d3偏心量測技術(shù)與發(fā)展doc(已改無錯字)
2022-08-12 11:24:48 本頁面
【正文】 量測分析。以準直光源之平行波前通過至於平臺上之會聚之待測透鏡，光線通過透鏡後產(chǎn)生收斂波前，於像方焦點處置放一刀緣元件，前後微步移動以切割由待測透鏡波前匯聚之像點，在依序遮擋軸上光線的過程中，產(chǎn)生陰影明暗變化，再利用位於光學(xué)系統(tǒng)出瞳處之一影像感測器搭配取像鏡頭進行取像，可獲得數(shù)個刀口陰影圖，同樣藉由電腦輔助圖形辨識與分析，可獲得透鏡之偏心量。2. 干涉式偏心量測法以費索 (Fizeau) 干涉法架設(shè)為例來進行鏡片偏心量測，雷射光束穿過分光鏡後，於標準鏡頭參考面分為反射與穿透兩道光，反射光回到分光鏡後，再次反射向下，經(jīng)聚焦鏡聚焦後，投射在成像面上，為參考光。穿透光為檢測光，經(jīng)待測面反射後，再次穿過標準鏡頭，然後循著與反射光相同光路到達成像面上，與參考光進行干涉。如果待測面為標準球面，且標準鏡頭之焦點恰與待測球面之曲率中心重合時，則每道檢測光比起相對應(yīng)之參考光所多走的光程皆相同，因此每對檢測光與參考光所形成之干涉現(xiàn)象亦相同，成像面上將看不到干涉條紋。如果待測球面為標準球面，待測球面之光軸通過標準鏡頭焦點，但待測球面之曲率中心與標準鏡頭焦點間有一微小距離，或者待測面為軸對稱非球面，則稱該待測面與標準鏡頭之波前間存有球差，此時成像面會出現(xiàn)同心圓之干涉條紋。假若待測面光軸與標準鏡頭之光軸重合，則干涉圖形成為圓心位於干涉圖形中央之同心圓干涉條紋，如圖 11(a)、(b)。如果待測面之光軸與標準鏡頭之光軸間有一傾角與橫向位移，則可藉由觀察干涉圖形來調(diào)整待測面與標準鏡頭之相對傾角與位置，亦即使待測面光軸與標準鏡頭光軸重合，得以確定待測面光軸位置。干涉儀偏心量測法可以達到極高的精度，所量得偏心量包含 ISO 101106 對非球面定義之傾角與橫向位移。 結(jié)語偏心誤差效應(yīng)會對系統(tǒng)成像品質(zhì)造成影響，以單透鏡而言，軸向慧差 (axial a) 與散光 (astigmatism) 將減低系統(tǒng)實際成像解析度。另外，量測光學(xué)成像系統(tǒng)對空間頻率的響應(yīng) (modulation transfer function, MTF) 時，由於彎曲的成像面在平面型接收器上產(chǎn)生的場曲 (field curvature) 現(xiàn)象，對於偏心光學(xué)系統(tǒng)量測離軸 MTF 時將有非對稱現(xiàn)象出現(xiàn)的問題。各式檢測偏心系統(tǒng)依其設(shè)計原理與組立加工過程中的誤差而存在檢測極限。常用之機械式及光學(xué)式偏心量測法，其量測精度分別為 30 及 10；但若以雷射光當(dāng)作光源時，量測精度可達 5 以內(nèi)。機械式量測法精度較低，但操作方便且檢測速度快；光學(xué)式量測法常需耗費較多校正時間，且對於特殊曲率之球面有其量測極限存在；雷射量測方法非常適合對整個光學(xué)系統(tǒng)作穿透式偏心量測。儀器科技研究中心所開發(fā)之偏心量測方式擁有架設(shè)簡單且相對便宜之優(yōu)點，其功能與目前市售主流量測設(shè)備比較，如圖 12 所示。值得注意的是不管使用哪一種檢測方式，均假設(shè)基準線 (datum axis) 或基準面具有完美的方向性與完美之表面形狀，且檢測設(shè)備整體最大容許誤差需小於待測元件或系統(tǒng)的誤差。一般慣用之偏心誤差標準依光學(xué)系統(tǒng)的種類可分隔為數(shù)級距，照明光學(xué)系統(tǒng)偏心誤差約需控制在 439。~839。 內(nèi)，目鏡約需在 339。~439。 內(nèi)，望遠鏡系統(tǒng)約在 239。~339。 內(nèi)，傳統(tǒng)相機鏡頭約需在 139。
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