آشنایی با بی نظمی متقارن چرخشی (RSI)

بی نظمی متقارن چرخشی (RSI) می تواند در سیستم هایی با سطوح زیادی جمع شود و عملکرد سیستم را کاهش دهد. ما مقدمه ای برای RSI و نحوه مشخص شدن آن در هر ISO 10110 ارائه می دهیم. ما در مورد نحوه مدل سازی RSI با استفاده از سطح SAG استاندارد Zeike در OpticStudio بحث می کنیم.

نویسنده ارین الیوت

معرفی

بی نظمی متقارن چرخشی (RSI) به گروهی از خطاهای چرخشی متقارن به شکل یک سطح نوری اشاره دارد. این خطاها توسط چند جمله ای Zeike نشان داده شده است ، و شکل انحراف کروی مرتبه سوم و سفارشات بالاتر از انحراف کروی است.

اشکال چند جمله ای RSI

اشکال چند جمله ای که به عنوان RSI گفته می شود عبارتند از:

از نظر ضرایب استاندارد Zeike همانطور که در OpticStudio تعریف شده است ، چند جمله ای Zeike که در RSI درگیر هستند عبارتند از:

چرا RSI یک نگرانی است

اصطلاحات RSI می تواند به سرعت در هر سیستم با تعداد زیادی از سطوح مانند آندوسکوپ ، لنزهای طرح ریزی یا لنزهای فوتولیتوگرافی مشکل ساز شود. متداول است که فرض کنیم خطاهای سطح در چنین سیستمهایی به طور تصادفی ترکیب می شوند و بنابراین برآورد خطای کل RSS از هر نوع خطا است. این در مورد چند جمله ای RSI صادق نیست. خطاهای سطح به طور مستقیم اضافه نمی شوند ، اما خطای کل بزرگتر از محاسبه RSS است. به عنوان مثال ، چهار اصطلاح چند جمله ای RSI در زیر نشان داده شده است که هر کدام دارای ضریب 0. 01 هستند.

مجموع چهار چند جملهای فوق در زیر نشان داده شده است. RSS چند جمله ای 0. 1 است ، اما خطای سطح RSS واقعی 0. 14 است.

(توجه داشته باشید ، برای گرافیک های بالا ، که می توان از چند جمله ای RSI برای گرفتن رول لبه بر روی یک سطح استفاده کرد. Edge Roll یک مشکل تولید رایج است.)

مشخص کردن RSI در نقاشی در هر ISO 10110

تعریف اصطلاحات RSI در ISO 10110 قسمت 5: تحمل شکل سطح ارائه شده است. ابتدایی ترین شکل RSI مورد استفاده در نقشه های نوری:

در جایی که اصطلاحات به صورت تعریف شده است: یک خطای قدرت P-V در سطح ، در حاشیه ها یا نانومتر های B کل بی نظمی سطح P-V ، در حاشیه یا نانومتر C ، P-V RSI ، در حاشیه ها یا نانومتر ها

انواع مختلفی در این فرم اساسی وجود دارد ، همانطور که در ISO10110-5 مشخص شده است. طول موج آزمایش ممکن است مشخص شود. محدودیت در کل RMS خطای سطح نیز می تواند گنجانده شود.

خطای قدرت P-V از 3 حاشیه ، یک بی نظمی P-V کمتر از 1 حاشیه و P-V RSI را در کمتر از 0. 5 حاشیه نشان می دهد. مقادیر P-V در طول موج 500 نانومتر اندازه گیری می شود.

این محدودیت ها برای خود سطح نوری اعمال می شود. حاشیه ای به عنوان گسترش از مرکز تاریک به مرکز تاریک در یک تداخل تعریف شده است. یک حاشیه با طول موج/2 مطابقت دارد.

مشخص کردن خطای سطح در نانومتر ها اغلب واضح تر است. مشخصات معادل آن در نانومتر:

چند جمله ای Zeike در ISO 14999-4

چند جمله ای Zeike در ISO 14999 قسمت 4: تفسیر و ارزیابی تحمل های مشخص شده در ISO 10110 تعریف شده است. چند جمله ای به استفاده از شاخص های (n ، m) آنها گفته می شود: z (0،0) ، z (1،1) ، z (1 ، -1) و غیره.

مدل سازی RSI در OpticStudio

در OpticStudio ، از سطح SAG استاندارد Zeike می توان برای نشان دادن سطحی که حاوی RSI و سایر خطاهای سطح است ، استفاده شود. سطح SAG استاندارد Zeike می تواند یک شکل پایه را در خود جای دهد که یک مخروط یا یک آسفری باشد و اصطلاحات zeike به شکل پایه اضافه می شود.

برای سطوح پیچیده تر از مخروط یا یک آسفری یکنواخت ، می توان از سطح فاز استاندارد Zeike برای افزودن خطاها به سطح استفاده کرد.

یک سطح SAG استاندارد Zeike در زیر ، در ویرایشگر داده های لنز (LDE) OpticStudio نشان داده شده است. ضرایب Zeike در سمت راست LDE ظاهر می شود.

تعریف چند جملهای SAG SAG استاندارد Zeike در پرونده های راهنمای OpticStudio آورده شده است. بخشی از لیست در زیر نشان داده شده است. از آنجا که اصطلاحات کمی متفاوت از تعاریف مورد استفاده در ISO 14999-4 است ، ترجمه لازم است. به عنوان مثال ، اصطلاح ISO 10110 ، Z (4،0) ، در اینجا توسط ZOS Standard Zeike Term 11 نشان داده شده است.

تبدیل از اصطلاحات zeike ISO 10110 برای RSI به سطح استاندارد Zeike SAG در زیر خلاصه شده است. Zeikes 11 ، 22 ، 37 و 56 مورد نیاز است. پارامتر و اعداد ستون در LDE نیز ذکر شده است ، زیرا این مقادیر برای کنترل برنامه نویسی RSI مفید هستند.

مدل سازی RSI

ما می توانیم با استفاده از مراحل زیر حاوی حداکثر مقادیر مجاز RSI و بی نظمی باشیم:

• مقادیر تصادفی را به شرایط RSI اختصاص دهید: Z11 ، Z22 ، Z37 و Z56.
• خطای سطح RMS را بررسی کنید.
• مقیاس برای دستیابی به مقدار صحیح برای C
  • این فقط یک مقیاس بندی واحد طول می کشد ، زیرا مقیاس هر ضریب zeike توسط یک مقیاس ثابت RMS را با همان ثابت انجام می دهد.
  • بدون ایجاد مزاحمت در مقادیر اصطلاحات RSI: Z11 ، Z22 ، Z37 و Z56.
  • این یک فرآیند تکراری خواهد بود زیرا مقادیر شرایط RSI قابل تغییر نیست.

  این فرآیند به بهترین وجه به صورت برنامه ای انجام می شود. می توان از زبان برنامه نویسی Zemax (ZPL) استفاده کرد. یا می توان از رابط برنامه نویسی برنامه (API) در OpticStudio استفاده کرد. نمونه ای از مدل سازی بی نظمی و RSI برای یک آینه پارابولیک با استفاده از API در مقاله مدل سازی بی نظمی متقارن به صورت چرخشی با API آورده شده است.

  برای تحمل بی نظمی سطح کل و RSI (B و C) ، مقادیر تصادفی را می توان برای B و C انتخاب کرد و روند فوق دوباره انجام شد اما با استفاده از مقادیر تصادفی تولید شده B و C به جای حداکثر مقادیر مجاز.

  منابع

  • ISO 10110-5: https://www. iso. org/standard/
  • ISO 14999-4: https://www. iso. org/standard/