การวางตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง: หลุมพรางที่คุณสามารถทนทุกข์ได้อย่างง่ายดายในความเงียบ ลองพิจารณาสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริง คุณกำลังตรวจสอบกระจกโค้งทรงกลม CGH ได้รับการออกแบบ มีการตั้งค่าเส้นทางแสง และมีขอบสัญญาณรบกวนปรากฏขึ้น จากประสบการณ์ คุณปรับกระจกเล็กน้อย ขอบดูดี ค่า PV ดี และคุณถอนหายใจด้วยความโล่งอก แต่สามเดือนต่อมา กระจกก็ถูกติดตั้งในระบบ และคุณภาพของภาพก็ต่ำกว่ามาตรฐาน หลังการตรวจสอบ คุณพบว่ารัศมีความโค้งแตกต่างจากค่าการออกแบบมากกว่าสิบไมโครเมตร ปัญหาอยู่ที่ไหน? ในระหว่างการตรวจสอบ กระจกไม่อยู่ในตำแหน่งตามทฤษฎี คุณคิดว่าคุณได้ปรับมันให้เป็น "ขอบที่เหมาะสมที่สุด" แล้ว แต่ในความเป็นจริง คุณใช้การเบี่ยงเบนแบบก่อให้เกิดเพื่อชดเชยข้อผิดพลาดในการผลิตในรัศมีความโค้ง ข้อผิดพลาดสองรายการหักล้างกัน ทำให้เกิดภาพลวงตาที่สอดคล้องกันในตัวเองแต่เบี่ยงเบนไปจากความจริง ที่ร้ายกาจยิ่งกว่านั้นคือหากรัศมีความโค้งของกระจกเองเป็นปัญหา และคุณไม่ได้ควบคุมท่าทางให้เป็นไปตามค่าทางทฤษฎีอย่างแม่นยำ ข้อมูลพื้นผิวที่วัดได้จะยุ่งเหยิง: เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุได้ว่าปัญหารูปร่างของพื้นผิวเป็นปัญหามากน้อยเพียงใดและปัญหาของท่าทางนั้นมากเพียงใด คุณจะหลีกเลี่ยงหลุมพรางนี้ได้อย่างไร? ช่องมอง ช่องมองจะรับประกันท่าทางทางทฤษฎีได้อย่างไร ในระบบการตรวจสอบ CGH (กระจกแอสเฟอริคัลแบบเว้า) ภารกิจหลักของโครงสร้างตาแมวนั้นชัดเจน นั่นคือ เพื่อให้แน่ใจว่ากระจกที่ผ่านการทดสอบ (DUT) และ CGH จะรักษาท่าทางตามทฤษฎีไว้ ท่าโพสทางทฤษฎีคืออะไร? เป็นความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ที่ได้รับการคำนวณอย่างเข้มงวดในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ ระยะห่างตามแนวแกน ความเอียง และความเยื้องศูนย์กลางล้วนเป็นค่าการออกแบบที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน งานทั้งหมดของตาแมวคือต้องแน่ใจว่าท่าประกอบที่เกิดขึ้นจริงนั้นตรงกับค่าการออกแบบเหล่านี้ มันทำงานอย่างไรในทางปฏิบัติ? มาดูรายละเอียดโดยใช้สถานการณ์การตรวจสอบทั่วไปกัน สถานการณ์: CGH ได้รับการตรวจสอบและมีพื้นที่โฮโลแกรมการจัดตำแหน่ง แสงที่ฉายจากบริเวณนี้หลังจากถูกสะท้อนด้วย DUT จะทำให้เกิดภาพตาแมว ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นจุดแสงที่ชัดเจนและโฟกัส
รูปที่ 1 เส้นทางแสงสำหรับการตรวจจับตาของแมว
ขั้นตอนการทำงานมีดังนี้: 1. การปรับหยาบ: ติดตั้งกระจกทดสอบและ CGH ให้เข้าที่ และปรับระยะห่างตามแนวแกน ความเอียง และความเยื้องศูนย์ให้ใกล้เคียงกับค่าทางทฤษฎี 2. การปรับตาแมวอย่างละเอียด: สังเกตภาพตาแมวที่ฉายบนจอแสดงผลโฮโลแกรม เนื่องจากตำแหน่งและท่าทางของกระจกทดสอบค่อยๆ เข้าใกล้ค่าทางทฤษฎี ภาพตาแมวจะมีแนวโน้มไปสู่รูปร่างที่เหมาะสมที่สุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
รูปที่ 2 ภาพตาแมวเมื่อท่าทางถูกต้อง
รูปที่ 3 ภาพตาแมวที่มีท่าทางที่ไม่ถูกต้อง (ข้อผิดพลาดของระยะห่างตามแนวแกนและการเอียง)
3. การล็อคตำแหน่ง: เมื่อภาพตาแมวถึงมาตรฐานที่ตั้งไว้ จะบ่งชี้ว่ากระจกที่ทดสอบอยู่ในตำแหน่งทางทฤษฎี ณ จุดนี้ กลไกการปรับทั้งหมดจะถูกล็อค และเริ่มการตรวจจับรูปร่างพื้นผิว ตาของแมวทำหน้าที่เป็น "ตัวบ่งชี้ตำแหน่ง" ที่มีความไวสูง จะแจ้งให้คุณทราบเมื่อตำแหน่งของกระจกอยู่ในตำแหน่ง "เข้าที่" ข้อมูลรูปร่างพื้นผิวที่วัดได้หลังจากติดตั้งแล้วคือประสิทธิภาพที่แท้จริงของกระจกในตำแหน่งทางทฤษฎี กรณีในโลกแห่งความเป็นจริง: ความคลาดเคลื่อนทรงกลมมาจากไหน การจำลองให้คำตอบ เมื่อหลักการชัดเจนแล้ว เรามาดูสถานการณ์ทางวิศวกรรมที่แท้จริงกันดีกว่า วิศวกรภาคสนามจำนวนมากอาจเห็นด้วยกับกระบวนการแก้ไขปัญหาในกรณีนี้ มีเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม และรูปร่างพื้นผิวของเลนส์จะถูกตรวจพบเป็นครั้งแรกโดยใช้เครื่องวัดโปรไฟล์แบบไม่สัมผัส DUI โพรฟิโลมิเตอร์จะสแกนรูปร่างของกระจกผ่านโพรบแบบออปติคัล เพื่อรับข้อมูลภูมิประเทศของพื้นผิวโดยตรง ผลลัพธ์ที่วัดได้นั้นดี รูปร่างพื้นผิวดูค่อนข้างสะอาด
รูปที่ 4 ผลการทดสอบ DUI
เลนส์ตัวเดิมได้รับการทดสอบอีกครั้งในระบบทดสอบ CGH ตาของแมวอยู่ในแนวที่ถูกต้อง และท่าทางถูกล็อคตามค่าทางทฤษฎี ผลลัพธ์ที่ได้ออกมา—มองเห็นความคลาดทรงกลมขนาดใหญ่บนใบหน้าได้ชัดเจน
ภาพที่ 5 ผลการตรวจ CGH
รายงานสองฉบับวางอยู่บนโต๊ะ DUI กล่าวว่ารูปร่างพื้นผิวปกติดี ในขณะที่ CGH กล่าวว่ามีความคลาดเคลื่อนทรงกลมมาก จะเชื่ออันไหน? เพื่อค้นหาแหล่งที่มาของความคลาดทรงกลมนี้ จึงวัดรัศมีความโค้งของเลนส์โดยใช้ DUI โพรฟิโลมิเตอร์แบบไม่สัมผัสสามารถสแกนเจเนราทริกซ์ได้โดยตรงเพื่อให้พอดีกับรัศมีความโค้ง โดยไม่ต้องอาศัยคลื่นอ้างอิงภายนอก ผลลัพธ์การวัดกลับมา—รัศมีความโค้งที่วัดได้แตกต่างจากค่าทางทฤษฎี 112 μm ต่อไป รัศมีความเบี่ยงเบนนี้ถูกแทนที่ด้วยแบบจำลองเชิงแสงของระบบตรวจจับ CGH หลังจากได้รับผลการจำลองแล้ว ก็นำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลรูปร่างพื้นผิวที่วัดได้จาก CGH ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เข้ากันได้ดีอย่างน่าทึ่ง ความคลาดเคลื่อนทรงกลมขนาดใหญ่นี้เป็นพฤติกรรมที่รัศมีความเบี่ยงเบนควรแสดงออกมาภายใต้ท่าทางทางทฤษฎี
รูปที่ 6 ผลการจำลอง
ตอนนี้โซ่ปิดแล้ว: การเบี่ยงเบนรัศมีความโค้ง → ความคลาดเคลื่อนทรงกลมควรปรากฏภายใต้ท่าทางทางทฤษฎี → ความคลาดเคลื่อนทรงกลมที่วัดโดย CGH ตรงกับการจำลอง → การวัด CGH เป็นของจริง เหตุใด DUI จึงไม่แสดงความคลาดเคลื่อนทรงกลมที่ชัดเจนในผลลัพธ์รูปร่างพื้นผิวมาก่อน เนื่องจากเมื่อโพรฟิโลมิเตอร์แบบไม่สัมผัสสแกนพื้นผิว ความสอดคล้องระหว่างระบบพิกัดการวัดและการอ้างอิงเชิงกลของกระจกจะขึ้นอยู่กับท่าทางการจับยึด หากกระจกไม่ได้ถูกล็อคอย่างเคร่งครัดภายใต้ท่าทางทางทฤษฎี ส่วนประกอบรูปร่างพื้นผิวที่เกิดจากการเบี่ยงเบนรัศมีความโค้งอาจถูกเจือจางโดยการเปลี่ยนแปลงท่าทางการวัด และทำให้การประมวลผลข้อมูลมีความราบรื่นมากขึ้น ซึ่งท้ายที่สุดจะปรากฏ "ไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจน" ในรายงานรูปร่างพื้นผิว แต่การวัดรัศมีความโค้งไม่ได้โกหก เพราะค่ารัศมีความโค้งที่วัดโดย DUI นั้นเบี่ยงเบนไปจากค่าทางทฤษฎี และการเบี่ยงเบนนี้หลังจากนำเข้าสู่การจำลองแล้วจะเท่ากับความคลาดเคลื่อนทรงกลมที่วัดโดย CGH ทุกประการ การผสมผสานระหว่าง CGH + cat's eye มีประสิทธิภาพอย่างไร? แยกข้อผิดพลาดของรูปร่างพื้นผิวและข้อผิดพลาดรัศมีความโค้งออกจากกัน เมื่อแก้ไขท่าทางแล้ว การเบี่ยงเบนในรัศมีความโค้งจะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนทรงกลมซึ่งไม่อาจซ่อนไว้ได้ ยิ่งไปกว่านั้น ความคลาดเคลื่อนทรงกลมนี้สามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ด้วยการจำลอง ซึ่งไม่ได้ปรากฏมาจากไหนเลย แต่เป็นการแสดงออกถึงความเบี่ยงเบนของรัศมีความโค้งภายใต้ท่าทางทางทฤษฎีอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับผู้ปฏิบัติงานแนวหน้า? การรับประกันท่าทางทางทฤษฎีของแมวตานำการเปลี่ยนแปลงที่จับต้องได้มาสู่การทดสอบในสถานที่:
◆ การครอบครองขึ้นอยู่กับหลักฐาน: ความแม่นยำของการวางตำแหน่งกระจกไม่ได้ตัดสินจาก "รูปลักษณ์ของแถบ" อีกต่อไป ภาพตาแมวเป็นมาตรฐานการตัดสินท่าทางเชิงปริมาณที่ไม่ขึ้นกับแถบ
◆ ข้อมูลรูปร่างพื้นผิวมีความน่าเชื่อถือ: เมื่อท่าทางคงที่ รูปร่างพื้นผิวที่วัดได้จะเป็นรูปร่างพื้นผิวที่แท้จริงของกระจกนั่นเอง หากรัศมีความโค้งไม่ถูกต้อง รูปร่างของพื้นผิวจะสะท้อนสภาวะอยู่นอกโฟกัสได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ถูกบดบังด้วยท่าทางที่ไม่ถูกต้อง
◆ ทำซ้ำได้: มาตรฐานของภาพตาแมวยังคงไม่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าผู้ปฏิบัติงานจะเป็นอย่างไรก็ตาม ท่าที่ปรับโดยจางซานและหลี่ซือนั้นเป็นท่าเดียวกัน
◆ เมื่อข้อมูลจากเครื่องมือต่างๆ ขัดแย้งกัน มีวิธีที่ชัดเจนในการแก้ไขปัญหา: CGH มีตาแมวที่ล็อคท่าทาง โดยวัดรูปร่างพื้นผิวที่แท้จริงภายใต้ท่าทางทางทฤษฎี สำหรับวิธีการอื่นๆ หากไม่ได้ล็อคท่าทางอย่างเคร่งครัด ข้อมูล "ดูดี" อาจไม่ถูกต้อง ในกรณีนี้ การวัดรัศมีความโค้งแยกกันมักจะให้คำตอบ สุดท้ายนี้ ในระบบการทดสอบ CGH มีการกล่าวถึงการชดเชยหน้าคลื่นบ่อยที่สุด ซึ่งรับประกันความแม่นยำของรูปทรงพื้นผิว อย่างไรก็ตาม การชดเชยหน้าคลื่นขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าท่าทางระหว่างกระจกที่ทดสอบกับ CGH (Curve Front Gauge) อยู่ในสถานะที่ออกแบบตามทฤษฎี ตาของแมวทำหน้าที่เป็น "พลังในการทรงตัว" ที่ล็อคอยู่ในท่าทาง เมื่อจัดวางท่าจะเผยให้เห็นรูปร่างที่แท้จริงของกระจก รัศมีความโค้งถูกต้องหรือไม่ถูกต้อง ไม่มีอะไรถูกซ่อนไว้ และนี่คือสิ่งที่การทดสอบความแม่นยำต้องการมากที่สุด: ความแท้จริง
