MXPA02009021A - Metodo de alineacion de sistema optico que utiliza holograma y aparato del mismo. - Google Patents

Abstract

Se proporciona tanto un metodo de alineacion de un sistema optico cano los elementos de alineacion. En el metodo, un elemento de holograma se manufactura de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria optica que una trayectoria incidente. Un elemento optico y un elemento de holograma se instalan en un cilindro. Los errores de alineacion del elemento optico se miden a partir de las trayectorias de interferencia formadas sobre una superficie de imagen mediante los haces de rayos de referencia y los haces de rayos de prueba. El elemento optico se alinea con la finalidad de eliminar los errores de alineacion. De esta manera, los errores de alineacion del sistema optico pueden medirse en tiempo real y en una manera exacta.

Description

MÉTODO DE ALINEACIÓN DE SISTEMA ÓPTICO QUE UTILIZA HOLOGRAMA. Y APARATO DEL MISMO Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método de alineación de un sistema óptico y a un aparato del mismo, y de manera más particular, se refiere tanto a un método que alinea con facilidad un sistema óptico utilizando un holograma generado por computadora (CGH, por sus siglas en inglés) como a los elementos de alineación. 2. Descripción de la Técnica Relacionada En general, la alineación de un sistema óptico se consigue al alinear los elementos ópticos que constituyen el sistema óptico y al ajustar mecánicamente las posiciones de los elementos ópticos, de modo que el sistema óptico tenga una calidad de imagen que se encuentra dentro de una tolerancia prescrita. En otras palabras, la técnica convencional con la que se alinea el sistema óptico no mide, en forma directa, los errores del sistema óptico, sino que solo mide la intensidad de iluminación que representa la calidad de imagen con el objeto de realinear los elementos REF. 141433 ópticos cuando la calidad de imagen se desvía de un límite de tolerancia. En el método convencional de alineación del sistema óptico, se requiere de una unidad adicional con el fin de medir la calidad de imagen, y el sistema óptico se realinea midiendo la calidad de imagen y calculando indirectamente los errores de alineación del sistema óptico. De esta manera, es difícil calcular con precisión los errores de alineación, y los errores pueden presentarse cuando se realinea el sistema óptico. Aún no ha sido puesta a consideración una técnica para adoptar un CGH en un aparato y método generales para alinear un sistema óptico. En este punto, el CGH es un holograma generado por computadora, el cual se obtiene calculando la distribución de amplitud compleja del holograma a partir de la distribución de amplitud de un objeto. En la técnica convencional, los elementos ópticos se alinean por medio de la manipulación mecánica, lo cual resulta en una alineación parcial o con juego de los elementos ópticos, y de esta manera, tiene que prepararse una unidad de alineación adicional. De este modo, la configuración del aparato se vuelve más complicada y los costos de manufactura se incrementan.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Con la finalidad de resolver los problemas descritos con anterioridad, un objetivo de la presente invención, es proporcionar tanto un método de alineación exacta de un sistema óptico en tiempo real y en una manera precisa eliminando los errores que suceden por medio de la manipulación mecánica de los elementos ópticos que constituyen el sistema óptico, como los elementos de alineación . En consecuencia, con el fin de conseguir el objetivo anterior, se proporciona un método de alineación de un sistema óptico. Un elemento óptico y un elemento de holograma se instalan en un cilindro. Los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de las trayectorias de interferencia que se forman en la superficie de la imagen mediante haces de rayos de referencia y haces de rayos de prueba. El elemento óptico se alinea con el objeto de eliminar los errores de alineación. En este punto, el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora. El elemento de holograma se manufactura de acuerdo con la tolerancia del sistema óptico de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente . Se prefiere que el cilindro además incluya una unidad para instalar el elemento de holograma generado por computadora. En este punto, se prefiere que el elemento óptico sea instalado en la parte frontal del elemento de holograma generado por computadora, y que los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del elemento óptico, sean reflejados sobre el elemento de holograma generado por computadora y que se desplacen en la misma trayectoria óptica . De preferencia, el elemento óptico se instala después del elemento de holograma generado por computadora y los haces de rayos de prueba, que son trasmitidos a través del elemento de holograma generado por computadora, son reflejados en dirección perpendicular sobre una superficie incidente del elemento óptico y se desplazan en la misma trayectoria óptica. Los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas. Con la finalidad de conseguir el objetivo anterior, se proporciona un sistema óptico que comprende al menos uno o más elementos ópticos 1 con un holograma para la difracción de los haces de rayos de prueba en la misma trayectoria óptica. En este punto, se prefiere que el holograma sea un holograma generado por computadora. Con la finalidad de conseguir el objetivo anterior, se proporciona un método de alineación de un sistema óptico . Un elemento óptico con un holograma se alinea en un cilindro de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente. Los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de las trayectorias de interferencia formadas mediante los haces de rayos de referencia y los haces de rayos de prueba. El elemento óptico se alinea con la finalidad de eliminar los errores de alineación. En este punto, el holograma es un holograma generado por computadora. Los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de inter erencia nulas. Con la finalidad de conseguir el objetivo anterior, se proporciona un método de verificación o prueba de un cilindro. Un elemento de holograma se coloca en una posición predeterminada del cilindro y se instala un lente o espejo óptico predeterminado en una posición designada de un elemento óptico. La condición de manufactura del cilindro se mide a partir de las trayectorias de interferencia formadas mediante los haces de rayos de referencia y los haces de rayos de prueba. El elemento de holograma se manufactura de acuerdo con la tolerancia de un elemento óptico de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente. En este punto, el elemento de holograma . es un elemento de holograma generado por computadora. Se prefiere que el cilindro además incluya una unidad para instalar el elemento de holograma generado por computadora . Se prefiere que el lente o espejo óptico predeterminado sea un lente esférico con el que se puede medir la condición de manufactura del cilindro.

En este punto, se prefiere que una vez que se haya instalado el lente predeterminado en la parte frontal del 'elemento de holograma generado por computadora, los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través de los lentes predeterminados, sean reflejados a lo largo de la misma trayectoria óptica. Se prefiere que una vez que sea instalado el lente predeterminado después del elemento de holograma generado por computadora, los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del holograma generado por computadora, sean reflejados en dirección perpendicular sobre una superficie incidente del lente predeterminado y que se desplacen en la misma trayectoria óptica. La condición de manufactura del cilindro se mide a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas. Un sistema óptico incluye al menos uno o más elementos ópticos con un elemento de holograma colocado en una posición predeterminada de un cilindro de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente. En este punto, el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora. 1 Con la finalidad de conseguir el objetivo anterior, se proporciona un sistema óptico que incluye al menos un elemento óptico con una unidad para colocar un elemento de holograma en una posición predeterminada de un cilindro. En este punto, el elemento de holograma mide la condición de manufactura del cilindro o alinea el elemento óptico. Se prefiere que el elemento de holograma sea un elemento de holograma generado por computadora. En este punto, las trayectorias de interferencia nulas se refieren a un estado donde no son creadas las trayectorias de interferencia. La presente invención proporciona un método de alineación de un sistema óptico, utilizando un holograma generado por computadora, en tiempo real y en una manera exacta y proporciona una medición de la condición de manufactura de un cilindro. Del mismo modo, la presente invención proporciona un elemento óptico que se alinea directamente y se utiliza en forma simultánea al imprimir un holograma directamente sobre el elemento óptico, y un método de alineación del sistema óptico. Los errores de alineación del sistema óptico incluyen el error de desenfoque, el error de descentrado, el error de punta-inclinación y el error de ladeo- inclinación . En este punto, el error de desenfoque sucede cuando los rayos de luz son desviados hacia el eje óptico por más o menos la cantidad correcta que en el sistema de enfoque o desenfoque. El error de descentrado sucede cuando el centro del elemento óptico no es alineado con el eje óptico del sistema. El error de punta- inclinación sucede cuando el elemento óptico es inclinado sobre el eje-X. El error de ladeo-inclinación sucede cuando el elemento óptico es inclinado sobre el eje-Y. La alineación del sistema óptico representa el arreglo de los elementos ópticos que constituyen el sistema óptico sin estos errores .

Breve Descripción de los Dibujos El objetivo y las ventajas anteriores de la presente invención serán más aparentes mediante la descripción en detalle de las modalidades preferidas de la misma con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de proyección óptica que utiliza un método de alineación de un sistema óptico de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; La Figura 2 es otra vista esquemática del sistema de proyección óptica que utiliza un método de alineación de un sistema óptico de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención; La Figura 3 es una vista esquemática de un interferómetro que se utiliza en el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la modalidad de la presente invención; Las Figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas que ilustran un método de verificación de un cilindro de acuerdo con la modalidad de la presente invención; La Figura 6 es una vista esquemática que ilustra el sistema óptico y el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención; La Figura 7 es otra vista esquemática que ilustra el sistema óptico y el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la segunda modalidad de la presente invención; y Las Figuras 8-10 son vistas que ilustran los errores medidos en el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención De aquí en adelante, las modalidades de un método de alineación de un sistema óptico, los elementos alineados y un método de verificación de un cilindro de acuerdo con la presente invención, se van a describir en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Los mismos números de referencia en los dibujos denotan los mismos miembros. La Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de proyección óptica que utiliza un método de alineación de un sistema óptico, el cual posee un elemento de holograma, es decir, un elemento de holograma generado por computadora (CGH) , de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3 muestra un interferómetro de Fizeau. Con referencia a las Figuras 1 y 3 , en una modalidad de un sistema óptico, un método de alineación del sistema óptico y un método de verificación de un cilindro de acuerdo con la presente invención, el interferómetro de Fizeau 31 forma los haces de rayos de referencia 1 y los haces de rayos de prueba 3 a partir de la fuente luminosa 41. El sistema de proyección óptica 35 tiene elementos ópticos sobre los cuales se hacen incidir los haces de rayos de prueba 3 que son transmitidos a través del interferómetro de Fizeau 31.

Otro tipo de interferómetro podría utilizarse también como el interferómetro 31. Asimismo, en la modalidad de la presente invención, se describe un método de alineación de un sistema de proyección óptica, aunque puede aplicarse tambié a la alineación de otro tipo de sistema óptico. El interferómetro de Fizeau 31, el cual se sitúa en la parte frontal del sistema de proyección óptica, genera tanto los haces de rayos de prueba 3 como los haces de rayos de referencia 1 que son necesarios para los métodos de alineación del sistema óptico y de verificación de cilindro. Los haces de rayos de prueba 3 emitidos a partir del interferómetro de Fizeau 31 se hacen incidir sobre el sistema de proyección óptica 35 que se sitúa en la parte posterior del interferómetro de Fizeau 31. En este punto, los elementos ópticos, los cuales son componentes del sistema óptico, son lentes o espejos, pero sin un CGH. Con referencia a la Figura 3, el interferómetro de Fizeau 31 incluye una fuente luminosa 41, un lente de condensación 42, un filtro 43,, un divisor de haces de rayos 45 y un lente colimador 47. El lente de condensación 42 condensa los haces de rayos generados a partir de la fuente luminosa 41. El filtro 43 solo transmite algunas de las longitudes de onda específicas de los haces de rayos incidentes. El divisor de haces de rayos 45 separa o divide una trayectoria óptica en dos trayectorias ópticas, de modo que de los haces de rayos incidentes, los haces de rayos de referencia 1 se desplazan hacia una superficie de imagen 49 y los haces de rayos de prueba 3 se desplazan hacia el sistema de proyección óptica 35. El lente colimador 47 colima o alinea los haces de rayos de prueba 3. La fuente luminosa 41 tiene la función de generar haces de rayos láser, algunos de los cuales son los haces de rayos de prueba 3 y algunos de los cuales son los haces de rayos de referencia 1.· El lente de condensación 42 tiene la función de condensar los haces de rayos láser que se generan en la fuente luminosa 41 y los transmite hacia el divisor de haces de rayos 45. El filtro 43 se prepara en la trayectoria óptica entre el lente de condensación 42 y el divisor de haces de rayos 45 solamente con el objeto de transmitir algunos de los haces de rayos incidentes que tienen una intensidad luminosa óptima dentro de un rango de frecuencia predeterminado . El divisor de haces de rayos 45 tiene la función de cambiar la trayectoria óptica de los haces de rayos de referencia 1 de los haces de rayos de incidencia hasta un ángulo de 90", de modo que los haces de rayos de referencia 1 se desplazan en dirección de la superficie de imagen 49 y transmiten los haces de rayos de prueba 3, como son, en dirección del sistema de proyección óptica 35. El lente colimador 47 tiene la función de colimar o alinear los haces de rayos de prueba 3 que son transmitidos a través del separador de haces de rayos 45. Del mismo modo,, además se prepara un lente divergente (no se muestra) en la parte frontal del lente colimador 47 para hacer que los haces de rayos de prueba 3, que son transmitidos a través de el lente colimador 47, converjan con los haces de rayos luminosos . Los haces de rayos de prueba 3 , que se transmiten hacia el sistema de proyección óptica 35 a través del interferómetro de Fizeau 31, son reflejados sobre el elemento óptico 32 o sobre un elemento CGH 33 del sistema de proyección óptica 35, y una vez más, se hacen incidir sobre el interferómetro de Fizeau 31. El divisor de haces de rayos 45 cambia la trayectoria óptica de los haces de rayos de prueba 3 que inciden de nuevo sobre el interferómetro de Fizeau 31 hasta un ángulo de 90°, de modo que los haces de rayos de prueba 3 se desplazan en dirección de la superficie de imagen 49 y forman las trayectoria de interferencia con los haces de rayos de referencia 1 sobre la superficie de imagen 49. Con referencia a la Figura 2, en el sistema de proyección óptica que utiliza el sistema óptico, el método de alineación del sistema óptico y el método de verificación de cilindro de acuerdo con la presente invención, pueden utilizarse los haces de rayos de luz convergentes y los haces de rayos de luz no alineados como los haces de rayos de prueba transmitidos a través del interferómetro de Fizeau 31. Los haces de luz convergente pueden formarse al preparar un lente óptico en la parte frontal del lente colimador 47 del interferómetro de Fizeau 31, como se describió con anterioridad. La estructura y función del sistema óptico son las mismas que aquellas descritas en la modalidad con referencia a la Figura 1. Las Figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas que ilustran - un método de verificación de un cilindro con la finalidad de medir la condición de manufactura del cilindro en el cual se instala un elemento óptico. Con referencia a las Figuras 4 y 5, en el método de verificación del cilindro de acuerdo con la modalidad de la presente invención, un elemento de holograma, es decir, un elemento CGH 33, se manufactura para reflejar los haces de rayos de prueba en la misma trayectoria óptica. El elemento CGH 33 se coloca en una posición predeterminada de un cilindro 35, los lentes predeterminados 32 y 34 se instalan en posiciones designadas de un elemento óptico, y la condición de manufactura del cilindro 34 se mide a partir de las trayectorias de interferencia formadas, tanto por los haces de rayos de referencia 1 como por los haces de rayos de prueba 3, los cuales son emitidos a partir del elemento CGH 33 o a partir de los lentes predeterminados 32 y 34. En este punto, el elemento CGH 33 se manufactura tomando en consideración el limite de tolerancia de la calidad de imagen. Como se muestra en las Figuras 6 y 7, el lente predeterminado 32 se manufactura con la misma dimensión que el diámetro y el espesor de un borde del elemento óptico, el cual se instalará en el cilindro 35 y se diseña de modo que tenga un radio de curvatura óptimo, de modo que los haces de rayos puedan hacerse incidir sobre una posición predeterminada y exacta del elemento CGH 33 por medio de simulación por computadora. El lente predeterminado 32 se manufactura tomando en consideración cada elemento óptico y se instala en una posición designada en donde los elementos ópticos se colocan para medir la condición de manufactura del cilindro 35. El elemento CGH 33 se manufactura de manera que pueda reflejar los haces de rayos de prueba 3, transmitidos a partir del lente predeterminado 32, de modo que los haces de rayos de prueba 3 se desplazarían en dirección contraria con respecto a la trayectoria óptica s£ el lente predeterminado 32 se situara en la parte frontal del elemento CGH 33. Sí el lente predeterminado 34 se situara después del elemento CGH 33, el elemento CGH 33 se fabricaría de modo que los haces de rayos de prueba 3 serían transmitidos hacia el elemento CGH 33, reflejándose sobre el espejo 36, y serían incidentes en dirección perpendicular y se reflejarían sobre una superficie incidente del lente predeterminado 34 y se desplazarían en dirección contraria con respecto a la trayectoria óptica, y finalmente se transmitirían hacia el interferómetro 31 a través del elemento CGH 33. El elemento CGH 33 puede ser en forma de anillo o en forma de ventilador en función de la trayectoria óptica de los haces de rayos de prueba 3 transmitidos a través de el lente predeterminado 32.

Se prefiere que el cilindro 35 además incluya una unidad adicional para así instalar el elemento CGH 33. Con referencia a la Figura 4, el lente predeterminado 32 se manufactura sobre todo con el fin de medir la condición de manufactura del cilindro 35. También, el lente predeterminado 32 se coloca en una posición designada de cada elemento óptico que será situado en la parte frontal de un elemento de holograma, es decir, el elemento CGH 33, con el objeto de retransmitir los haces de rayos de prueba 3 reflejados sobre el elemento CGH 33 hacia el interferómetro de Fizeau 31. Con referencia a la Figura 5, el lente predeterminado 34 se coloca en una posición designada de cada elemento óptico después del elemento CGH 33. Los haces de rayos de prueba 3, que son transmitidos a través del elemento CGH 33, se hacen incidir en dirección perpendicular y son reflejados sobre una superficie incidente del lente predeterminado 34, de acuerdo con la ley de reflexión, cambian su trayectoria óptica hacia una dirección contraria, y de esta manera, son transmitidos hacia el interferómetro de Fizeau 31. Como se describió con anterioridad, los haces de rayos de prueba 3, que se han hecho incidir sobre el interferómetro de Fizeau 31 a través del sistema de proyección óptica 35, forman una vez más las trayectorias de interferencia con los haces de rayos de referencia 1 sobre la superficie de imagen 49. Sí estas trayectorias de interferencia fueran las trayectorias de interferencia nulas, significa que el cilindro 35 sería moldeado con el parámetro de diseño. Si no, significa que el cilindro 34 no sería moldeado con el parámetro de diseño. Los errores de manufactura del cilindro 35 pueden corregirse en base a las formas de las trayectorias de interferencia . La Figura 6 es una vista esquemática que ilustra un sistema óptico, en el cual un elemento de holograma, es decir, un elemento CGH, se ínstala adicionalmente y un método de alineación del sistema óptico de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Con referencia a la Figura 6, el sistema óptico de acuerdo con la modalidad de la presente invención incluye al menos un elemento óptico 32a sobre el cual se hacen incidir los haces de rayos de prueba 3 a partir de un interferómetro 31 y un cilindro 35 que tiene un elemento de holograma. En este punto, el elemento de holograma es un elemento CGH 33. Con el fin de instalar el elemento CGH 33, se prefiere que sea preparada una unidad adicional en el cilindro 35. Con referencia a la Figura 6, durante el método de alineación del sistema óptico, se manufactura un elemento de holograma, es decir, un elemento CGH 33, de modo que pueda reflejar los haces de rayos de prueba a lo largo de la misma trayectoria óptica. Los elementos ópticos 32a y 34a se instalan en el cilindro 35 y los errores de alineación de los elementos ópticos 32a y 34a se miden a partir de las trayectorias de interferencia formadas por los haces de rayos de referencia 1 y los haces de rayos de prueba 3 que son transmitidos a través del elemento CGH 33 o los elementos ópticos 32a y 34a. Finalmente, Los elementos ópticos 32a y 34a se alinean con la finalidad de eliminar los errores de alineación. El elemento CGH 33 se manufactura tomando en consideración un límite de tolerancia de la calidad de imagen. El elemento CGH 33, que se utiliza en el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la modalidad de la presente invención, se manufactura mediante el mismo método que el elemento CGH 33 en el método de verificación del cilindro. En otras palabras, el elemento CGH 33 se manufactura de modo que este sea impreso en una posición donde los haces de rayos de prueba 3 transmitidos a través de los elementos ópticos 32a y 34a alcancen, donde los haces de rayos de luz transmitidos a través del elemento óptico 32 situado en la parte frontal del elemento CGH 33 sean reflejados a lo largo de la misma trayectoria óptica, y donde los haces de rayos de luz transmitidos a través del elemento óptico 34a situado detrás del elemento CGH 33, sean reflejados a lo largo de la misma trayectoria óptica. Los errores de alineación del sistema óptico pueden medirse después que ambos elementos 32a y 34a sean colocados en el cilindro 35 o después que los elementos ópticos 32a y 34a sean instalados por separado. Del mismo modo que en el método de verificación de cilindro, en el método de alineación del sistema óptico en donde el elemento CGH 33 se instala adicionalmente , los errores de alineación del sistema óptico pueden medirse a partir de los errores de las trayectorias de referencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas formadas mediante los haces de rayos de referencia 1, que son generados a partir del interferómetro 31 y los haces de rayos de prueba 3 que regresan del sistema óptico. La Figura 7 es una vista esquemática que ilustra un sistema óptico que utiliza elementos ópticos sobre los cuales se imprime un CGH, de acuerdo con la modalidad de la presente invención, y un método de alineación del sistema óptico. Con referencia a la Figura 7, los elementos ópticos 32b y 34b, sobre los cuales se imprime un . holograma , sirven como elementos CGH. En este punto, se prefiere que el holograma sea un CGH. El CGH, el cual se diseña por medio de simulación por computadora, es impreso sobre los elementos ópticos 32b y 34b de modo que los haces de rayos de prueba 3 puedan hacerse incidir sobre los elementos ópticos 32b y 34b y que sean reflejados en la misma trayectoria óptica que la trayectoria incidente. Se prefiere que el " CGH sea impreso alrededor de los bordes de los elementos ópticos para así no degradar la calidad de la imagen formada por los haces de rayos que son transmitidos a través de los elementos ópticos. Con referencia a la Figura 7, durante el método de alineación del sistema óptico, de acuerdo con la modalidad de la presente invención, se forma un holograma sobre los elementos ópticos 32b y 34b de modo que los haces de rayos de prueba 3 se desplazan en la misma trayectoria óptica que la trayectoria incidente. Los elementos ópticos 32b y 34b se colocan el cilindro 35, y los errores de alineación de los elementos ópticos 32b y 34b se miden a partir de las trayectorias de interferencia, las cuales se forman sobre la superficie de imagen 49 tanto por los haces de rayos de referencia 1 como por los haces de rayos de prueba 3, los cuales son transmitidos a través de los elementos ópticos 32b y 34b. Finalmente, Los elementos ópticos 32b y 34b se alinean con la finalidad de eliminar los errores de alineación. En este punto se prefiere que el holograma sea un CGH. Los haces de rayos de prueba 3 que se hacen reflejar sobre el CGH, el cual está formado sobre los elementos ópticos 32b y 34b, cambian su trayectoria óptica, es decir, la misma trayectoria que la trayectoria incidente, hacia una dirección contraria, e interfieren con los haces de rayos de referencia 1 del interferómetro 31 que se muestra en la Figura 3, con el objeto de formar una trayectoria de interferencia sobre la superficie de imagen 49. Como se describió con anterioridad, sí los haces de rayos de prueba 3 y los haces de rayos de referencia 1 formaran una trayectoria de interferencia nula en el método de alineación del sistema óptico, en el cual el CGH se instala adicionalmente o en el método de verificación del cilindro, significa que el sistema óptico estaría correctamente alineado. No obstante, sí se formara otro tipo de trayectoria de interferencia, significa que los errores de alineación se presentarían en el sistema óptico. Los errores de manufactura del cilindro o los errores de alineación del sistema óptico representan los errores de desenfoque, de punta-inclinación, de ladeo-inclinación o los errores de descentrado del sistema óptico. Las Figuras 8-10 muestran las trayectorias de interferencia formadas sobre una superficie de imagen mediante este tipo de errores. En este punto, los errores pueden calcularse por medio de la ecuación 1, la cual se aplica a todos los errores descritos con anterioridad. ?? = ?/2? (número de trayectorias de interferencia) - (1) Con referencia a la Figura 8, puede observarse que el número de trayectorias de interferencia aumenta con incremento en el error. El error de tipo negativo (-) índica que los elementos ópticos se acercan a la dirección del eje-X del interferómetro , mientras que el error de tipo positivo (+) indica lo opuesto.

Se formaría una trayectoria de interferencia nula g0 mostrada en el inciso (c) de la Figura 8, si no sucedieran errores de alineación del sistema óptico o errores de verificación del cilindro. La forma del círculo de la trayectoria de interferencia nula g0 representa la forma de la superficie de imagen, lo cual significa que no se ha formado una trayectoria de interferencia. Se crearían las trayectorias de interferencia g+1 y g+2 en los incisos (d) y (e) de la Figura 8, si los errores de alineación del sistema óptico o los errores de verificación del cilindro estuvieran en una dirección de error positiva ( + ) . Cualquiera de los errores que sucedan, las trayectorias de interferencia se incrementan por uno o por dos, y los círculos de las trayectorias de interferencia se vuelven más grandes y se extiende en la forma de ondas. Sí fueran creadas dos trayectorias de interferencia similares a g+1 en el inciso (d) de la Figura 8, el error ?? se definiría como en la ecuación 1, en donde ? es la longitud de onda del haz de rayos. De la misma forma, sí se crearan las trayectorias de interferencia en una dirección de error negativa (-), el número de trayectorias de interferencia g_2 sería 3 como se muestra en la Figura 8 (a) . De esta manera, cuando el número de trayectorias de interferencias fuera sustituido en la ecuación 1, el error ?? sería 1.5?. La forma de las trayectorias de interferencia creadas en la dirección de error negativo (-) se hace intercambiando los colores negro y blanco de las trayectorias de interferencia creadas en la dirección de error positivo (+) . Las Figuras 9 y 10 muestran las trayectorias de inter erencia creadas cuando sucede el error de descentrado en el método de alineación del sistema óptico o en el método de verificación del cilindro. Con referencia a la Figura 9, sí el centro del eje óptico del elemento óptico se moviera hacia arriba sobre el eje-Z, como se muestra en la Figura 9 (c) , se crearía una trayectoria de interferencia g+1 en la dirección de error positivo (+) . Sí el centro del eje óptico del elemento óptico se moviera hacia abajo sobre el eje-Z, como se muestra en la Figura 9 (a) , se crearía una trayectoria de interferencia g-2 en la dirección de error negativo ( - ) . Con referencia a la Figura 10, sí el centro del eje ptico del elemento óptico se moviera a lo largo del eje-Y en una dirección positiva, como se muestra en la Figura 10 (c),- se crearía una trayectoria de interferencia g+i en la dirección de error positivo (+) . Sí el centro del eje óptico del elemento óptico se moviera a lo largo del eje-Y en una dirección negativa, como se muestra en la Figura 10 (a) , se crearía una trayectoria de interferencia g_2 en la dirección de error negativo (-) . Sí sucediera el error de punta- inclinación (o movimiento con giro) o de ladeo-inclinación durante el método de alineación del sistema óptico o durante el método de verificación del cilindro, se crearían las trayectorias de interferencia mostradas en la Figura 9. Los errores pueden calcularse a partir de la ecuación 1 de acuerdo con el número de trayectorias de interferencia, como se describió con anterioridad. En el método de alineación del sistema óptico o durante el método de verificación del cilindro de acuerdo' con la modalidad de la presente invención, la condición de manufactura del cilindro o los errores de alineación del sistema óptico pueden medirse en tiempo real y en una manera exacta utilizando un CGH . En particular, en el sistema óptico y durante el método de alineación del sistema óptico de acuerdo con la presente invención, el elemento CGH no se instala adicionalmente, sino que el CGH es impreso directamente sobre el elemento óptico con la finalidad de simplificar la configuración del sistema óptico. Del mismo modo, debido a que este tipo de sistemas ópticos alineados pueden ser vendidos, pueden evitarse los errores que suceden solo al instalar el CGH. Conforme esta invención se ha descrito en particular con referencia a una modalidad preferida, se entenderá mediante una persona experta en la técnica que distintos cambios en la forma y en los detalles pueden hacerse sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención qué se define por medio de las reivindicaciones adjuntas. Como se describió con anterioridad, el método de alineación del sistema óptico o el método de verificación del cilindro pueden medir con facilidad y precisión los errores de alineación del sistema óptico o los errores de manufactura del cilindro en todos los tipos de sistemas ópticos en tiempo real. Asimismo, los elementos ópticos alineados y el método de alineación del sistema óptico permiten la medición de los errores de alineación en todos los tipos de sistemas ópticos en tiempo real y en una manera exacta. Además, debido a que no es necesaria una unidad adicional para el CGH, la configuración del sistema óptico es simple y los errores pueden reducirse notablemente.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (26)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método de alineación de un sistema óptico, caracterizado porque comprende: instalar un elemento óptico y un elemento de holograma en un cilindro; medir los errores de alineación del elemento óptico a partir de trayectorias de interferencia formadas sobre una superficie de imagen mediante haces de rayos de referencia y haces de rayos de prueba; y alinear el elemento óptico con la finalidad de eliminar los errores de alineación.
2. 2. El método de conformidad con la' reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de holograma se manufactura de acuerdo con la tolerancia del sistema óptico de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cilindro además comprende una unidad para instalar el elemento de holograma generado por computador .
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento óptico se instala en la parte frontal del elemento de holograma generado por computadora, y los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del elemento óptico, son reflejados sobre el elemento de holograma generado por computadora y se desplazan en la misma trayectoria óptica.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento óptico se instala después del elemento de holograma generado por computadora, y los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del elemento de holograma generado por computadora, son reflejados en dirección perpendicular sobre una superficie incidente del elemento óptico y se desplazan en la misma trayectoria óptica.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas.
8. 8. Un sistema óptico caracterizado porque comprende al menos uno o más elementos ópticos con un holograma para la difracción de los haces de rayos de prueba en la misma trayectoria óptica.
9. 9. El sistema óptico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el holograma es un holograma generado por computadora.
10. 10. Un método de alineación de un sistema óptico, caracterizado porque comprende: alinear un elemento óptico con un holograma en un cilindro de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente ; medir los errores de alineación del elemento óptico a partir de las trayectorias de interferencia formadas mediante haces de rayos de referencia y haces de rayos de prueba; y alinear el elemento óptico con la finalidad de eliminar los errores de alineación.
11. 11. El método óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el holograma es un holograma generado por computadora .
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los errores de alineación del elemento óptico se miden a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas.
13. 13. Un método de verificación de un cilindro, caracterizado porque comprende: colocar un elemento de holograma en una posición predeterminada del cilindro e instalar un lente predeterminado en una posición designada de un elemento óptico; y medir la condición de manufactura del cilindro a partir de las trayectorias de interferencia formadas mediante los haces de rayos de referencia y los haces de rayos de prueba.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el elemento de holograma se manufactura de acuerdo con la tolerancia de un elemento óptico de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente .
15. 15. El método óptico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el cilindro además comprende una unidad para instalar el elemento de holograma generado por computadora.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el lente predeterminado es un lente esférico con el que se puede medir la condición de manufactura del cilindro.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una vez que se ha instalado el lente predeterminado en la parte frontal del elemento de holograma generado por computadora, los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del lente predeterminado, son reflejados a lo largo de la misma trayectoria óptica:
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una vez que se ha instalado el lente predeterminado detrás del elemento de holograma generado por computadora, los haces de rayos de prueba, que son transmitidos a través del holograma generado por computadora, son reflejados en dirección perpendicular sobre una superficie incidente del lente predeterminado y se desplazan en la misma trayectoria óptica.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la condición de manufactura del cilindro se mide a partir de los errores de las trayectorias de interferencia con respecto a las trayectorias de interferencia nulas.
21. 21. Un sistema óptico caracterizado porque comprende al menos uno o más elementos ópticos con un elemento de holograma colocado en una posición predeterminada de un cilindro de modo que los haces de rayos de prueba se desplazan en la misma trayectoria óptica que una trayectoria incidente.
22. 22. El sistema óptico de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora.
23. 23. Un sistema óptico caracterizado porque comprende al menos un elemento óptico con una unidad para colocar un elemento de holograma en una posición predeterminada de un cilindro.
24. 24. El sistema óptico de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el elemento de holograma mide la condición de manufactura del cilindro.
25. 25. El sistema óptico de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el elemento de holograma alinea el elemento óptico.
26. 26. El sistema óptico de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el elemento de holograma es un elemento de holograma generado por computadora .