SU1688109A1

SU1688109A1 - Способ измерени децентрировки асферической оптической поверхности

Info

Publication number: SU1688109A1
Application number: SU884626445A
Authority: SU
Inventors: Андрей Борисович Семин
Original assignee: Мгту Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол децентрировки линз с асферическими поверхност ми. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет выбора оптимальных точек асферической поверхности, в которых производитс определение величины децентрировки, а также оптимальной ориентации узла регистрации измерительного датчика. Пучки лучей источника 1 излучени освещают тест-объект 2. Первоначально измерительный датчик находитс в положении, при котором тест-объект фокусируетс оптической системой 3 в точку пересечени асферической оптической поверхности 5 с осью I-I, в котоИзобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол децентрировки линз с асферическими поверхност ми. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет выбора оптимальных точек асферической поверхности, в которых производитс определение величины децентрировки , а также оптимальной ориентации узла регистрации измерительного датчика. рой при повороте измер емой асферической поверхности на 360&deg; определ ют угол А у (х 0) кругового конуса, который описывает отраженный пучок лучей, Этот угол определ ет величину децентрировки измер емой асферической поверхности в точке при ее вершине. Дл определени направлени оси асферической поверхности 5 относительно оси И необходимо определение координат еще одной точки оси симметрии асферической поверхности. С этой целью смещают измерительный датчик в положение , при котором тест-объект 2 фокусируетс в точку асферической поверхности 5, имеющей наибольшее по модулю значение аберрации нормали. Кроме того, узел 4 регистрации измерительного датчика поворачивают в положение, при котором угол между осью I-I поворота асферической поверхности и нормалью к плоскости узла регистрации будет равен заданному значению. После чего определ ют угол А у (х), по которому рассчитывают величину децентрировки в измер емой зоне. 2 ил. Ё На фиг.1 и 2 представлена функциональна схема устройства, реализующего предложенный способ, при двух его положени х . Устройство содержит измерительный датчик в виде источника 1 излучени , тест-объекта 2, оптической системы 3 и узла 4 регистрации и базировочный узел (не показан). Контролируемую асферическую поверхность 5 устанавливают в базировочный узел с возможностью поворота вокруг оси 1-1. С 00 00 о ю

Description

Форма образующей асферической по верхности вращени определ етс рыоаже- нием

X2 AiZ + A2Z2 + AsZ3 . ., где X и Z - оси координ.чт;

А1,А,Аз - коэффициенты.

Пучки лучей источника 1 излучени освещают тест-обьект 2, Первоначально измерительный датчик находитс в положении, при котором тест-обьект 2 фокусируетс оптической системой 3 в точку пересечени асферической оптической поверхности с осью I-I.

В точке при вершине асферической оп тической поверхности 5 (х 0) асферическа поверхность 5 точно аппроксимируетс сферой с радиусом R0 В этом случае при повороте измер емой асферической поверхности 5 вокруг оси I-I отраженный от нее пучок лучей описывает круговой конус с углом при вершине Ау (х - 0), который определ ет величину децентрировки контролируемой асферической поверхности 5 в точке при ее вершине

Дл определени направлени оси асферической поверхности 5 относительно оси I-I необходимо определение координат еще одной точки оси симметрии асферической поверхности 5

С этой целью помещают измерительный датчик в положение, при котором тесг- объект2 фокусируетс в точку асферической поверхности 5, имеющую наибольшее по модулю значение аберрации нормали, и асферическа поверхность 5 достаточно точно аппроксимируетс сферой радиусом, равным сагиттальному радиусу Rs асферической поверхности в указанной точке. Узел 4 регистрации измерительного датчика разворачивают в плоскости, образованной осью I-I вращени контролируемой поверхности и оптической осью оптической системы 3. При этом значение угла между осью I-I и нормалью к плоскости узла 4 регистрации устанавливают из соотношени

2 cos ft (1 - 2-- ) cos / +

Rs ( )

ч 2 -{5-4-v /ТГЩхГ Tsm/9 , (1) П R,(x)

где/5- угол между оптической осью формирующей оптической системы 3 и осью поворота 1-1 контролируемой асферической поверхности

При повороте измер емой асферической поверхности вокруг оси 1-1 отраженный от нее пучок лучей описывает в пространс.i- ве эллиптический конус, определ емый мак- симальными угловыми размерами в

плоскост х XnOZn и YnOZn в Дух и Дуу соответственно Величины углов Дух и Ауу определ ют величину децентрировки С контролируемой асферической поверхности 5 в ее осесимметричной зоне, характеризуемой координатой X,

AJ1

4(Л«,(х)Л-х со5/3 -Х5 р

4R((3l4X s.nft

..

(Z)

R5(XlV R5U)2

5Как видно из (2), величины углов Аух и

Дуу при фиксированом значении С завис т от величины угла/3 между осью поворота I-I контролируемой поверхности и нормалью к плоскости регистрации Это означает, что чувствительность измерени децентрировки может регулироватьс за счет изменени угла ft . Максимальное значение чувствительности измерени достигаетс при величине/3 , определ емой по соотношению (1).

5Таким образом предложенный способ

обеспечивает повышение точности измерени децентрировки асферической поверхности 5 за счет определени величины децентрировки асферической поверхности

0 5 в такой ее точке, где эта величина имеет наибольшее значение, при этом плоскость регистрации поворачивают на заданный угол, обеспечивающий наибольшую чувствительность

5

Claims

Формула изобретени Способ измерени децентрировки асферической оптической поверхности относительно оси вращени , заключающийс в

0 том, что освещают тест-объект пучком лучей, формируют изображение тест-обьекта на измер емой асферической поверхности в точке пересечени этой поверхности с осью вращени , регистрируют посредством узла

5 регистрации изменение угла, под которым пучок лучей отражаетс от измер емой поверхности при ее вращении относительно оси вращени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , смещают тест-обьект в положение, при ко0 тором его изображение формируетс в точке измер емой поверхности, имеющей максимальное значение модул аберрации нормали измер емой асферической поверхности , поворачивают узел регистрации на

5 заданный угол, регистрируют посредством узла регистрации изменение угла, под которым пучок лучей отражаетс от измер емой поверхности при ее вращении относительно

оси вращени , и рассчитывают величину С децентрировки по формуле

с

R|(X|

- лу

4(TRf(xl -X coS|J XsihfV K. -хтсо5(3 4хз;п(5)

4(Rs-2)

где Rt{x), Rs(x) - соответственно меридиональный и сагиттальный радиусы кривизны асферической поверхности в ее зоне с координатой х;

X - координата точки асферической поверхности, имеющей максимальное значение модул аберрации нормали;

- угол между нормалью к плоскости

регистрации и осью вращени ;

Д}Ъ и Д} наибольшие изменени угла, под которым пучок лучей отражаетс от измер емой асферической поверхности при ее вращении относительно оси враще0 ни соответственно в плоскост х XnOZn и Уп02п,св эанной с узлом регистрации системы координат XnYnZn, ось Zn которой на- правлена по нормали к плоскости регистрации, а ось вращени и точка, в ко5 торой формируетс изображение тест-образца , лежат в плоскости YnOZn.

/

У, 4

Фиг. 2

4