Currently there exists a large number of different methods for surface characterization. Each method has its specific positives and negatives. This article offers a view at reference surface imperfections of optical surfaces using different observation techniques: scanning confocal microscopy, white light interferometry (WLI) and atomic force microscopy (AFM). Purpose of this is as complex as possible view to morphology and topography of defects in three-dimensional scale and comparison with their optical properties. and V současné době existuje velké množství různých metod pro charakterizaci povrchů. Každá metoda má své klady i zápory. Tento článek nabízí pohled na referenční povrchové vady optických ploch pomocí různých pozorovacích technik, a to skenovací konfokální mikroskopie, interferometrie v bílém světle a mikroskopie atomárních sil. Účelem je co nejkomplexnější pohled na morfologii defektů v trojrozměrném měřítku a porovnání s jejich optickými vlastnostmi.
In this present paper, attention is paid to the possibility of using the viscoelastic properties analysis carried out on the dynamic thermomechanical analyser as a method for identifying appropriate tool construction materials, which are suitable for selective mid spatial frequencies suppressing. For this purpose, a method of measuring the frequency dependencies of the elastic modules and the internal damping coefficient was proposed. Practical utilization of the obtained results was demonstrated on examples of tested samples, where the mechanism of their viscoelastic behaviour was analysed according to oscillation loading frequency. and V předkládaném článku je pozornost věnována možnosti využití analýzy viskoelastických vlastností materiálů prováděné na dynamickém termo-mechanickém analyzátoru, jakožto metody pro identifikaci vhodných konstrukčních materiálů nástrojů selektivně odstraňujících střední frekvence (MSF), které vznikají při subaperturním CNC opracování optických elementů. Za tímto účelem byla navržena metoda měření frekvenčních závislostí modulů pružnosti a činitele vnitřního tlumení. Praktické využití takto získaných výsledků bylo demonstrováno na příkladech testovaných vzorků, kdy byl analyzován mechanismus jejich viskoelastického chování v závislosti na frekvenci oscilačního zatěžování.
The aim of this article is mapping and assessing of the mid spatial frequencies occurrence in the CNC optical surfaces machining process, when due to precisely-defined tools path some typical surface structures with significant impact on optical properties are formed or suppressed. and Článek se věnuje mapování a hodnocení výskytu ''mid spatial frequencies'' v procesu CNC opracování optických ploch, kdy vzhledem k přesně definovaným drahám nástrojů dochází ke vzniku nebo naopak k potlačování určitých pro použité procesy charakteristických struktur, jež mají výrazný vliv na optické vlastnosti takto vyráběných optických prvků.
The presented article would like to contribute to a better orientation in the field of an optical elements surface defects evaluation according to in the recent time expanded ISO-10110-7 and MIL-0- 13830A norms, that over time become the Acceptance test protocols usual part. In addition to the understandable basic concepts and assessment criteria explanation, concrete procedure examples of surface defects characterization in both reflectance and transmittance arrangement are also presented with regards to the application for aspheric surface shape evaluation. and Předkládaný článek si klade za cíl přispět k lepší orientaci v oblasti hodnocení vad povrchů optických prvků podle v současnosti značně se rozmáhajících norem ISO-10110-7 a MIL-0-13830A, které se tak postupem času stávají standardní součástí Acceptance test protokolů. Kromě srozumitelného výkladu základních pojmů a hodnotících kritérií jsou zde prezentovány rovněž konkrétní příklady možných postupů charakterizace povrchových vad, a to jak v reflektančnim, tak v transmitančnim uspořádání, vše s ohledem na využitelnost při hodnocení povrchů s asférickým tvarem.
The article focuses on the corrective polishing technology, that using for the shape corrections of the optical surface. For it to be attained effective result of these technologies it is necessary abide a whole range of principles, which are widely discussed in this work. Furthermore also discussed the problematic of medium spatial frequencies (MSF), their measurements and links to the shape specifications of the corrected surface, where the cost of improving the shape can lead to the development of MSF. and Článek se zaměřuje na korektivní lešticí technologie používané pro tvarové korekce optických povrchů. Pro to, aby byl dosažen efektivní výsledek, je nutné u těchto technologií dodržet celou řadu zásad, které jsou v této práci široce diskutovány. Dále je zde diskutována problematika středních prostorových frekvencí (MSF), jejich měření a vazeb na tvarové specifikace korigovaných ploch, kdy za cenu zlepšení tvaru může docházet k rozvoji MSF.
In this work, we summarize existing methods of sub-surface damage measurement, also a new method along with its initial results is presented. The method is based on the measurement of the scattered laser light intensity. For calibration purposes, an empiric relationship between the integral intensity of scattered light and sub-surface damage depth (determined from surface roughness) is established first. For a trial sample, sub-surface damage depth values determined either from surface micro-roughness or by our method are compared. and V této práci shrnujeme dostupné metody měření hloubky podpovrchového poškození a představujeme návrh nové metody společně s prvními výsledky. Metoda je založena na měření intenzity rozptýleného laserového záření. Pro kalibraci metody je nejprve určena empirická závislost mezi integrální intenzitou rozptýleného záření a hloubkou podpovrchového poškození stanovenou z mikrodrsnosti povrchu. Pro zkušební vzorek je pak porovnána hloubka podpovrchového poškození stanovená z mikrodrsnosti povrchu s naší metodou.
Except shape errors (low spatial frequencies) and microroughness (high spatial frequencies) on optical surface there also occur socalled mid spatial frequencies (MSF). Structures inside band MSF originate primarily during subaperture machining and significant role have vibrations inside machine-tool [1]. The subject of this article is a vibrodiagnostics of optical surface machining by CNC machine-tool and localization of effect of specific vibrational frequencies to the area on workpiece surface. and Kromě odchylek tvaru, tedy nízkých prostorových frekvencí, a mikrodrsnosti, tedy vysokých prostorových frekvencí, se na optickém povrchu taktéž vyskytují tak zvané střední prostorové frekvence. Struktury v pásmu středních prostorových frekvencí (MSF - mid spatial frequencies) vznikají především u subaperturního CNC obrábění a významnou roli u toho hrají vibrace uvnitř obráběcího stroje [1]. Předmětem tohoto článku je vibrodiagnostika obrábění optických ploch na CNC stroji a lokalizace působení konkrétních vibračních frekvencí na oblast na povrchu obrobku.
The aim of the present article is to provide clear and user valuable information about aspheric surfaces measurements suitable for use in optical manufacture. In view of this a theoretical analysis of the surface shape criteria defining possibilities in accordance with ISO 10110 was compiled. Also the aspheric surfaces measurement operating procedures (measurement methodology) for aspherical stitching interferometer and 3D non-contact profilometer were compiled too with regard to the process key steps discussion. These procedures were then tested by the real aspherical surfaces samples measuring and the standard deviations of the results were determined., Cílem předkládaného článku je přinést přehledné a uživatelsky cenné informace o způsobech měření asférických povrchů vhodných pro použití v optické výrobě. S ohledem na to byl proveden teoretický rozbor možností definování tvarových kritérií v souladu s normou ISO 10110 a dále byly sestaveny operační postupy - metodiky měření, popisující klíčové úkony při měření tvarů asférických povrchů pomocí asférického stitchovacího interferometru a 3D bezkontaktního profilometru. Tyto postupy pak byly testovány měřením reálných vzorků asférických ploch, kdy byly stanoveny standardní směrodatné odchylky získaných výsledků., and Stanislav Michal ml.
The unfavorable effect of the presence of deviations in the region of mid-spatial frequencies (wavelengths of 0.46 mm to 10 mm) on the aspheric optical surface is well known. However, the subaperture machining methods naturally lead to their creation. If we know their exact sources, we can simulate their formation and subsequently optimize the production process. The article describes and successfully simulated the formation of structures in the tangential direction due to the vibrations in the subaperture grinding process. It is confirmed that imperfect balancing of a tool or phenomenon as a magnetostriction can, under certain process conditions, cause midrange structures. In the second part, simulations of the influence of the minimum position step of the grinding machine axis were performed. The results show that lower resolution in axis positioning is one of the sources of distinctive rings that are often observed on aspherical surfaces. and Nepříznivý vliv přítomnosti odchylek v oblasti středních frekvencí (vlnové délky 0,46 mm až 10 mm) na asférickém optickém povrchu je dobře znám. Subaperturní metody obrábění k jejich tvorbě však přirozeně vedou. Budeme-li znát jejich přesné zdroje, můžeme simulovat jejich formování a následně cíleně optimalizovat výrobní proces. V článku je popsána a úspěšně simulována tvorba struktur v tangenciálním směru vlivem vibrací v procesu subaperturního broušení. Potvrzuje se, že nedokonalé vyvážení nástroje či jevy jako magnetostrikce mohou při určitých procesních podmínkách způsobovat tvorbu struktur v oblasti středních frekvencí. V druhé části práce byly provedeny simulace vlivu minimálního kroku polohování os brousicího stroje. Výsledky ukazují, že nižší rozlišení při polohování os je jedním ze zdrojů výrazných kroužků, které jsou na asférických plochách často pozorovány.
The work deals with the creation of correction data when generating spherical and aspherical surfaces. Generation is performed on the converted five-axis milling machine, for which it is necessary to generate control programs. In the process of generating surfaces may be formed random errors. Hence the need to measure workpieces, and errors corrected. There is thus solved a measurement of generated surface on coordinate measuring machine Mitutoyo LEGEX 744 and draft methods of data processing by using polynomial of n-th order. The measured data are processed by Matlab, specifically CFTool module. This method is further tested and subsequently the experiment evaluated. and Práce se zabývá tvorbou korekčních dat při generování sférických a asférických ploch. Generování je prováděno na přestavěné pětiosé frézce, pro kterou je nutno generovat řídicí programy. Při procesu generování mohou vznikat náhodné chyby. Proto je třeba obrobky měřit a chyby korigovat. Je zde tedy řešeno měření vygenerovaných ploch na souřadnicovém měřicím stroji Mitutoyo Legex 744 a návrh následné metody zpracování naměřených dat pomocí prokládání polynomu n-tého řádu. Data jsou zpracovávána aplikací Matlab, konkrétně modulem CFTool. Tato metoda je dále testována a následně je celý experiment vyhodnocen.