При контроле микрообъективов, так же как и при контроле их компонентов, наибольшее распространение в условиях производства получил экспертный метод оценки структуры дифракционного пятна, построенного исследуемым объективом (дифракционный метод контроля). Этот метод является общепринятым как в цеховых, так и в лабораторных условиях.
Экспериментальные возможности метода контроля компонентов в положении наилучшей установки состоят в исследовании структурных особенностей дифракционного изображения светящейся точки, построенного исследуемым компонентом.
Использование данного метода и созданного на его базе прибора дало возможность получить новый технологический процесс контроля компонентов высокоточных объективов микроскопов с дифракционным качеством изображения, снизить до минимума число бракованных компонентов, пропущенных на сборку, и таким образом, уменьшить трудоемкость продукции, повысить эффективность производства и качество продукции.
Экспертный метод оценки качества систем и элементов микрооптики находит широкое применение в условиях производства, особенно при выпуске крупносерийной и массовой продукции. Совершенствование экспертного метода и аппаратуры для его реализации идет в направлении получения приборов, дающих наиболее наглядные результаты, комфортные условия наблюдения, что повышает производительность и надежность контроля, снижает утомляемость работников, занятых на этой операции. Это, в свою очередь, позволяет привлечь к контрольным операциям рабочих невысокой квалификации и дает возможность снизить сроки обучения и адаптации на рабочем месте.
![]() |
| Рисунок 1 – Схема контроля элемента микрооптики по виду изображения дифракционной точки |
Схема контрольной установки изображена на рисунке 1. Лампа 1 через коллектор 2, диагональное зеркало 3 и конденсор 4 освещает точечную диафрагму 5 (так называемый точечный препарат). Освещенная точечная диафрагма рассматривается через микроскоп, содержащий контролируемый объектив 6 и окуляр 7, наблюдателем 8 (или изображение выводится на экран через ПЗС-матрицу). Картина дифракционного кружка служит для интегральной оценки искажений волнового фронта в зрачке системы, т.е. наличия аберраций. В этом состоит одно из преимуществ метода.
Объектив, не имеющий аберраций, превышающих критерий Рэлея, дает в плоскости наилучшей установки изображение светящейся точки в виде кружка Эри, который представляет собой яркий центральный максимум, окруженный кольцами с быстро убывающей освещенностью в них (при обычном освещении различимо одно кольцо).
При наличии в объективе сферической аберрации дифракционная картина видоизменяется. Ослабевает освещенность центрального максимума и повышается освещенность дифракционных колец. Число колец, непосредственно наблюдаемых глазом, возрастает с увеличением аберрации. Если в объективе имеется кома или астигматизм, дифракционное изображение точки теряет правильную форму кружка. Ошибки изготовления оптических поверхностей, неоднородности стекла, деформации линз при их креплении в оправах и склейке вызывают изменение формы дифракционных колец, образование фоновых засветок изображения, ореолов и «хвостов». При наличии хроматизма дифракционные кольца приобретают окраску.
Дифракционный метод на практике является единственным методом контроля микрооптики, широко распространенным в условиях производства, при изготовлении и сборке ее элементов. Он позволяет обнаружить действие практически всех дефектов системы, включая загрязнение поверхностей, блики, рассеянный свет.