非球面輪廓測(cè)量與分析教學(xué)課件

非球面簡(jiǎn)介非球面簡(jiǎn)介1概況非球面基礎(chǔ)非球面制造－金剛石車削－銑磨－模具成型－拋光非球面測(cè)量使用測(cè)量數(shù)據(jù)概況非球面基礎(chǔ)2什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：請(qǐng)注意非球面可以是幾乎平的表面(例如施密特板)什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面3為何需要非球面？為何需要非球面？4使色差最小有效減少光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡個(gè)數(shù)降低光學(xué)系統(tǒng)的重量降低總成本專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)使用非球面的好處？使色差最小使用非球面的好處？5非球面的典型應(yīng)用顯示手機(jī)照像頭DVD讀寫頭照相機(jī)軍用夜視導(dǎo)彈頭錐體高能激光光學(xué)非球面的典型應(yīng)用顯示6大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：標(biāo)準(zhǔn)的基本形式為：球面 (k=0)拋物面 (k=-1)雙曲面 (k<-1)橢圓 (-1<k<0)K為圓錐常數(shù)(ConicConstant),也稱為二次常數(shù).非球面的基本方程大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下7圓錐常數(shù)(Conicconstant)圓錐常數(shù)K=?e2whereeistheeccentricityoftheconicsection(離心率)離心率，或偏心率，是指圓錐曲線上的一點(diǎn)到平面內(nèi)一定點(diǎn)的距離與到不過(guò)此點(diǎn)的一定直線的距離之比。其中此定點(diǎn)稱為焦點(diǎn)，而此定直線稱為準(zhǔn)線。設(shè)一圓錐曲線C

由C:d(P,M)=e.d(L,M)定義，其中P

為焦點(diǎn)而L

為準(zhǔn)線，則此時(shí)e

稱為C

的離心率。c=半焦距a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）其中對(duì)橢圓取k

=1，對(duì)拋物線取k

=0，對(duì)雙曲線取k

=?1。或采用較融貫的表法:圓錐曲線之離心率與軸長(zhǎng)關(guān)系:圓錐常數(shù)(Conicconstant)圓錐常數(shù)離心率，或偏8之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面圓錐曲線圓錐曲線統(tǒng)一定義：平面內(nèi)到一個(gè)定點(diǎn)Ｆ和到一條定直線L（F不在L上）的距離的比等于常數(shù)e的點(diǎn)的軌跡．當(dāng)０＜e＜１時(shí)，它表示橢圓；當(dāng)e＞１時(shí)，它表示雙曲線；當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切9相切面平行于圓錐底面基本形式：球面(K=0)相切面平行于圓錐底面基本形式：球面(K=0)10相切面平行于圓錐側(cè)面基本形式：拋物面(K=-1)相切面平行于圓錐側(cè)面基本形式：拋物面(K=-1)11相切面平行于圓錐軸線基本形式：雙曲面(K<-1)相切面平行于圓錐軸線基本形式：雙曲面(K<-1)12相切面與圓錐軸線成某一角度基本形式：橢圓(-1<K<0)相切面與圓錐軸線成某一角度基本形式：橢圓(-1<K<0)13基本項(xiàng)(二次項(xiàng))用于回轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)表面&離軸片斷(球面,橢圓,雙曲面,拋物面)

其中c=曲率=1/rr=基圓半徑(與基本項(xiàng)的偏離)非球面的定義基本項(xiàng)(二次項(xiàng))用于回轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)表面&離軸片斷(球面,橢14非球面公式比較非球面公式比較15偶次非球面與奇次非球面EvenAsphere(偶次非球面)OddAsphere(奇次非球面)從光學(xué)像差校正來(lái)講,奇次非球面與偶次非球面應(yīng)該沒有什么區(qū)別.但是為什么目前非球面透鏡都采用偶次非球面加工呢?---這應(yīng)該是從加工及檢測(cè)上進(jìn)行考慮的.??偶次非球面與奇次非球面EvenAsphere(偶次非球面)16許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差DarkCursorshowsreferenceposition6)ResidualErrorAfterFormRemovalTilt(

傾斜):VeryhighaccuracyalignmentofthefixtureisrequiredtoachievethisSmxisthemeansurfaceslopeerror.有色金屬，如鋁、銅、鎳等Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequiredFormTalysurf測(cè)量非球面Pa是相對(duì)于中線絕對(duì)殘余偏差的平均值.拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)MeasurementDirectionK為圓錐常數(shù)(ConicConstant),也稱為二次常數(shù).AnalogoustothesurfacetextureparameterRqCOF格式存盤，避免重復(fù)數(shù)據(jù)輸入SAGTableAnalysisSAG表格分析Smxisthemeansurfaceslopeerror.相切面與圓錐軸線成某一角度Xtisthedistanceoftheasphericaxisfromthemeasureddata.需要高精度夾具用于對(duì)中金剛石車削和銑磨單點(diǎn)或接近單點(diǎn)接觸精度取決于位置控制模具成型幾何反轉(zhuǎn)精度取決于：模具的幾何精度收縮因素拋光拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)精度取決于局部駐留時(shí)間非球面制造許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差金剛石車削17典型加工時(shí)間(50mm口徑)<10分鐘典型形狀精度0.1μm至1μm材料有色金屬，如鋁、銅、鎳等晶體，如鍺、硫化鋅、硅、鈮酸鋰等高分子聚合物非球面制造：金剛石車削典型加工時(shí)間(50mm口徑)非球面制造：金剛石車削18刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差刀尖的形狀誤差刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上刀尖的形狀誤差19對(duì)于非球面，誤差平行于非球面軸對(duì)于球面，誤差沿最佳擬合圓的法向形狀誤差的方向?qū)τ诜乔蛎?，誤差平行于非球面軸形狀誤差的方向20非球面輪廓測(cè)量方法簡(jiǎn)介非球面輪廓測(cè)量方法簡(jiǎn)介21非球面測(cè)定目的:求測(cè)定過(guò)非球面形狀與設(shè)計(jì)非球面形狀之差值測(cè)定方式:1.接觸式測(cè)定方式

--測(cè)量探針從補(bǔ)測(cè)物表面滑過(guò),電腦通過(guò)精密傳感器記錄下探針?biāo)哌^(guò)的軌跡.此軌跡即為被測(cè)表面的輪廓形狀.2.非接觸式測(cè)定方式

--非接觸測(cè)量是以光電、電磁等技術(shù)為基礎(chǔ)，在不接觸被測(cè)物體表面的情況下，得到物體表面參數(shù)信息的測(cè)量方法。典型的非接觸測(cè)量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測(cè)量法、機(jī)器視覺測(cè)量等等。非球面測(cè)定目的:求測(cè)定過(guò)非球面形狀與設(shè)計(jì)非球面形狀之差值22非球面測(cè)定方式1.接觸式測(cè)定方式a)FormTalysurf(T/H)b)

UA3P(Panasonic)2.非接觸式測(cè)定方式a)AspheroMaster(b)VeriFireAsphere(Zygo)非球面測(cè)定方式1.接觸式測(cè)定方式23FormTalysurf測(cè)量非球面測(cè)量方向Measurement

測(cè)量

MeasurementDirection測(cè)定注意事項(xiàng):1.探針必須經(jīng)過(guò)非球面最高點(diǎn)或中心點(diǎn);2.非球面之回轉(zhuǎn)中心線應(yīng)該是水平面垂直的.FormTalysurf測(cè)量非球面測(cè)量方向Measure24測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面MeasurementDirection測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面Measure25FormTalysurf測(cè)量非球面2)RawData

得到原始數(shù)據(jù)FormTalysurf測(cè)量非球面2)RawData26之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面e)輪廓曲線的過(guò)渡是否有突變。AnalogoustothesurfacetextureparameterRqMeasurementDirection非球面之回轉(zhuǎn)中心線應(yīng)該是水平面垂直的.b)輪廓形狀:中凸、中凹等。X為非球面軸的徑向距離大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差拋物面 (k=-1)KistheConicConstantoftheSurface非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸FormTalysurf測(cè)量非球面基本形式：拋物面(K=-1)面型測(cè)量主要反映鏡片的哪些參數(shù)及特性？專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)RadiusOptimisation半徑優(yōu)化黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置NewAsphericUtilitySoftwarecx2+a1|x|+a2|

x|2+a3|

x|3…+a20|

x|20Z(x)=1+1-(K+1)c2x2XistheRadialdistancefromtheAsphericAxisX為非球面軸的徑向距離ZisthecorrespondingverticaldistanceZ為相應(yīng)的垂直距離aistheindexedPolynomialCoefficient

a為多項(xiàng)式系數(shù)CisthereciprocaloftheBaseRadius

C為基圓半徑的倒數(shù)KistheConicConstantoftheSurface

K為二次常數(shù)3)StandardEquationforanAsphericSurface

非球面的標(biāo)準(zhǔn)方程

FormTalysurf測(cè)量非球面Where:之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切27AsphericData非球面數(shù)據(jù)Radius=40.0mmK=-1A4=5.3188e-007A6=5.5231e-009A8=-1.6774e-011A10=-6.3352e-0144)InputAsphericData輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

FormTalysurf測(cè)量非球面AsphericData4)InputAspheric28XAxis

ZAxis

CBA=Asphericsaxis非球面軸5)AsphericDataFit實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)擬合FormTalysurf測(cè)量非球面AB=Actualprofile實(shí)際輪廓C=Absoluteasphericform絕對(duì)非球面形狀XAxisZAxisCBA=Asphericsax29+Z軸-Z軸-X軸

+X軸

Asphericsaxis非球面軸線6)ResidualErrorAfterFormRemoval形狀去除之后的殘余誤差FormTalysurf測(cè)量非球面D=B-C(Residualerrorafterabsoluteasphericformremoval)去除絕對(duì)形狀后的殘余誤差+Z軸-Z軸-X軸+X軸Asphericsaxi307)AnalysisResults分析結(jié)果

FormTalysurf測(cè)量非球面7)AnalysisResultsFormTalysu31非球面參數(shù)簡(jiǎn)介非球面參數(shù)簡(jiǎn)介32非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Figure(Fig.PV)(形狀誤差):

FigureistheverticaldistancebetweentheleastsquaresfitlineandtheprofileheightintersectedbytheAsphericaxisFig值是實(shí)際輪廓之最小二乘擬合直線與實(shí)際輪廓被非球面軸線分割點(diǎn)之間的垂直距離.非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Figure(Fig.PV)(形狀誤差):33非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pa/Ra(輪廓算術(shù)平均偏差

):

Paistheaverageabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRa.

Pa是相對(duì)于中線絕對(duì)殘余偏差的平均值.類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Ra.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pa/Ra(輪廓算術(shù)平均偏差

):34非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pt/Rt(輪廓總高度

):

Ptisthemaximumpeaktovalleyheightoftheprofileintheassessmentlength(ln).AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRt.

Pa是指在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)最大輪廓峰高與最大輪廓的谷深間的距離.類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Rt.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pt/Rt(輪廓總高度

):35非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smx(

):

Smxisthemaximumsurfaceslopeerror.Thisisthemaximumdifferenceinangularslopebetweenanytwoadjacentdatapointsandthebestfitleastsquaresreferenceline:calculatedfromthetotalprofile.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smx(

):36d)注意輪廓截取的范圍是否大于有效徑。需要高精度夾具用于對(duì)中RadiusOptimisation半徑優(yōu)化幾個(gè)方向的輪廓一致性較好FormTalysurf測(cè)量非球面b)輪廓形狀:中凸、中凹等。之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)avoidingtheneedforrepeateddataentryB=Actualprofile其中對(duì)橢圓取k=1，對(duì)拋物線取k=0，對(duì)雙曲線取k=?1。Smxisthemeansurfaceslopeerror.相切面與圓錐軸線成某一角度拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸Lambda‘S’Filterλs濾波大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：基本形式：拋物面(K=-1)DarkCursorshowsreferenceposition大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smn(

):

Smxisthemeansurfaceslopeerror.Thisistheaveragedifferenceinangularslopebetweenanytwoadjacentdatapointsandthebestfitleastsquaresreferenceline:calculatedfromthetotalprofile.

d)注意輪廓截取的范圍是否大于有效徑。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smn(37非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Tilt(

傾斜

):

Tiltistheangleofthecalculatedhorizontalaxisofthecomponent,relativetothetraverseunitdatumaxis.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Tilt(

傾斜):38非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xp:

Xpisthedistanceofthehighestpeakfromtheasphericaxis.Xp是指非球面光軸到輪廓最高點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xp:39非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xt:

Xtisthedistanceoftheasphericaxisfromthemeasureddata.Xt是指非球面光軸到測(cè)量起始點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xt:40非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xv:

Xvisthedistanceofthelowestvalleyfromtheasphericaxis.Xv是指非球面光軸到輪廓最低點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xv:41非球面參數(shù)簡(jiǎn)介RMS/Rq（均方根偏差）:

RMSistheRootMeanSquarecalculationoftheabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.AnalogoustothesurfacetextureparameterRq

RMS是指與平均值的絕對(duì)偏差的均方根粗糙度。類似地，考慮表面結(jié)構(gòu)參數(shù)為Rq。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介RMS/Rq（均方根偏差）:42Wellknowntoopticsuserbase光學(xué)用戶都非常熟知在此區(qū)域有高的非球面偏離，這非常重要！MeasurementProblem

測(cè)量問(wèn)題Wellknowntoopticsuserbase43StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸StylusFlanking!測(cè)頭側(cè)面接觸!StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸StylusF44PGI850&1250-MeasurementMethod

測(cè)量方法Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequired

工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果Itisnecessaryforthistodeliveraco-linearprofile,andhenceacrediblemeasurementsystem

三個(gè)測(cè)量軌跡必須共線，以保證可靠的測(cè)量Veryhighaccuracyalignmentofthefixtureisrequiredtoachievethis

需要高精度夾具用于對(duì)中1.2.3.PGI850&1250-MeasurementM45Level1(StandardforPGI635)BasicFormAnalysis基本的形狀分析RadiusOptimisation半徑優(yōu)化Cursors/Exclusions光標(biāo)操作Lambda‘S’Filter

λs濾波Level2(Standardfor

PGI840&PGI1240)AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析SAGTableAnalysis

SAG表分析Level3(Standardfor

PGI850&PGI1250)DerivedCoefficientAnalysis得到非球面系數(shù)(逆向)NewAsphericUtilitySoftware新的非球面分析軟件Level1(StandardforPGI635)46a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）OddAsphere(奇次非球面)6)ResidualErrorAfterFormRemovalOptimisedRadiusResult類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Rt.RadiusOptimisation半徑優(yōu)化工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）基本形式：拋物面(K=-1)專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)absoluteasphericformremoval)Lambda‘S’Filterλs濾波AnalogoustothesurfacetextureparameterRq工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果除了面型與偏心外，還有哪些因素會(huì)影響鏡頭的MTF？（鏡片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如應(yīng)力雙折射、材質(zhì)折射率及色散的均勻性、氣泡度、條紋度等）FormTalysurf測(cè)量非球面Asphericsaxis刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：DataCursor光標(biāo)Redcursorshowscurrentposition,bothabsoluteandrelative紅色光標(biāo)顯示當(dāng)前位置的絕對(duì)值和相對(duì)值DarkCursorshowsreferenceposition黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）DataCurso47AsphericCoefficientStorage非球面參數(shù)的存儲(chǔ)及調(diào)入AsphericDesignDatacannowbesavedasa.COFfile,avoidingtheneedforrepeateddataentry非球面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以以.COF格式存盤，避免重復(fù)數(shù)據(jù)輸入AsphericCoefficientStorageAs48Waviness(λs)Filter

波紋度(λs)濾波AllowsremovalofSurfaceRoughness,Spikesetcfrommeasurement從測(cè)量結(jié)果中去處表面粗糙度、毛刺尖峰等Waviness(λs)Filter波紋度(λs)濾49AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Comparesmultiplemeasurementprofilestocheckforrotationalasymmetry比較多個(gè)測(cè)量輪廓以檢查對(duì)稱性AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Comp50AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析All4profilesdisplayed顯示四個(gè)輪廓AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析All51AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Only2profilesselectedfordisplay可只選擇兩個(gè)輪廓進(jìn)行顯示AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Only52AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析FormErrorbetween2‘worst’profiles兩個(gè)最差的輪廓之間的形狀誤差ParametersdisplayedtoquantifyAstigmaticError量化的參數(shù)顯示對(duì)稱性誤差A(yù)stigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Form53SAGTableAnalysisSAG表格分析SAGTableAnalysisSAG表格分析54NominalRadiusResult名義基圓半徑時(shí)的結(jié)果OptimisedRadiusResults

名義基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果Design分析NominalRadiusResultOptimised55OptimisedRadiusResults

最佳基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果OptimisedRadiusResult最佳基圓半徑時(shí)的結(jié)果BestFit分析OptimisedRadiusResults

最佳基圓半56ParametersdisplayedtoquantifyAstigmaticError相切面與圓錐軸線成某一角度輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有效減少光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡個(gè)數(shù)AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRt.基本形式：拋物面(K=-1)Paistheaverageabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.雙曲面 (k<-1)OptimisedRadiusResults

名義基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果--測(cè)量探針從補(bǔ)測(cè)物表面滑過(guò),電腦通過(guò)精密傳感器記錄下探針?biāo)哌^(guò)的軌跡.當(dāng)e＞１時(shí)，它表示雙曲線；請(qǐng)注意非球面可以是幾乎平的表面(例如施密特板)但是為什么目前非球面透鏡都采用偶次非球面加工呢?PGI850&1250-MeasurementMethod

測(cè)量方法a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算非球面理論數(shù)據(jù)兩個(gè)最差的輪廓之間的形狀誤差FormTalysurf測(cè)量非球面AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequiredDerivedCoefficientsFunction得到非球面系數(shù)(逆向)計(jì)算出的非球面系數(shù)非球面系數(shù)的理論值CalculatestheAsphericDesignDataforundefinedcomponents由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算非球面理論數(shù)據(jù)Parametersdisplayedtoquanti57實(shí)際機(jī)種面型分析面型圖的分析應(yīng)該包括:a)參數(shù)大小:Rt/Ra/Fig…b)輪廓形狀:中凸、中凹等。c)輪廓的對(duì)稱性：輪廓理論上是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。d)注意輪廓截取的范圍是否大于有效徑。e)輪廓曲線的過(guò)渡是否有突變。f）其他

實(shí)際機(jī)種面型分析面型圖的分析應(yīng)該包括:58實(shí)際機(jī)種面型分析此面型圖數(shù)值大小尚可，但是對(duì)稱性不好，曲線存在突變。實(shí)際機(jī)種面型分析此面型圖數(shù)值大小尚可，但是對(duì)稱性不59實(shí)際機(jī)種面型分析此面型圖數(shù)值大小及對(duì)稱性均良好實(shí)際機(jī)種面型分析此面型圖數(shù)值大小及對(duì)稱性均良好60實(shí)際面型As分析幾個(gè)方向的輪廓一致性較好實(shí)際面型As分析幾個(gè)方向的輪廓一致性較好61實(shí)際面型As分析中心及邊緣部分相差較大，測(cè)量時(shí)部分方向未過(guò)頂點(diǎn)實(shí)際面型As分析中心及邊緣部分相差較大，測(cè)量時(shí)部分方向未過(guò)頂62實(shí)際面型誤差分析輪廓誤差較小，不同方向面型一致性較好實(shí)際面型誤差分析輪廓誤差較小，不同方向面型一致性較好63討論:1.面型測(cè)量主要反映鏡片的哪些參數(shù)及特性？2.面型測(cè)量中哪些因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果？3.面型不良與MTF不良有何關(guān)系？4.除了面型與偏心外，還有哪些因素會(huì)影響鏡頭的MTF？（鏡片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如應(yīng)力雙折射、材質(zhì)折射率及色散的均勻性、氣泡度、條紋度等）5.其他問(wèn)題討論:1.面型測(cè)量主要反映鏡片的哪些參數(shù)及特性？64謝謝您的聆聽！謝謝您的聆聽！65什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：請(qǐng)注意非球面可以是幾乎平的表面(例如施密特板)什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面66大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：標(biāo)準(zhǔn)的基本形式為：球面 (k=0)拋物面 (k=-1)雙曲面 (k<-1)橢圓 (-1<k<0)K為圓錐常數(shù)(ConicConstant),也稱為二次常數(shù).非球面的基本方程大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下67之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面圓錐曲線圓錐曲線統(tǒng)一定義：平面內(nèi)到一個(gè)定點(diǎn)Ｆ和到一條定直線L（F不在L上）的距離的比等于常數(shù)e的點(diǎn)的軌跡．當(dāng)０＜e＜１時(shí)，它表示橢圓；當(dāng)e＞１時(shí)，它表示雙曲線；當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切68典型加工時(shí)間(50mm口徑)<10分鐘典型形狀精度0.1μm至1μm材料有色金屬，如鋁、銅、鎳等晶體，如鍺、硫化鋅、硅、鈮酸鋰等高分子聚合物非球面制造：金剛石車削典型加工時(shí)間(50mm口徑)非球面制造：金剛石車削69測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面MeasurementDirection測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面Measure70PGI850&1250-MeasurementMethod

測(cè)量方法Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequired

工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果Itisnecessaryforthistodeliveraco-linearprofile,andhenceacrediblemeasurementsystem

三個(gè)測(cè)量軌跡必須共線，以保證可靠的測(cè)量Veryhighaccuracyalignmentofthefixtureisrequiredtoachievethis

需要高精度夾具用于對(duì)中1.2.3.PGI850&1250-MeasurementM71DataCursor光標(biāo)Redcursorshowscurrentposition,bothabsoluteandrelative紅色光標(biāo)顯示當(dāng)前位置的絕對(duì)值和相對(duì)值DarkCursorshowsreferenceposition黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置DataCursor光標(biāo)Redcursorshows725)AsphericDataFit類似地，考慮表面結(jié)構(gòu)參數(shù)為Rq。AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Waviness(λs)Filter波紋度(λs)濾波幾個(gè)方向的輪廓一致性較好基本形式：橢圓(-1<K<0)AsphericsaxisB=Actualprofile黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差FigureistheverticaldistancebetweentheleastsquaresfitlineandtheprofileheightintersectedbytheAsphericaxis探針必須經(jīng)過(guò)非球面最高點(diǎn)或中心點(diǎn);比較多個(gè)測(cè)量輪廓以檢查對(duì)稱性大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：Lambda‘S’Filterλs濾波FormTalysurf測(cè)量非球面有色金屬，如鋁、銅、鎳等典型加工時(shí)間(50mm口徑)AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析All4profilesdisplayed顯示四個(gè)輪廓5)AsphericDataFitAstigmatis73非球面簡(jiǎn)介非球面簡(jiǎn)介74概況非球面基礎(chǔ)非球面制造－金剛石車削－銑磨－模具成型－拋光非球面測(cè)量使用測(cè)量數(shù)據(jù)概況非球面基礎(chǔ)75什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：請(qǐng)注意非球面可以是幾乎平的表面(例如施密特板)什么是非球面？非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面76為何需要非球面？為何需要非球面？77使色差最小有效減少光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡個(gè)數(shù)降低光學(xué)系統(tǒng)的重量降低總成本專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)使用非球面的好處？使色差最小使用非球面的好處？78非球面的典型應(yīng)用顯示手機(jī)照像頭DVD讀寫頭照相機(jī)軍用夜視導(dǎo)彈頭錐體高能激光光學(xué)非球面的典型應(yīng)用顯示79大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：標(biāo)準(zhǔn)的基本形式為：球面 (k=0)拋物面 (k=-1)雙曲面 (k<-1)橢圓 (-1<k<0)K為圓錐常數(shù)(ConicConstant),也稱為二次常數(shù).非球面的基本方程大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下80圓錐常數(shù)(Conicconstant)圓錐常數(shù)K=?e2whereeistheeccentricityoftheconicsection(離心率)離心率，或偏心率，是指圓錐曲線上的一點(diǎn)到平面內(nèi)一定點(diǎn)的距離與到不過(guò)此點(diǎn)的一定直線的距離之比。其中此定點(diǎn)稱為焦點(diǎn)，而此定直線稱為準(zhǔn)線。設(shè)一圓錐曲線C

由C:d(P,M)=e.d(L,M)定義，其中P

為焦點(diǎn)而L

為準(zhǔn)線，則此時(shí)e

稱為C

的離心率。c=半焦距a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）其中對(duì)橢圓取k

=1，對(duì)拋物線取k

=0，對(duì)雙曲線取k

=?1。或采用較融貫的表法:圓錐曲線之離心率與軸長(zhǎng)關(guān)系:圓錐常數(shù)(Conicconstant)圓錐常數(shù)離心率，或偏81之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面圓錐曲線圓錐曲線統(tǒng)一定義：平面內(nèi)到一個(gè)定點(diǎn)Ｆ和到一條定直線L（F不在L上）的距離的比等于常數(shù)e的點(diǎn)的軌跡．當(dāng)０＜e＜１時(shí)，它表示橢圓；當(dāng)e＞１時(shí)，它表示雙曲線；當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切82相切面平行于圓錐底面基本形式：球面(K=0)相切面平行于圓錐底面基本形式：球面(K=0)83相切面平行于圓錐側(cè)面基本形式：拋物面(K=-1)相切面平行于圓錐側(cè)面基本形式：拋物面(K=-1)84相切面平行于圓錐軸線基本形式：雙曲面(K<-1)相切面平行于圓錐軸線基本形式：雙曲面(K<-1)85相切面與圓錐軸線成某一角度基本形式：橢圓(-1<K<0)相切面與圓錐軸線成某一角度基本形式：橢圓(-1<K<0)86基本項(xiàng)(二次項(xiàng))用于回轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)表面&離軸片斷(球面,橢圓,雙曲面,拋物面)

其中c=曲率=1/rr=基圓半徑(與基本項(xiàng)的偏離)非球面的定義基本項(xiàng)(二次項(xiàng))用于回轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)表面&離軸片斷(球面,橢87非球面公式比較非球面公式比較88偶次非球面與奇次非球面EvenAsphere(偶次非球面)OddAsphere(奇次非球面)從光學(xué)像差校正來(lái)講,奇次非球面與偶次非球面應(yīng)該沒有什么區(qū)別.但是為什么目前非球面透鏡都采用偶次非球面加工呢?---這應(yīng)該是從加工及檢測(cè)上進(jìn)行考慮的.??偶次非球面與奇次非球面EvenAsphere(偶次非球面)89許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差DarkCursorshowsreferenceposition6)ResidualErrorAfterFormRemovalTilt(

傾斜):VeryhighaccuracyalignmentofthefixtureisrequiredtoachievethisSmxisthemeansurfaceslopeerror.有色金屬，如鋁、銅、鎳等Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequiredFormTalysurf測(cè)量非球面Pa是相對(duì)于中線絕對(duì)殘余偏差的平均值.拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)MeasurementDirectionK為圓錐常數(shù)(ConicConstant),也稱為二次常數(shù).AnalogoustothesurfacetextureparameterRqCOF格式存盤，避免重復(fù)數(shù)據(jù)輸入SAGTableAnalysisSAG表格分析Smxisthemeansurfaceslopeerror.相切面與圓錐軸線成某一角度Xtisthedistanceoftheasphericaxisfromthemeasureddata.需要高精度夾具用于對(duì)中金剛石車削和銑磨單點(diǎn)或接近單點(diǎn)接觸精度取決于位置控制模具成型幾何反轉(zhuǎn)精度取決于：模具的幾何精度收縮因素拋光拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)精度取決于局部駐留時(shí)間非球面制造許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差金剛石車削90典型加工時(shí)間(50mm口徑)<10分鐘典型形狀精度0.1μm至1μm材料有色金屬，如鋁、銅、鎳等晶體，如鍺、硫化鋅、硅、鈮酸鋰等高分子聚合物非球面制造：金剛石車削典型加工時(shí)間(50mm口徑)非球面制造：金剛石車削91刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差刀尖的形狀誤差刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上刀尖的形狀誤差92對(duì)于非球面，誤差平行于非球面軸對(duì)于球面，誤差沿最佳擬合圓的法向形狀誤差的方向?qū)τ诜乔蛎妫`差平行于非球面軸形狀誤差的方向93非球面輪廓測(cè)量方法簡(jiǎn)介非球面輪廓測(cè)量方法簡(jiǎn)介94非球面測(cè)定目的:求測(cè)定過(guò)非球面形狀與設(shè)計(jì)非球面形狀之差值測(cè)定方式:1.接觸式測(cè)定方式

--測(cè)量探針從補(bǔ)測(cè)物表面滑過(guò),電腦通過(guò)精密傳感器記錄下探針?biāo)哌^(guò)的軌跡.此軌跡即為被測(cè)表面的輪廓形狀.2.非接觸式測(cè)定方式

--非接觸測(cè)量是以光電、電磁等技術(shù)為基礎(chǔ)，在不接觸被測(cè)物體表面的情況下，得到物體表面參數(shù)信息的測(cè)量方法。典型的非接觸測(cè)量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測(cè)量法、機(jī)器視覺測(cè)量等等。非球面測(cè)定目的:求測(cè)定過(guò)非球面形狀與設(shè)計(jì)非球面形狀之差值95非球面測(cè)定方式1.接觸式測(cè)定方式a)FormTalysurf(T/H)b)

UA3P(Panasonic)2.非接觸式測(cè)定方式a)AspheroMaster(b)VeriFireAsphere(Zygo)非球面測(cè)定方式1.接觸式測(cè)定方式96FormTalysurf測(cè)量非球面測(cè)量方向Measurement

測(cè)量

MeasurementDirection測(cè)定注意事項(xiàng):1.探針必須經(jīng)過(guò)非球面最高點(diǎn)或中心點(diǎn);2.非球面之回轉(zhuǎn)中心線應(yīng)該是水平面垂直的.FormTalysurf測(cè)量非球面測(cè)量方向Measure97測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面MeasurementDirection測(cè)量方向FormTalysurf測(cè)量非球面Measure98FormTalysurf測(cè)量非球面2)RawData

得到原始數(shù)據(jù)FormTalysurf測(cè)量非球面2)RawData99之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面e)輪廓曲線的過(guò)渡是否有突變。AnalogoustothesurfacetextureparameterRqMeasurementDirection非球面之回轉(zhuǎn)中心線應(yīng)該是水平面垂直的.b)輪廓形狀:中凸、中凹等。X為非球面軸的徑向距離大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：許多用戶從未想過(guò)用FTS去檢查刀具的半徑和形狀誤差拋物面 (k=-1)KistheConicConstantoftheSurface非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸FormTalysurf測(cè)量非球面基本形式：拋物面(K=-1)面型測(cè)量主要反映鏡片的哪些參數(shù)及特性？專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)RadiusOptimisation半徑優(yōu)化黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置NewAsphericUtilitySoftwarecx2+a1|x|+a2|

x|2+a3|

x|3…+a20|

x|20Z(x)=1+1-(K+1)c2x2XistheRadialdistancefromtheAsphericAxisX為非球面軸的徑向距離ZisthecorrespondingverticaldistanceZ為相應(yīng)的垂直距離aistheindexedPolynomialCoefficient

a為多項(xiàng)式系數(shù)CisthereciprocaloftheBaseRadius

C為基圓半徑的倒數(shù)KistheConicConstantoftheSurface

K為二次常數(shù)3)StandardEquationforanAsphericSurface

非球面的標(biāo)準(zhǔn)方程

FormTalysurf測(cè)量非球面Where:之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切100AsphericData非球面數(shù)據(jù)Radius=40.0mmK=-1A4=5.3188e-007A6=5.5231e-009A8=-1.6774e-011A10=-6.3352e-0144)InputAsphericData輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

FormTalysurf測(cè)量非球面AsphericData4)InputAspheric101XAxis

ZAxis

CBA=Asphericsaxis非球面軸5)AsphericDataFit實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)擬合FormTalysurf測(cè)量非球面AB=Actualprofile實(shí)際輪廓C=Absoluteasphericform絕對(duì)非球面形狀XAxisZAxisCBA=Asphericsax102+Z軸-Z軸-X軸

+X軸

Asphericsaxis非球面軸線6)ResidualErrorAfterFormRemoval形狀去除之后的殘余誤差FormTalysurf測(cè)量非球面D=B-C(Residualerrorafterabsoluteasphericformremoval)去除絕對(duì)形狀后的殘余誤差+Z軸-Z軸-X軸+X軸Asphericsaxi1037)AnalysisResults分析結(jié)果

FormTalysurf測(cè)量非球面7)AnalysisResultsFormTalysu104非球面參數(shù)簡(jiǎn)介非球面參數(shù)簡(jiǎn)介105非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Figure(Fig.PV)(形狀誤差):

FigureistheverticaldistancebetweentheleastsquaresfitlineandtheprofileheightintersectedbytheAsphericaxisFig值是實(shí)際輪廓之最小二乘擬合直線與實(shí)際輪廓被非球面軸線分割點(diǎn)之間的垂直距離.非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Figure(Fig.PV)(形狀誤差):106非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pa/Ra(輪廓算術(shù)平均偏差

):

Paistheaverageabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRa.

Pa是相對(duì)于中線絕對(duì)殘余偏差的平均值.類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Ra.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pa/Ra(輪廓算術(shù)平均偏差

):107非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pt/Rt(輪廓總高度

):

Ptisthemaximumpeaktovalleyheightoftheprofileintheassessmentlength(ln).AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRt.

Pa是指在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)最大輪廓峰高與最大輪廓的谷深間的距離.類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Rt.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Pt/Rt(輪廓總高度

):108非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smx(

):

Smxisthemaximumsurfaceslopeerror.Thisisthemaximumdifferenceinangularslopebetweenanytwoadjacentdatapointsandthebestfitleastsquaresreferenceline:calculatedfromthetotalprofile.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smx(

):109d)注意輪廓截取的范圍是否大于有效徑。需要高精度夾具用于對(duì)中RadiusOptimisation半徑優(yōu)化幾個(gè)方向的輪廓一致性較好FormTalysurf測(cè)量非球面b)輪廓形狀:中凸、中凹等。之所以稱為“錐面”項(xiàng)，是由于我們可以用不同方位的面與圓錐相切可以得到以上表面輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)avoidingtheneedforrepeateddataentryB=Actualprofile其中對(duì)橢圓取k=1，對(duì)拋物線取k=0，對(duì)雙曲線取k=?1。Smxisthemeansurfaceslopeerror.相切面與圓錐軸線成某一角度拋光墊接觸或者M(jìn)RF(磁流體)StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸Lambda‘S’Filterλs濾波大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：基本形式：拋物面(K=-1)DarkCursorshowsreferenceposition大多數(shù)非球面是基于一個(gè)“二次”或者“錐面”項(xiàng)，基本的方程如下：非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smn(

):

Smxisthemeansurfaceslopeerror.Thisistheaveragedifferenceinangularslopebetweenanytwoadjacentdatapointsandthebestfitleastsquaresreferenceline:calculatedfromthetotalprofile.

d)注意輪廓截取的范圍是否大于有效徑。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Smn(110非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Tilt(

傾斜

):

Tiltistheangleofthecalculatedhorizontalaxisofthecomponent,relativetothetraverseunitdatumaxis.

非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Tilt(

傾斜):111非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xp:

Xpisthedistanceofthehighestpeakfromtheasphericaxis.Xp是指非球面光軸到輪廓最高點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xp:112非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xt:

Xtisthedistanceoftheasphericaxisfromthemeasureddata.Xt是指非球面光軸到測(cè)量起始點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xt:113非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xv:

Xvisthedistanceofthelowestvalleyfromtheasphericaxis.Xv是指非球面光軸到輪廓最低點(diǎn)之間的距離。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介Xv:114非球面參數(shù)簡(jiǎn)介RMS/Rq（均方根偏差）:

RMSistheRootMeanSquarecalculationoftheabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.AnalogoustothesurfacetextureparameterRq

RMS是指與平均值的絕對(duì)偏差的均方根粗糙度。類似地，考慮表面結(jié)構(gòu)參數(shù)為Rq。非球面參數(shù)簡(jiǎn)介RMS/Rq（均方根偏差）:115Wellknowntoopticsuserbase光學(xué)用戶都非常熟知在此區(qū)域有高的非球面偏離，這非常重要！MeasurementProblem

測(cè)量問(wèn)題Wellknowntoopticsuserbase116StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸StylusFlanking!測(cè)頭側(cè)面接觸!StylusFlanking測(cè)頭側(cè)面接觸StylusF117PGI850&1250-MeasurementMethod

測(cè)量方法Thepartisrotatedthentiltedtoobtainthe3measurementsrequired

工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果Itisnecessaryforthistodeliveraco-linearprofile,andhenceacrediblemeasurementsystem

三個(gè)測(cè)量軌跡必須共線，以保證可靠的測(cè)量Veryhighaccuracyalignmentofthefixtureisrequiredtoachievethis

需要高精度夾具用于對(duì)中1.2.3.PGI850&1250-MeasurementM118Level1(StandardforPGI635)BasicFormAnalysis基本的形狀分析RadiusOptimisation半徑優(yōu)化Cursors/Exclusions光標(biāo)操作Lambda‘S’Filter

λs濾波Level2(Standardfor

PGI840&PGI1240)AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析SAGTableAnalysis

SAG表分析Level3(Standardfor

PGI850&PGI1250)DerivedCoefficientAnalysis得到非球面系數(shù)(逆向)NewAsphericUtilitySoftware新的非球面分析軟件Level1(StandardforPGI635)119a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）OddAsphere(奇次非球面)6)ResidualErrorAfterFormRemovalOptimisedRadiusResult類似地,不去除表面結(jié)構(gòu)參數(shù)即為Rt.RadiusOptimisation半徑優(yōu)化工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）當(dāng)e＝１時(shí)，它表示拋物線．（其中e是圓錐曲線的離心率，定點(diǎn)Ｆ是圓錐曲線的焦點(diǎn)，定直線是圓錐曲線的準(zhǔn)線）基本形式：拋物面(K=-1)專門的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生2個(gè)或更多的焦點(diǎn)(例如DVD透鏡)absoluteasphericformremoval)Lambda‘S’Filterλs濾波AnalogoustothesurfacetextureparameterRq工件旋轉(zhuǎn)并傾斜以得到所需的3個(gè)測(cè)量結(jié)果除了面型與偏心外，還有哪些因素會(huì)影響鏡頭的MTF？（鏡片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如應(yīng)力雙折射、材質(zhì)折射率及色散的均勻性、氣泡度、條紋度等）FormTalysurf測(cè)量非球面Asphericsaxis刀具刀尖的形狀誤差將會(huì)被復(fù)制到工件的表面上非球面最簡(jiǎn)單的定義為“回轉(zhuǎn)對(duì)稱的不是球面的表面”，如：DataCursor光標(biāo)Redcursorshowscurrentposition,bothabsoluteandrelative紅色光標(biāo)顯示當(dāng)前位置的絕對(duì)值和相對(duì)值DarkCursorshowsreferenceposition黑色光標(biāo)顯示參考點(diǎn)位置a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）DataCurso120AsphericCoefficientStorage非球面參數(shù)的存儲(chǔ)及調(diào)入AsphericDesignDatacannowbesavedasa.COFfile,avoidingtheneedforrepeateddataentry非球面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以以.COF格式存盤，避免重復(fù)數(shù)據(jù)輸入AsphericCoefficientStorageAs121Waviness(λs)Filter

波紋度(λs)濾波AllowsremovalofSurfaceRoughness,Spikesetcfrommeasurement從測(cè)量結(jié)果中去處表面粗糙度、毛刺尖峰等Waviness(λs)Filter波紋度(λs)濾122AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Comparesmultiplemeasurementprofilestocheckforrotationalasymmetry比較多個(gè)測(cè)量輪廓以檢查對(duì)稱性AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Comp123AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析All4profilesdisplayed顯示四個(gè)輪廓AstigmatismAnalysis

對(duì)稱性分析All124AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Only2profilesselectedfordisplay可只選擇兩個(gè)輪廓進(jìn)行顯示AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Only125AstigmatismAnalysis對(duì)稱性分析FormErrorbetween2‘worst’profiles兩個(gè)最差的輪廓之間的形狀誤差ParametersdisplayedtoquantifyAstigmaticError量化的參數(shù)顯示對(duì)稱性誤差A(yù)stigmatismAnalysis對(duì)稱性分析Form126SAGTableAnalysisSAG表格分析SAGTableAnalysisSAG表格分析127NominalRadiusResult名義基圓半徑時(shí)的結(jié)果OptimisedRadiusResults

名義基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果Design分析NominalRadiusResultOptimised128OptimisedRadiusResults

最佳基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果OptimisedRadiusResult最佳基圓半徑時(shí)的結(jié)果BestFit分析OptimisedRadiusResults

最佳基圓半129ParametersdisplayedtoquantifyAstigmaticError相切面與圓錐軸線成某一角度輸入理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有效減少光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡個(gè)數(shù)AnalogoustounfilteredsurfacetextureparameterRt.基本形式：拋物面(K=-1)Paistheaverageabsolutedeviationoftheresidualsfromthemeanline.雙曲面 (k<-1)OptimisedRadiusResults

名義基圓半徑時(shí)的形狀誤差分析結(jié)果--測(cè)量探針從補(bǔ)測(cè)物表面滑過(guò),電腦通過(guò)精密傳感器記錄下探針?biāo)哌^(guò)的軌跡.當(dāng)e＞１時(shí)，它表示雙曲線；請(qǐng)注意非球面可以是幾乎平的表面(例如施密特板)但是為什么目前非球面透鏡都采用偶次非球面加工呢?PGI850&1250-MeasurementMethod

測(cè)量方法a=半長(zhǎng)軸（橢圓）或半實(shí)軸（雙曲線）由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算非球面理論數(shù)據(jù)兩個(gè)最差的輪廓之間的形狀誤差FormTalysurf測(cè)量非球面Astigmati