Оптико-электронная система для измерения сферической аберрации

Рассмотрена оптико-электронная система для измерения сферической аберрации объектива. Приведена функциональная схема системы, регистрирующей интерференционную картину, искаженную сферической аберрацией, на матричном приемнике излучения. По сравнению с известным методом Коттона --- Линника использование оптико-электронной системы позволит повысить точность и производительность измерения, существенно расширит диапазон контролируемых изделий и избавит от индивидуальных особенностей зрения человека. Приведены формулы для габаритного и энергетического расчетов оптико-электронной системы и анализа возможности использования выбранного матричного приемника излучения. Рассмотрен пример габаритного и энергетического расчетов системы для контролируемого объектива с фокусным расстоянием f' = 100 мм. Приведена формула для вычисления погрешности измерения волновой аберрации с помощью оптико-электронной системы, в которой источником излучения является малогабаритный He-Ne-лазер. В рассмотренном примере погрешность составляет 0,1λ (λ = 0,6328 мкм). Приведена формула для пересчета волновой аберрации относительно сферы сравнения, совмещенной с гауссовой плоскостью, в поперечную сферическую аберрацию. Вычисления по этой формуле показали, что погрешность измерения поперечной сферической аберрации объектива на оптико-электронной системе с использованием матричного приемника излучения в 3--5 раз меньше погрешности, получаемой при использовании метода Коттонна --- Линника (0,01...0,015 мм)

Литература

[1] Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. М.: Машиностроение, 2004. 333 с.

[2] Креопалова Г.В., Пуряев Д.Т. Исследование и контроль оптических систем. М.: Машиностроение, 1978. 223 с.

[3] Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения. М.: Машиностроение, 1987. 264 с.

[4] Мосягин Г.М., Немтинов В.Б., Лебедев Е.Н. Теория оптико-электронных систем. М.: Машиностроение, 1990. 431 с.

[5] Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем. СПб.: Лань, 2008. 448 с.

[6] Якушенков Ю.Г. Проектирование оптико-электронных приборов. М.: Логос, 2000. 488 с.

[7] Шредер Г., Трайбер Х. Техническая оптика. М.: Техносфера, 2006. 424 с.

[8] Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М.: Логос, 2004. 472 с.

[9] Коротаев В.В. Расчет шумовой погрешности оптико-электронных приборов. СПб.: ИТМО, 2012. 46 с.

[10] Андреев А.Н., Гаврилов Е.В., Кирилловский В.К. и др. Оптические измерения. М.: Логос, 2008. 416 с.

[11] Кирилловский В.К. Оптические измерения. Теория чувствительности оптических измерительных наводок. Роль оптического изображения. СПб.: ИТМО, 2003. 67 с.

[12] Кулакова Н.Н., Каледин С.Б., Сазонов В.Н. Анализ погрешностей измерения фокусного расстояния ИК-объективов гониометрическим методом // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 4. С. 17–26. DOI: 10.18698/0236-3933-2017-4-17-26