Метод повышения эффективности технологического процесса склейки линз и достоверная оценка выходных контролируемых параметров

Применение в оптических приборах склеенных линзовых компонентов позволяет повысить качество изображения телескопических и фотографических объективов или оборачивающих систем за счёт устранения ряда аберраций, а также обеспечивает уменьшение световых потерь в оптической системе прибора. Традиционный производственный процесс склеивания линз предусматривает последовательное выполнение комплекса технологических операций и занимает существенный промежуток времени. Цель исследований заключалась в повышении точности и производительности технологического процесса склейки линз за счёт совершенствования оптической системы контрольно-измерительного прибора и автоматизации операции совмещения оптических осей линз путём введения электронной системы отсчёта и механизмов для микроперемещений оптических деталей.

Предложена методика центрирования двух- и трёхкомпонентных оптических блоков по автоколлимационному блику, обеспечивающая точность совмещения менее 0,5 мкм. Показана возможность  конструктивной  модернизации  классического  автоколлимационного  микроскопа СТ-41  с  параллельным  разделением  отображаемой  выходной  информации  в  визуальном  и телевизионном каналах. Предложена автоматизированная система управления процессом сведения автоколлимационных точек в приборе. Программными методами на экране монитора формируется шаблон электронной сетки, на которую проецируются изображения автоколлимационных точек, определяется величина децентричности 2Δe и подаётся корректирующее управляющее напряжение на три шаговых двигателя и толкатели для поперечной подвижки приклеиваемой оптической детали. Разработано специализированное программное обеспечение для автоматического сведения положения автоколлимационного перекрестия в центр измерительной шкалы сетки, основанное на сочетании двух методов – «наименьших квадратов» и «последовательного приближения». Соблюдение ряда технологических переходов и сопутствующий контроль геометрических параметров позволяют добиться большей точности при определении величины эксцентриситета перекрестия совмещаемых оптических осей 

1. Ruggedization of Imaging Lenses. Edmund Optics, Inc. Whitepaper. Section 5.3 of the Imaging Resource Guide – 2017. Access mode: www.edmundoptics.com/ know-ledge-center/application-notes/imaging/ruggedization-of-imaging-lenses/

2. Patrik Langehanenberg, Josef Heinisch, Christian Buß, Christian Wilde. High-Precision Mounted Lens Production. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Optik&Photonik, 2/2014, pp. 41–45. DOI: 10.1002/opph.201400045

3. The Bonding of Optical Elements Techniques and Troubleshooting. Summers Optical. A Division of EMS Acquisition, Inc. PO Box 380 – 1560 Industry Road Hatfield, PA 19440.

4. Krithika S. Prabhu, Tony L. Schmitz, Peter G. Ifju, John G. Daly. A Survey of Technical Literature on Adhesive Applications for Optics. New Developments in Optomechanics, ed. by Alson E. Hatheway, Proc. SPIE 6665, 2007, 0277-786X/07/$18. DOI: 10.1117/12.735948

5. Optical bonding techniques – Review. Solaris Optics, 20.07.2020. Available at: https://solarisoptics.eu/optical-bonding-techniques-review/

6. Jim H. Burge. Mounting of Optical Components. Mounting of lenses. Optical Sciences and Astronomy. The University of Arizona, Tucson, 2011, 46 p.

7. Frederic Lamontagne, Ulrike Fuchs, Martin Trabert, Anna Mohl. Aspheric lens mounting. Optical Engineering, 2018, vol. 57, no. 10, p. 101708. DOI: 10.1117/1.OE.57.10.101708

8. Bui Dinh Bao, Beloyvan P.A., Latiev S.M., Tabachkov A.G. Centering of stacked lenses. Modern problems of science and education, 2015, no. 1 (part 1), 20 p. Access mode: science-education.ru/ru/article/view?id=17909

9. Bui Dinh Bao, Latiev S.M., Namesake R. Automation of lens centering when pasting into frames. Scientific and technical bulletin of information technologies, mechanics and optics, 2015, vol. 15, no. 6, pp. 1030–1035. DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-6-1030-1035

10. Patent RU 2560920. Device for locating lenses in cylindrical frames when measuring decentering of their optical surfaces. Appl. 11/18/2013. Published 08/20/2015. Bull. No. 23.