SU680460A1 - Method for focusing optical system - Google Patents
Method for focusing optical system Download PDFInfo
- Publication number
- SU680460A1 SU680460A1 SU772509806A SU2509806A SU680460A1 SU 680460 A1 SU680460 A1 SU 680460A1 SU 772509806 A SU772509806 A SU 772509806A SU 2509806 A SU2509806 A SU 2509806A SU 680460 A1 SU680460 A1 SU 680460A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- optical system
- plane
- measurement zone
- distance
- focusing
- Prior art date
Links
Abstract
СПОСОБ ФОКУСИРОВКИ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, преимущественно дл обработки прецизионных деталей, основанный на получении рассеивающих структур, перемещающихс относительно изображени в зоне измерени .заключающийс в том, что, измен рассто ние между оптической системой и плоскостью зоны измерени , сохран при этом посто нным угол падени светового луча, добиваютс оптимизации размеров рассеивающих структур, отличающийс тем, что, с целью повышени точности фокусировки, освещение производ т лучом оптического квантового генератора с углом падени на поверхность, обеспечивающим контрастное разделение светового потока на зеркальную составл кицую и диффузную с дифракционной структурой, а изменение рассто ни между ош-и- ческой системой и плоскостью зоны измерени ведут до исчезновени упор доченного перемещени отдельных элементов структуры изображени , которое наблюдают в перпендикул рной отраженному лучу плоскости.i(ЛOQсх о4^О5THE OPTICAL SYSTEM FOCUSING METHOD, mainly for machining precision parts, is based on obtaining scattering structures moving relative to the image in the measurement zone. This is because the distance between the optical system and the plane of the measurement zone varies, while maintaining the angle of incidence of the light beam , the size of the scattering structures is optimized, characterized in that, in order to increase the focusing accuracy, the illumination is produced by a beam of an optical quantum generator with Scrap drops on the surface, which provide a contrast separation of the light flux into the mirror component and diffuse structure with a diffraction structure, and the change in the distance between the osh-ary system and the plane of the measurement zone leads to the disappearance of the orderly movement of individual elements of the image structure, which is observed perpendicular to pn to the reflected ray of the plane. i (LOQsh o4 ^ O5
Description
Изобретение относитс к оптике в частности к способам фокусировки оптических систем, и может быть использовано дл фокусировки оптической системы при обработке прецизионных деталей лучом оптического квантового генератора (ОКГ },The invention relates to optics, in particular, to methods of focusing optical systems, and can be used to focus an optical system when processing precision parts with an optical quantum oscillator (laser) beam,
Известен способ настройки на фокус , заключающийс в измерении диаметра сечени светового п тна на некотором рассто нии от линзы Г13.There is a known method of adjusting to focus, which consists in measuring the diameter of the cross section of the light spot at some distance from the G13 lens.
Однако этот способ не дает точно го значени места расположени фокуса.However, this method does not give the exact value of the location of the focus.
Известен также способ настройки на фокус, основанный на получении рассеивающих структур, перемещающихс относительно изображени .в зоне измерени , заключающийс в том, что измен рассто ние между оптической системой и плоскостью зоны измерени , сохран при этом Г1ОСТОЯННЫЙ угол падени луча, добиваютс оптимизации размеров рассеивающих структур С23.There is also a method of adjusting to focus, based on obtaining scattering structures moving relative to the image. In the measurement zone, which means that by changing the distance between the optical system and the plane of the measurement zone, while maintaining the GLOW, the angle of incidence of the beam is optimized. C23.
Однако данный способ сложен и малопроизводителен , так как настройка на фокус производитс на специальный элемент, который затем замен етс на исследуемый объект, что вызывает по вление дополнительных погрешностей.However, this method is complicated and inefficient, since the focus adjustment is made on a special element, which is then replaced on the object under study, which causes the appearance of additional errors.
Целью изобретени вл етс повышение точности фокусировки.The aim of the invention is to improve the accuracy of focusing.
Это достигаетс тем, что по предлагаемому способу освещение исследуемой поверхности производ т лучом ОКГ с углом падени на поверхность , обеспечивающим контрастное разделение светового потока на зер/кальную составл ющую и диффузную с дифракционной структурой, а изменение рассто ни между оптической системой и плоскостью зоны измерени ведут до исчезновени упор доченного перемещени отдельных элементов структуры изображени , которое наблюдают в перпендикул рной отраженному лучу плоскости.This is achieved by the fact that according to the proposed method, the illumination of the investigated surface is produced by a laser beam with an angle of incidence on the surface, providing a contrast separation of the light flux into the mirror component and diffuse with the diffraction structure, and the change in the distance between the optical system and the plane of the measurement zone until the orderly movement of the individual elements of the image structure disappears, which is observed in the plane perpendicular to the reflected beam.
На фиг. 1-3 показаны схемы хода лучей при различных случа х фокусировки .FIG. Figures 1–3 show the beam paths for different cases of focusing.
При фокусировке светового луча ОКГ на поверхности обрабатываемой детали возможн л три положени фокального п тна: фокальное п тно находитс на поверхности детали (случай точной фокусировки, фиг.l фокальное п тно находитс над поверхностью деталей (случай недофокусировки , фиг. 2 )г фокальное п тно расположено внутри материала детали (случай перефокусировки, фиг. 3 I.When focusing the laser light beam on the surface of the workpiece, three positions of the focal spot are possible: the focal spot is on the part surface (exact focusing case, FIG. 1 the focal spot is above the part surface (the case of underfocusing, Fig. 2). F focus spot It is located inside the material of the part (the case of refocusing, Fig. 3 I.
При освещении реальной шероховатой поверхности когерентным монохроматическим изл учением I например, He-Ne лазера / наблюдаетс вление разложени отраженного от реальной шероховатой поверхности светового потока на зеркальную и диффузную составл ю17(ую по формулеWhen a real rough surface is illuminated with a coherent monochromatic I reflection, for example, a He-Ne laser /, there is a phenomenon of decomposition of the light flux reflected from the real rough surface into a specular and diffuse component 17
J(x,( (x,zl+2Ao((x,2;)co5 2irsin | 2fe(x,J (x, ((x, zl + 2Ao ((x, 2;) co5 2irsin | 2fe (x,
где А con5i амплитуда интенсивности падающей волны х(Х;2) --амплитуда интенсивности отраженной волны; Ф - угол падени , в угол отражени ; Я - длина волн излучени Z - текущее значение высоты микронеровностей профил поверхности отражени в выбранном сечении. Первые два члена уравнени представл ют зеркальную составл к цую отраженного потока, третий член управлени характеризует поле диффузной составл кнцей.where A con5i is the amplitude of the intensity of the incident wave x (X; 2) is the amplitude of the intensity of the reflected wave; F is the angle of incidence, at the angle of reflection; I is the radiation wavelength Z — the current value of the asperity height of the reflection surface profile in the selected section. The first two terms of the equation represent the mirror component of the reflection flux, the third control term characterizes the field of diffuse component by the way.
В плоскости, расположенной перпендикул рно плоскости отражени на рассто нии L F , где F - фокусное -рассто ние оптической системы , наблюдаетс дифракционна .картина с системой дифракционных максимумов , где зеркальна составл юща представл ет собой дифракционный максимум Ог-го пор дка (фиг. 1. I), а диффузна составл юща - совокупность дифракционных максимумов более высоких пор дков (фиг. 1,(|.In a plane located perpendicular to the reflection plane at a distance LF, where F is the focal length of the optical system, a diffraction pattern with a system of diffraction maxima is observed, where the mirror component is a diffraction maximum of the oxygen order (Fig. 1). I), and the diffusion component is the set of diffraction maxima of higher orders (Fig. 1, (|.
Смещение дифракционных максимумов относительно произвольно выбранной точки шероховатой поверхности , перемещающейс в плоскости, перпендикул рной плоскости падени луча, зависит от места полозкени фокального п тна. В случае расположени фокального п тна внутри материала (фиг. 3) направление смещени дифракционных максимумов совпадает с перемещением отражающей поверхности; при недофокусиров ке (фиг. 2/ смещение дифракционых максимумов и перемещение отражающей поверхности происходит в противоположных направлени х. Дл случа полной фокусировки смещение дифракционных максимумов хаотично и не зависит от направлени перемещени отражающей поверхности (фиг. 1/.The shift of the diffraction maxima relative to an arbitrarily chosen point on a rough surface moving in a plane perpendicular to the plane of incidence of the beam depends on the location of the focal spot. In the case of the location of the focal spot inside the material (Fig. 3), the direction of displacement of the diffraction maxima coincides with the movement of the reflecting surface; underfocusing (Fig. 2 /, the diffraction peaks shift and the reflecting surface moves in opposite directions. For the case of full focusing, the diffraction peaks shift randomly and does not depend on the direction of movement of the reflecting surface (Fig. 1 /.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772509806A SU680460A1 (en) | 1977-07-13 | 1977-07-13 | Method for focusing optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772509806A SU680460A1 (en) | 1977-07-13 | 1977-07-13 | Method for focusing optical system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU680460A1 true SU680460A1 (en) | 1984-01-23 |
Family
ID=20718904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772509806A SU680460A1 (en) | 1977-07-13 | 1977-07-13 | Method for focusing optical system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU680460A1 (en) |
-
1977
- 1977-07-13 SU SU772509806A patent/SU680460A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Суминов В.И. и др. Обработка деталей лучом лазера, М., "Машиностроение", 1969.2. Патент US № 381322, кл. 356-126, опублик. 1975 (прототип) .' * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107044847B (en) | Light emitting unit and triangulation-based distance measuring device | |
US11370061B2 (en) | Optical arrangement for direct laser interference structuring | |
EP0702817B1 (en) | Apparatus providing enhanced depth of bar code reading range | |
EP0632292B1 (en) | Velocimeter and position information detection apparatus | |
US20090147239A1 (en) | Apparatus and method for tracking an object | |
GB1493963A (en) | Optical focusing device | |
US6850324B1 (en) | Device for measuring, by diffraction, the sizes of substantially spherical particles, in particular opaque drops | |
US5298971A (en) | Lateral shear interferometer for testing aspheric surfaces | |
CN112987277A (en) | Holographic aiming system, light path preparation device of display element of holographic aiming system and using method | |
KR890005491A (en) | Optical system that changes the curvature of an object on a small area band | |
SU680460A1 (en) | Method for focusing optical system | |
US5355209A (en) | Device for measuring the diameter of an object that is largely cylindrical, for example an optical fiber, without contact | |
RU2151372C1 (en) | Optical unit for target detection | |
KR19980081410A (en) | Method and apparatus for non-contact measurement of the shape of an object | |
US5815272A (en) | Filter for laser gaging system | |
CN111220094B (en) | Three-dimensional attitude measurement method based on photoelectric autocollimator | |
JPS57179704A (en) | Method and device for measuring length | |
GB1524830A (en) | Flow measurement apparatus | |
CN1151397C (en) | Internally focusing telescope for regulating raster resonator of infrared laser device | |
KR101628947B1 (en) | Laser processing method with focus finding function | |
US5177356A (en) | Optical encoder | |
RU2781592C1 (en) | Non-contact ammunition target sensor | |
SU1697041A1 (en) | Device for gauss beam focusing in a rectangle with uniformity of intensity distribution | |
SU868346A1 (en) | Method of checking angular orientation of object | |
SU1048307A1 (en) | Scanning interferential device having background compensation capability |