Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
331
Таблица 7.2.
ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Показатель Обозна- чение Параболоид Эллипсоид и гиперболоид Асфероид типа х" Асфероид типа yn
Уравнение - у2 = 2 рх у2 =2 рх + qx2 у2 -2рх + дх2 +Ssx3 + ... + 5пж" x = + + ¦•¦ +
Крутизна % Dc tg = 2р tg Фс " 2р + 2qxc Dc tg фс = ^ г 2р + 2дхс + ... + nSnx? tg vc = 2i2i/c + ... + ni„i/J‘1
Сплошные поверхности
Радиус вершинной сферы «1 Ri=p OJ II
Радиус трехточечной сферы *3 Дз=Р + у ~ . 9 3 =Р + _2"^: = ? + 1) R3 = + fEs. J 2xc 2
Асферичность вершинная и 2 2 2р - *c)2 + Ус ~ Е1 (ПРИ H = 0, Xi = xc)
Асферичность трехточечная “з а3 = Дз - \J(R3 -х)2 + у2 = х(хс -х)!2Щ, где у = 1, 2, 3 ус (всего 10-20 зон)
Градиент вершинной асферичности Vi ^3Фс 1 2 Yi =arcsin Ус -фс +^1
Градиент трехточечной асферичности ?3 Со II ьор а3л _ аЗ(л-1) Уз = Ул У п—1
332
Продолжение табл. 7.2
Показатель Обозна- чение Параболоид Эллипсоид и гиперболоид Асфероид типа хп Асфероид типа уп
Кольцевые и внеосевые поверхности
Радиус сагиттальной сферы *2 „ _ Р «2 cos<pN p + q*N СОвфдг R2=-lS— вШфдг
Радиусчетырехто-чечной сферы *4 Д4 - 'Is2 + /2, где хм = N2 с; g 2f-yjLx; Lx — хс — Xft; Ly ~ Ус ~ Ун
Асферичность четырехточечная °4 a4 = R4 ~xf +У2’ где x0 =xa + Jg2 -y\\ y = yN, yNtl ... yc_х, yc (всего 10 -20зов)
Градиент сагиттальной асферичности Ь Y2 -arcsin- Ус -Фс Кз + A2
Градиент четырехточечной асферичности ч a4n “* a4(n-l) Y 4 Уп Уп-1
Асферичность сагиттальная А2 A-2 ~ 2 СОвфдг - Lx)2 + Ус ~ #2
7.3.2. МЕТОДЫ НАНЕСЕНИЯ СЛОЯ
Асферизующий слой на стеклянную заготовку наносят путем копирования асферической, имеющей обратную кривизну, поверхности эталона [7.3]. Сущность метода заключается в заполнении пространства между сферической поверхностью заготовки (подложки) и асферической поверхностью эталона синтетической смолой. После полимеризации эталон отделяют от готовой детали, на слое смолы которой остается отпечаток асферической поверхности. Таким путем можно осуществлять формирование параболических, торических и других видов поверхностей зеркал и линз средней точности (точность по кружку наименьшего рассеяния до 0,05 мм) при максимальном значении асферичности до 40 мкм.
Для изготовления точной асферической оптики (АN = 0,2 + 0,5, асферичность до 200 мкм), работающей в проходящем свете, используется современный метод копирования асферического полимерного слоя на подложке из силикатного стекла (подобно описанному в п. 7.10).
Наиболее трудным в методе копирования является изготовление точных эталонных поверхностей. Для эталонов применяют стекло или сталь (предпочтительнее сталь ввиду ее большей стойкости к разрушению в процессе отделения детали от эталона). Точность изготовления поверхности эталона и подложки определяется требованиями к изготовляемым деталям.
Для получения асферизующего слоя применяют клеи — материалы на основе полиэфирной или эпоксидной смолы. На рис. 7.1, а — г показана последовательность процесса копирования при изготовлении асферического зеркала. Сначала производится подготовка (рис. 7.1, а) копируемой поверхности эталона 1, на которую наносят разделительный (растворимый) 6 и отражающий (зеркальный) 5 слои, а также слой 4 вещества, повышающего адгезию. Это вещество 4 наносят также и на рабочую поверхность заготовки 2. После подготовки поверхностей производят склеивание (рис. 7.1, б), непосредственно перед которым на поверхность заготовки с адгезионным слоем наносят слой клея 3 (синтетической полимеризую-щейся смолы). После склеивания и полимеризации эталон 1 по разделительному слою 6 отделяют от детали (рис. 7.1, в). Окончательная стадия процесса заключается в удалении слоя 6 с по-
Рис. 7.1. Последовательность процесса копирования
333
верхности эталона 1 и с поверхности готовой детали, в которую превратилась заготовка 2, с помощью нанесения асферизующих слоев
3-5 (рис. 7.1, г).
Асферические поверхности, имеющие малые отступления от сферы или плоскости, могут быть изготовлены также нанесением тонких отражающих или преломляющих слоев на исходные соответствующие поверхности вакуумным методом [7.82]. Асферизадия сферической или плоской поверхностей вакуумным методом заключается в нанесении напылением дополнительного слоя переменной толщины из алюминия, монооксида кремния, сульфида цинка и др. Распределение толщины дополнительного слоя определяется формой наносимой поверхности и формой поверхности заготовки. Асферизадия производится в вакуумных установках (рис. 7.2). В испаритель 4 помещается наносимое вещество. Между испарителем и поверхностью заготовки 6 на малом расстоянии от последней устанавливается маска-экран 5 с фигурным вырезом. Контур фигурного выреза маски определяется формой получаемой поверхности или, точнее, функцией распределения толщины наносимого слоя. Для получения поверхностей второго порядка из поверхности сферы ближайшего радиуса уравнение контура маски в полярных координатах имеет вид
Ф = 4 Фшах (Р/Ркр )2 [1 - (Р/Ркр )2 ] ’
где фтах — максимальный угол раскрытия маски; ркр — крайний радиус-вектор маски.
