.The main disadvantage of this method is its high criticality to the angle of inclination of the curved surface. It has been observed experimentally that for any inclination of the optical surface relative to the plane perpendicular to the optical axis of the incident beams, in a system that implements the known method, an additional error arises when the lens is placed exactly in focus, and at angles greater than 10 °, the device that implements this autofocus method stops work.

Этот недостаток связан с тем, что сигнал управления исполнительным элементом, перемещающим фокусирующий объектив, формируется за счет введения оптических искажений в отраженный от оптической поверхности пучок вспомогательного лазера, например путем введения в пучок, идущий на вход позиционно-чувствительного фотоприемника, непрозрачного экрана и последующего позиционирования фотоприемника относительно оставшейся части излучения так, чтобы в случае падения на фотоприемник параллельного пучка, доли энергии частей пучка, падающих на оба фотоприемника, были равны. Учитывая, что распределение энергии в пучке не равномерное, а описывается распределением, близким к распределению Гаусса, то координата разделительной полосы между двумя фотоприемниками устанавливается экспериментально для каждого осветителя. В случае оптических криволинейных поверхностей при использования данного способа автоматической фокусировки имеет место то, что отраженная часть вспомогательного излучения возвращается в фокусирующий объектив по другому пути, отличному от пути падающего пучка. В этом случае после прохождения объектива ось вспомогательного пучка смещается относительно границы непрозрачного экрана. А это приводит, учитывая неравномерное распределение энергии в сечении пучка, к нарушению первоначальной настройки датчика расфокусировки, которая приводит к появлению погрешности вывода объектива в позицию, соответствующую наилучшей фокусировке, а при углах наклона оптической поверхности, больших 10°, происходит подрезание части отраженного пучка корпусными элементами объектива. Вызванное этим изменение сигнала воспринимается системой как неточное выполнение команды и система уводит объектив еще дальше от положения наилучшей фокусировки, т.е. происходит сбой в позиционировании объектива относительно его истинного фокуса.This disadvantage is due to the fact that the control signal of the actuating element moving the focusing lens is formed by introducing optical distortions into the beam of an auxiliary laser reflected from the optical surface, for example, by introducing into the beam going to the input of a position-sensitive photodetector, an opaque screen and subsequent positioning the photodetector relative to the remaining part of the radiation so that in the case of a parallel beam incident on the photodetector, the fraction of the energy of the parts of the beam incident on ba photodetector, were equal. Considering that the energy distribution in the beam is not uniform, but is described by a distribution close to the Gaussian distribution, the coordinate of the separation band between the two photodetectors is established experimentally for each illuminator. In the case of optical curved surfaces, when using this method of automatic focusing, it occurs that the reflected part of the auxiliary radiation returns to the focusing lens in a different way than the path of the incident beam. In this case, after passing through the lens, the axis of the auxiliary beam shifts relative to the boundary of the opaque screen. And this, taking into account the uneven distribution of energy in the beam cross section, leads to a violation of the initial setting of the defocus sensor, which leads to an error in the output of the lens to the position corresponding to the best focusing, and when the optical surface tilt angles are greater than 10 °, part of the reflected beam is trimmed by case lens elements. The signal change caused by this is perceived by the system as an inaccurate execution of the command and the system moves the lens even further away from the position of the best focusing, there is a malfunction in the positioning of the lens relative to its true focus.

Задачей настоящего изобретения является расширение области устойчивой работы устройств, реализующих предлагаемый способ автоматической фокусировки излучения на криволинейные оптические поверхности.The objective of the present invention is to expand the field of stable operation of devices that implement the proposed method for automatically focusing radiation on curved optical surfaces.

Указанная задача в предлагаемом способе автоматической фокусировки рабочего излучения на 3D оптическую поверхность достигается за счет того, что зондирующее излучение до входа его в фокусирующий объектив смещают параллельно рабочему в зависимости от угла наклона 3D оптической поверхности так, чтобы оно падало на оптическую поверхность по нормали. При этом отраженное от 3D оптической поверхности зондирующее излучение направляют на анализатор сходимости/расходимости излучения, используя узел, с помощью которого излучение смещают параллельно рабочему, причем часть излучения, направленного на анализатор, направляют на позиционно-чувствительный фотоприемник, выходной сигнал которого используют для управления узлом, смещающим зондирующее излучение параллельно рабочему.The indicated task in the proposed method for automatically focusing the working radiation onto a 3D optical surface is achieved due to the fact that the probe radiation is shifted parallel to the working one before it enters the focusing lens, depending on the angle of inclination of the 3D optical surface so that it falls normal to the optical surface. In this case, the probe radiation reflected from the 3D optical surface is sent to the radiation convergence / divergence analyzer using a unit with which the radiation is shifted parallel to the worker, and part of the radiation directed to the analyzer is directed to a position-sensitive photodetector, the output signal of which is used to control the node bias probing radiation parallel to the worker.

В этом случае отраженное от поверхности излучение возвращается в фокусирующий объектив по пути, по которому оно из него вышло. Благодаря этому достигается следующий технический результат: во-первых, по крайней мере, в два раза увеличивается диапазон углов наклона 3D оптической поверхности относительно плоскости, перпендикулярной оптической оси фокусирующего объектива. И, во-вторых, обеспечивается постоянство первоначальной настройки позиционно-чувствительного фотоприемника относительно центра вспомогательного излучения, что существенно улучшает по сравнению с прототипом качество работы системы автофокусировки, реализующей предлагаемый способ.In this case, the radiation reflected from the surface returns to the focusing lens along the path along which it has left it. Due to this, the following technical result is achieved: firstly, the range of the tilt angles of the 3D optical surface with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the focusing lens is at least doubled. And secondly, the constancy of the initial adjustment of the position-sensitive photodetector relative to the center of auxiliary radiation is ensured, which significantly improves the quality of the autofocus system that implements the proposed method compared to the prototype.

Пример реализации предлагаемого способаAn example implementation of the proposed method

На фиг.1 изображена система автоматической фокусировки рабочего излучения на 3D оптическую поверхность, содержащая полупроводниковый лазер 1, вспомогательное зеркало 2, дихроичное зеркало 3, узел смещения 4, фокусирующий объектив 5, полупрозрачное зеркало 6, фотоприемник 7, светоделитель 8, непрозрачный экран 9, позиционно-чувствительный фотоприемник 10, силовой драйвер 11, драйвер 12.Figure 1 shows a system for automatically focusing the working radiation onto a 3D optical surface containing a semiconductor laser 1, an auxiliary mirror 2, a dichroic mirror 3, an offset unit 4, a focusing lens 5, a translucent mirror 6, a photodetector 7, a beam splitter 8, an opaque screen 9, position-sensitive photodetector 10, power driver 11, driver 12.

Рассмотрим работу системы автоматической фокусировки.Consider the operation of the auto focus system.

Пусть необходимо рабочее излучение РИ поддерживать в сфокусированном положении на поверхности оптического элемента, например линзы. В этом случае поверхность элемента будет представлена сферой или слегка измененной сферой (асферикой). Но в общем случае это будет 3D оптическая поверхность. Для удержания РИ в сфокусированном на 3D поверхности положении применяется специальная система, которая использует т.н. зондирующее излучение ЗИ, которое поступает от дополнительного источника, например полупроводникового лазера 1. В этом случае для совмещения РИ и ЗИ используется специальное дихроичное зеркало 3, которое РИ пропускает, а ЗИ - отражает.Suppose that it is necessary to maintain the working radiation of the radiation source in a focused position on the surface of an optical element, for example, a lens. In this case, the surface of the element will be represented by a sphere or a slightly changed sphere (aspherics). But in general, it will be a 3D optical surface. To keep the X-ray in a position focused on a 3D surface, a special system is used that uses the so-called probe radiation from the radiation source, which comes from an additional source, for example, a semiconductor laser 1. In this case, a special dichroic mirror 3 is used to combine the radiation and radiation, and the radiation passes through it, and the radiation reflects.

Рассмотрим работу системы в исходном состоянии, когда поверхность для записи элементов плоская или систему навели на самую верхнюю точку (апекс) 3D поверхности. В этом случае узел смещения 4 находится в положении, когда его фронтальные поверхности расположены ортогонально падающему ЗИ. В результате этого ЗИ попадает в центр дихроичного зеркала 3 (показано на фиг.1 штриховыми линиями). Далее ЗИ отражается от него и попадает в фокусирующий объектив 5 в самом его центре. Если поверхность записи находится в фокальной плоскости фокусирующего объектива 5, то, отразившись от поверхности записи, ЗИ возвращается в фокусирующий объектив 5 и преобразуется им из расходящегося пучка в параллельный. Т.к. фронтальные поверхности узла смещения 4 ортогональны оси пучка, то он проходит его без каких-либо искажений и поступает на полупрозрачное зеркало 6. Это зеркало небольшую часть ЗИ ответвляет на фотоприемник 7, а большую часть пропускает на светоделитель 8. Светоделитель 8 направляет ЗИ на анализатор сходимости/расходимости ЗИ, состоящий из непрозрачного экрана 9 и позиционно-чувствительного фотоприемника 10. Для рассматриваемой ситуации на вход позиционно-чувствительного фотоприемника 10 поступает параллельный пучок ЗИ. Граница раздела фоточувствительных областей позиционно-чувствительного фотоприемника 10 настроена так, что интегральные потоки света на левую и правую половины его равны и позиционно-чувствительный фотоприемник 10 вырабатывает нулевой сигнал управления на исполнительный элемент фокусирующего объектива 5. Аналогичная ситуация возникает и у фотоприемника 7, который настроен так, что граница раздела его фоточувствительных областей совмещена с оптической осью ЗИ. Как следствие, поступающее на вход фотоприемника 7 ЗИ одинаково освещает все фоточувствительные области фотоприемника 7. Заметим, что фотоприемник 7 может иметь либо две, либо четыре фоточувствительные области. В первом случае он будет иметь возможность регистрировать отклонения только по одной координате, а во втором - по двум. Так или иначе, но фотоприемник 7 формирует нулевой сигнал на выходе, что приводит к сохранению состояния узла смещения 4. Если поверхность записи не находится в фокусе, то на выходе фокусирующего объектива 5 ЗИ будет либо сходящимся, либо расходящимся в зависимости от того, где находится фокальная плоскость фокусирующего объектива 5: перед поверхностью записи или за ней. Если имеет место недофокусировка, то ЗИ после непрозрачного экрана 9 представлено сходящимся пучком, в результате чего освещенность правой области позиционно-чувствительного фотоприемника 10 уменьшается, а левой остается неизменным. Возникает разностный сигнал, который через силовой драйвер 11 заставляет смещаться фокусирующий объектив 5 в направлении, при котором поверхность записи совместится с фокальной плоскостью, а разностный сигнал снова станет нулевым. Если же имела место перефокусировка, то после фокусирующего объектива 5 ЗИ будет расходящимся и после непрозрачного экрана 9 ЗИ засветит большую часть правой области позиционно-чувствительного фотоприемника 10. Возникнет разностный сигнал с противоположным знаком и силовой драйвер 11 заставит смещаться фокусирующий объектив 5 в противоположном направлении до того момента, пока разностный сигнал не станет нулевым и поверхность записи вновь не совместится с фокальной плоскостью. В обеих этих ситуациях часть излучения ЗИ, ответвляемая полупрозрачным зеркалом 6 на фотоприемник 7, не приводит к каким-либо изменениям сигнала на выходе фотоприемника 7.Consider the operation of the system in its initial state, when the surface for recording elements is flat or the system is pointed at the highest point (apex) of the 3D surface. In this case, the displacement unit 4 is in the position when its frontal surfaces are located orthogonally to the falling ZI. As a result of this, the ZI falls into the center of the dichroic mirror 3 (shown in Fig. 1 by dashed lines). Further, the ZI is reflected from it and enters the focusing lens 5 in its very center. If the recording surface is in the focal plane of the focusing lens 5, then, reflected from the recording surface, the ZI returns to the focusing lens 5 and is converted from a diverging beam to a parallel one. Because the front surfaces of the bias unit 4 are orthogonal to the beam axis, then it passes it without any distortion and enters the translucent mirror 6. This mirror branches a small part of the ZI to the photodetector 7, and most of it passes to the beam splitter 8. The beam splitter 8 sends the ZI to the convergence analyzer / divergence ZI, consisting of an opaque screen 9 and a position-sensitive photodetector 10. For the situation under consideration, a parallel beam of ZI is supplied to the input of the position-sensitive photodetector 10. The interface of the photosensitive regions of the position-sensitive photodetector 10 is configured so that the integrated light fluxes to the left and right halves of it are equal and the position-sensitive photodetector 10 generates a zero control signal to the actuating element of the focusing lens 5. A similar situation occurs with the photodetector 7, which is configured so that the interface of its photosensitive regions is aligned with the optical axis of the ZI. As a result, the input to the photodetector input 7 ZI equally illuminates all the photosensitive areas of the photodetector 7. Note that the photodetector 7 can have either two or four photosensitive areas. In the first case, he will be able to register deviations only in one coordinate, and in the second - in two. One way or another, but the photodetector 7 generates a zero signal at the output, which leads to the preservation of the state of the offset node 4. If the recording surface is not in focus, then the output of the focusing lens 5 will either converge or diverge, depending on where it is located focal plane of the focusing lens 5: in front of or behind the recording surface. If there is under-focusing, then the ZI after the opaque screen 9 is represented by a converging beam, as a result of which the illumination of the right region of the position-sensitive photodetector 10 decreases, and the left remains unchanged. A difference signal arises, which, through the power driver 11, causes the focusing lens 5 to move in a direction in which the recording surface is aligned with the focal plane and the difference signal becomes zero again. If there was a re-focusing, then after the focusing lens 5, the ZI will diverge and after the opaque screen 9, the ZI will illuminate most of the right region of the position-sensitive photodetector 10. A difference signal with the opposite sign will appear and the power driver 11 will cause the focusing lens 5 to shift in the opposite direction to that moment, until the difference signal becomes zero and the recording surface is again not compatible with the focal plane. In both of these situations, the part of the radiation of the ZI, branched by a translucent mirror 6 to the photodetector 7, does not lead to any changes in the signal at the output of the photodetector 7.

Рассмотрим теперь ситуацию, когда поверхность записи - произвольная 3D оптическая поверхность. Пусть ось фокусирующего объектива 5 смещена вправо, как показано фиг.1, относительно апекса этой поверхности, а обратные связи двух контуров управления разомкнуты. Наклон поверхности записи в данной точке таков, что отраженное излучение не попадает даже в фокусирующий объектив 5 и, как следствие, система не может работать.Let us now consider the situation when the recording surface is an arbitrary 3D optical surface. Let the axis of the focusing lens 5 be shifted to the right, as shown in FIG. 1, relative to the apex of this surface, and the feedbacks of the two control loops are open. The inclination of the recording surface at this point is such that the reflected radiation does not fall even into the focusing lens 5 and, as a result, the system cannot work.

Рассмотрим теперь ситуацию, что в данную точку 3D поверхности система пришла с включенными контурами управления. Тогда смещение оси фокусирующего объектива 5 вправо приводит к тому, что отраженное от поверхности ЗИ начинает смещаться вправо в два раза быстрее (угол падения ЗИ равен углу отражения и, как следствие, угол раствора пучков равен двойному углу падения). В результате после отражений в дихроичном зеркале 3 и полупрозрачном зеркале 6 ЗИ станет больше освещать левую область фотоприемника 7. На выходе фотоприемника 7 возникает разностный сигнал, который с помощью драйвера 12 заставляет поворачиваться узел смещения 4 по часовой стрелке до того момента, когда разностный сигнал фотоприемника 7 не станет равным нулю. Это произойдет в момент, когда ЗИ сместится от оптической оси фокусирующего объектива 5 на величину, при которой ЗИ будет падать на 3D поверхность ортогонально. В результате будет восстановлена первоначальная настройка системы, а сама система будет выполнять функции автоматической фокусировки, по крайней мере, в два раза большем диапазоне изменения углов наклона 3D поверхности.Let us now consider the situation that the system came to this point on the 3D surface with the control loops turned on. Then the shift of the axis of the focusing lens 5 to the right leads to the fact that the ZI reflected from the surface begins to shift to the right two times faster (the angle of incidence of the ZI is equal to the angle of reflection and, as a result, the angle of the beam solution is equal to the double angle of incidence). As a result, after reflections in the dichroic mirror 3 and the translucent mirror 6, the ZI will illuminate the left region of the photodetector 7. At the output of the photodetector 7, a differential signal appears, which, using the driver 12, forces the offset unit 4 to turn clockwise until the difference photodetector signal 7 will not be equal to zero. This will happen at the moment when the ZI will shift from the optical axis of the focusing lens 5 by the amount at which the ZI will fall on the 3D surface orthogonally. As a result, the initial system setup will be restored, and the system itself will perform the functions of automatic focusing in at least twice the range of changes in the tilt angles of the 3D surface.

Claims (1)

Способ автоматической фокусировки рабочего излучения на 3D оптическую поверхность, состоящий в том, что используют рабочее излучение основного лазерного пучка и зондирующее излучение вспомогательного лазерного пучка, которое направляют на упомянутую 3D оптическую поверхность, анализируют характер сходимости/расходимости отраженного от 3D оптической поверхности зондирующего излучения и в зависимости от характера сходимости/расходимости отраженного от 3D оптической поверхности зондирующего излучения вырабатывают сигнал управления исполнительным элементом, в соответствии с которым перемещают фокусирующий объектив таким образом, чтобы рабочее излучение было наилучшим образом сфокусировано на 3D поверхности, отличающийся тем, что зондирующее излучение до входа его в фокусирующий объектив смещают параллельно рабочему в зависимости от угла наклона 3D оптической поверхности, при этом отраженное от 3D оптической поверхности зондирующее излучение направляют на анализатор сходимости/расходимости излучения, используя узел, с помощью которого зондирующее излучение смещают параллельно рабочему, причем часть излучения, направленного на анализатор, направляют на позиционно-чувствительный фотоприемник, выходной сигнал которого используют для управления узлом, смещающим зондирующее излучение параллельно рабочему. A method for automatically focusing the working radiation on a 3D optical surface, which consists in using the working radiation of the main laser beam and the probe radiation of the auxiliary laser beam, which are directed to the said 3D optical surface, analyze the character of convergence / divergence of the probe radiation reflected from the 3D optical surface and depending on the nature of convergence / divergence of the probe radiation reflected from the 3D optical surface, a control signal is generated a complementary element, according to which the focusing lens is moved so that the working radiation is best focused on a 3D surface, characterized in that the probe radiation is shifted parallel to the working one before it enters the focusing lens, depending on the angle of inclination of the 3D optical surface, the probe radiation reflected from the 3D optical surface is sent to the radiation convergence / divergence analyzer using the node with which the probe radiation is displaced parallel to the worker, and part of the radiation directed to the analyzer is directed to a position-sensitive photodetector, the output signal of which is used to control a node that biases the probe radiation parallel to the worker.
RU2010112913/28A 2010-04-02 2010-04-02 Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface RU2447468C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112913/28A RU2447468C2 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112913/28A RU2447468C2 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010112913A RU2010112913A (en) 2011-10-10
RU2447468C2 true RU2447468C2 (en) 2012-04-10

Family

ID=44804725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112913/28A RU2447468C2 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447468C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019094764A1 (en) 2017-11-10 2019-05-16 Thorlabs, Inc. Imaging incident angle tracker

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035772C1 (en) * 1991-04-23 1995-05-20 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Automatic radiation focusing device
RU2262749C2 (en) * 2002-02-14 2005-10-20 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Automatic focusing method for recording information on curvilinear surfaces
CN1815295A (en) * 2006-03-14 2006-08-09 钢铁研究总院 Focusing device for laser ablation microarea analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035772C1 (en) * 1991-04-23 1995-05-20 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Automatic radiation focusing device
RU2262749C2 (en) * 2002-02-14 2005-10-20 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Automatic focusing method for recording information on curvilinear surfaces
CN1815295A (en) * 2006-03-14 2006-08-09 钢铁研究总院 Focusing device for laser ablation microarea analysis

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019094764A1 (en) 2017-11-10 2019-05-16 Thorlabs, Inc. Imaging incident angle tracker
CN111417835A (en) * 2017-11-10 2020-07-14 统雷有限公司 Imaging incident angle tracker
US10955683B2 (en) 2017-11-10 2021-03-23 Thorlabs, Inc. Imaging incident angle tracker
EP3707465A4 (en) * 2017-11-10 2021-12-15 Thorlabs, Inc. Imaging incident angle tracker
CN111417835B (en) * 2017-11-10 2021-12-21 统雷有限公司 Imaging incident angle tracker

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010112913A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101982363B1 (en) Illumination control
CN100535767C (en) Focusing leveling measuring method and device
CN101807012B (en) Automatic focus light path structure of direct-write lithography machine
JP6576435B2 (en) System and method for analyzing light beams derived from beam guidance optics
CN112684572B (en) Automatic focusing method and device with automatic leveling function
CN112748510A (en) Scanning type automatic focusing method and device with automatic leveling function
JP5007070B2 (en) Exposure equipment
CN102043352B (en) Focusing and leveling detection device
TWI699842B (en) Method of improving lateral resolution for height sensor using differential detection technology for semiconductor inspection and metrology
EP0231977B1 (en) Optical imaging arrangement comprising an opto-electric focussing-error detection system
JP4884615B2 (en) Parallel processing optical distance meter
JP2015108582A (en) Three-dimensional measurement method and device
KR101826127B1 (en) optical apparatus for inspecting pattern image of semiconductor wafer
RU2447468C2 (en) Method for automatic focusing of operating radiation on 3d optical surface
JP2006105835A (en) Shape measuring method and device
CN102207694A (en) Imaging adjustment unit and focusing and leveling control system using the unit
US9945656B2 (en) Multi-function spectroscopic device
JP4681821B2 (en) Laser focusing optical system and laser processing apparatus
JPS6161178B2 (en)
JP6345963B2 (en) Light irradiation apparatus and drawing apparatus
CN101174092B (en) Method for reducing image deformation caused by lens coma aberration and lens imaging system
JP2003083723A (en) Three-dimensional shape measuring optical system
JP2021518582A (en) Optics and methods for detecting light beam drift
JP7170177B2 (en) Light source measuring device
KR102103919B1 (en) Multi-image projector and electronic device having multi-image projector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130403

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140610

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160403