Swing arm profilometr pro měření tvaru rozsáhlých optických ploch

Mgr. Stanislav MICHAL

Doctoral thesis

Modern methods for optical surfaces ínspection

Abstract:

Tato práce se věnuje hodnocení tvaru rozsáhlých optických povrchů. V úvodní, teoretické části práce, je zaveden pojem velkoplošné optické díly, jsou představeny nejčastější technologie jejich výroby a také nejběžněji využívané metody kontroly tvaru jejich funkčních ploch. Jednou z možností měření tvaru rozsáhlých optických ploch je metoda swing arm profilometrie (SAP), popsaná ve stěžejní části práce. Kromě teoretického rozboru metody je na prototypu zařízení Zeeko SAP detailně vysvětlena funkce tohoto typu zařízení. Zvláštní pozornost je věnována odhaleným nedostatkům stávajícího řešení a navrženým a realizovaným úpravám. Tyto úpravy zahrnují mechanická vylepšení, výměnu klíčových komponent a zavedení nových postupů justáže zařízení před startem automatické měřicí procedury. Jedna z úprav vedla k podání mezinárodní patentové PCT přihlášky. Vlastnosti zařízení Zeeko SAP po provedených úpravách byly ověřeny měřením několika různých vzorků a srovnáním dosažených výsledků s měřením na dalších čtyřech nezávislých měřicích zařízeních.

Abstract:

This thesis is focused on the large-scale optical surface shape evaluation. The large-scale optical parts definition is introduced, the most common technologies of their production are presented, as well as the most widely used methods of their functional surface shape inspecting, in the initial theoretical part of the thesis. One of the possibilities of the large optical surface shape measuring is the swing arm profilometer (SAP) method, described in the central part of dissertation. In addition to theoretical analysis of this method, this type of function is explained in detail using a prototype Zeeko SAP machine. Special attention is paid to the revealed weaknesses of original solution and the proposed and implemented modifications. These modifications include mechanical improvements, key components replacement and new device adjustment procedures implementation before the machine automatic measurement procedure start. One of the modifications led into an international PCT application submission. The performance of the Zeeko SAP machine was verified by several different samples measuring and comparing the results obtained with four other independent measuring devices measurements, after all these modifications.

Keywords

Swing arm profilometr, interferometr, profilometr, bezkontaktní interferometrická sonda, stitching, tvar povrchu, optický povrch, optické zrcadlo.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 2. 2023

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Physics / Applied Physics