1、刀口阴影法,南京理工大学 陈磊 2010年03月,参考文献,J. C. Wyant Optical Test DMalacara, Ed. Optical shop testing 3rd Edition. John Wiley and sons, New York. 2007 苏大图. 光学测量. 机械工业出版社,1988年6月第一版 蒋筑英等. 光学系统成像质量评价及检验文集. 中国计量出版社,1988年8月 沈海龙. 光学测量. 华东工程学院,1982年 范志刚. 光电测试技术. 电子工业出版社,2004.1,主要内容,Foucault刀口检验 细丝检验(Wire Test),刀口检验,
2、刀口检验原理 刀口检验装置 光学面形检验 凹球面、平面、非球面 几何像差检验,刀口检验原理,刀口阴影的产生,不规则表面的刀口阴影图,倾斜照明的解释,刀口检验装置,刀口仪光路图及实物,范志刚,凹球面,局部误差判别灵敏度:/20 焦前刀影同方向; 焦后刀影对面来; 焦点阴影一齐暗; 左明右暗是高峰; 右明左暗是深渊。,实验光路,刀口移动时的阴影图,同一凹球面的干涉测试结果,阴影图与干涉图的对比,平面(Ritchey-Common Test),像散波面,子午焦线,弧矢焦线,矢高计算,记,几何像差检验,刀口阴影法的几何原理 初级像差 离焦(无像差) 球差 彗差 像散,几何原理,成像面,出瞳面,近轴成像
3、面上的刀口位置,刀刃方程,刀口平面透射比,成像面,透射函数与波像差的关系,透射函数,刀口/x轴,1=90,Kingslake表达式,(1) 离焦,刀口在焦内,D为负;刀口在焦外,D为正。 直线方程 r1=0时,明暗两个半区,明区与暗区的边界,离焦阴影图,无像差透镜,(2) 初级球差,阴影边界线,讨论r1=0时的情况 讨论x=0时的情况(自学) 参见光学车间检验,p.212,球差的刀口阴影图,球差阴影,(3) 初级慧差,刀刃/ y轴, 1=0,简化,上式为中心位于( 0, -(D/B) )的双曲线,初级慧差,刀刃/ x轴, 1=90,,上式为中心位于( 0, -(D/3B) )的椭圆,慧差,(4) 初级像散,阴影边界方程,上式为直线方程,斜率随着D、1改变,像散阴影图,145,刀口离焦量不同时的阴影图,2 细丝检验,引言 细丝检验几何解释 细丝像,非球面带区偏差的测量,刀口仪可以非常灵敏地探测到带区误差,但却不能灵敏地测量带区误差。为此,Ritchey提出一种区域光阑,以定量测量带区偏差。 常用于检验抛物面、非球面。,细丝代替Ritchey光阑,细丝法检验透镜像差,细丝检验几何解释,当波面旋转对称时,记,其中,由波像差理论,其中 为实测值,而 为理论值,记,理论计算,其中K为圆锥常数。,细丝像,同一样品的阴影图,So long everybody,