Difrotec D7 応用例 測定例 D7は、2つの同じレンズの間に大きな違いがあることを発見し、3倍の解像度の低下を予測しました。軌道上から画質を検証できることは、ミッションにとって非常に重要です。 1. 宇宙カメラの画質の検証 Difrotec社は、タルトゥ天文台用の2つのレンズ、レンズ1とレンズ2、宇宙衛星Student Earth Orbiter(ESEO)用のレンズをテストしました。宇宙技術局は、520kmの宇宙空間に打ち上げられた後、最高品質の画像を提供するために、レンズが指定された仕様と同等であるかどうかを検証したいと考えました。 D7は、同一のレンズと思われる2つのレンズの波面品質が大きく異なり、画像の解像度も3倍劣っていることを発見した。D7は、波面収差3λのレンズの品質差をλ/1000の精度で識別しました。レンズ1は1ピクセルあたり20メートル、レンズ2は520kmの作動距離で1ピクセルあたり60メートルの解像度があります。 Tartu天文台では、高価な打ち上げの前に、衛星カメラアセンブリの選択と微調整を行うのに役立ちました。 フリンジパターンとシミュレートされたシーメンス星が光学系の画像解像度の決定に役立つ 2. 光学系の加工残渣を明らかにする 光学系の表面は,ピッチ研磨やラッピングなど様々な方法で一定の形状に加工されています。その際、製造された光学部品の性能に影響を与える残渣が残ります。一般的に、加工残渣の高さが数ナノメートル以下の場合、フィゾー干渉計で得られるサーフェスマップからは加工残渣が見えません。D7では、形状形成技術の奥深さに迫ります。 ラッピングによる形状 ラッピング法で加工された光学部品の表面形状 Peak to Valley = 20.44 nm RMS = 3.48 nm R# = 0.92 NA = 0.55
ラッピング残渣の典型的なパターンは、平滑化されたランダムな不規則性を含んでいます。 ピッチ研磨で形成された形状 光学部品の成形にはピッチ研磨がよく使われます。これは、CNC旋盤の精度を逐次上げていく多段階で行われます。ダイヤモンド付きのカッターヘッドで表面を仕上げます。旋盤の回転運動と接触アプローチにより、仕上げ中の欠陥が繰り返され、形状にリング状の構造が生じます。 Surface 1 表面の円形リング状の構造は、ピッチ研磨によって光学部品が加工されていることを示しています。
Peak to Valley = 38.93 nm RMS = 8.18 nm R# = 1.1 NA = 0.45 ピッチ研磨加工行程は、浅い円形のパターンとして現れ、収差の原因となりますが、標準的なフィゾー干渉計では常に明確に見ることはできません。 Surface 2 アルミ蒸着球面鏡 D7も同様に、ミラーに残った加工の特徴を明らかにする効果があります。 ステッチング オーバーサイズの光学部品と非球面 ◉ R#≧0.9の大きな球面凹みは、D7をより遠くに置くことで直接測定することができます。 ◉ 口径の大きな光学部品にはアクセサリーが必要です。 ◉ 非球面や自由曲面の場合は、高精度のサブアパーチャースティッチング(SAS)を使用します。 ⦿ D7はオーバーレイに合わせて精度の高い予備を持っています。 ⦿ アライメントが容易で、リトレースエラーがないため、ステッチ中も精度が保たれます。 ステッチの信頼性を検証する 非球面コンケーブ・スティッチ スティッチング Difritec社のアルゴリズムは、連続するサブアパチャー間に50%以上のオーバーラップがある限り、ステージパラメータや特別なスキャン手順を必要としません。つまり、サブアパチャーは、Z軸スキャン、横方向スキャン、放射状スキャン、またはリニアスキャン(長いスラブの場合)で得ることができます。 左写真 光軸を中心に一定の角度でテストパーツを回転させ、十分なオーバーレイが得られるようにフリンジを撮影します。 右写真 フリンジは、Z軸走査、すなわち非球面の上を測定するためにデフォーカスを変えることによって捕捉されます。