LuphoScan系統(tǒng)能夠為高質(zhì)量的光學表面3D形狀測量提供*佳效益:
*對任何旋轉(zhuǎn)對稱的表面的深入分析: 非球面、球面、平面和自由曲面
*超高、可重復精度:≦±50nm
*可測量任何材料:透明、鏡面、不透明、拋光、研磨
*大球面的偏離: 不受限制。例如:能夠測量盤式或者鷗翼表面,以及彎曲點的輪廓
*大斜坡: 可達90°(例:半球測量)
*高靈活度:測量局部面、環(huán)形光學透鏡、矩形表面、衍射面結(jié)構(gòu)表面、錐透鏡
*完整透鏡特征:透鏡厚度、楔形誤差、偏心誤差、透鏡安裝位置
*直徑:120mm、260mm或者420mm
*高速測量:
例:1:58分(¢=30mm,Roc=60mm,100點/mm2)
或者5:29分(¢=130mm,Roc=150mm,50點/mm2)
LuphoScan測量平臺上被測物傳感器的移動軸 The LuphoScan測量平臺
基于多波長干涉技術(shù)的光學計量應用
特征
與其設計非球面的形狀偏差
特殊的基準概念能夠提供 *高精度測量
測量精度
該系統(tǒng)使用了復雜的參考傳感器以及特殊的基準框架概念,能夠確保*高精度的測量結(jié)果,精度可在±50nm(2σ)以上。
基準框架概念
每一臺LuphoScan測量平臺均由殷鋼基準框架組成,這是一種開放式回路技術(shù)框架。三個參考傳感器和一個圓柱軸、兩個平面反射鏡能夠確保在框架內(nèi)物體傳感器的位置。根據(jù)阿貝(Abbe)原理,這一概念能夠?qū)C械軸R、Z、T**階誤差進行補償?;鶞士蚣芨拍钆c極高精度的多波長干涉技術(shù)(MWLI®)相結(jié)合,超高精度C軸臺能夠確保形狀測量精度高于±50nm(2σ),并且重復測量精度高于±20nm (2σ).
光學透鏡放置
測量平臺的默認設置配有液壓膨脹夾具,可直接對生產(chǎn)過程中夾具上的透鏡進行測量。將所要測量的透鏡安裝好,緊固在膨脹夾具上,啟用之前設置好的測量程序,然后開始測量。整個過程僅需要不到一分鐘的時間。此解決方案的精度調(diào)整適用于對于所有標準測量情況,能夠?qū)颖緝A斜和移位進行自動識別和校正。未鑲邊框的透鏡可以使用三爪夾具(可選)安裝。
校準
所有所需的參考物體都包括在內(nèi)。校準程序過程中,用戶可控制操作平臺對溫度適應的變化。完整的校準過程大約需要15分鐘左右。
圖:
基準框架
花崗巖基座
基準框架、傳感器臺(R, Z,T)布局圖和物體臺(C)
LuphoScan軟件屏幕截圖
直觀軟件設計便于操作和數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)輸入與測量過程
LuphoScan測量平臺配有的軟件能夠用于控制整個系統(tǒng),包括預設測量程序、分析測量結(jié)果和打印測試報告。開始測量時,需要輸入一個關(guān)于測量表面描述,例如:輸入曲率半徑、圓錐常數(shù)或者測試部件的偶次或奇次非球面系數(shù)。隨后軟件會顯示被測物傳感器軌跡,能夠直接檢測是否輸入了正確的描述。此外,該軟件還能對SAG表格提供*為直接的對比方法。用戶可對數(shù)據(jù)空間分辨率進行調(diào)節(jié),程序能夠?qū)Υ颂峁p少測量時間的*佳辦法。測量過程中,屏幕還會顯示剩余測量時間。
數(shù)據(jù)分析
當一次測量結(jié)束后,會直接顯示誤差圖的三維影像和剖面圖。同時還提供不同的工具選擇對數(shù)據(jù)進行分析。傾斜和偏移補償,以及*佳擬合減法(球面或者非球面)能夠分別開啟和關(guān)閉。其它更多功能還包括光圈的精密調(diào)整,以及不同濾波器的選擇,例如低通濾波器或者高通濾波器。濾波器能夠消除由塵埃顆粒帶來的波峰等等。得出的數(shù)據(jù)可用于解釋拋光或者研磨后的表面(測量后)。誤差可以用垂直于理想表面或者平行于光軸的方式來表述。當然,還能夠顯示所有標準的參數(shù),包括Power、PV, RMS和Zernicke等的數(shù)值。
數(shù)據(jù)導出
測量數(shù)據(jù)能夠以3D形式或者2D輪廓線顯示出來。除此之外,本機軟件形式X、Y、Z、dN或者dZ (3D)、X、Z、dN或者dZ (2D)等多種形式可供使用。例如,數(shù)據(jù)能夠通過Zygos MetroPro XYZ形式(3D)和Taylor Hobsons MOD和PRF形式(2D)導出。這些形式能夠直接用于生產(chǎn)線,例如:對拋光過程進行修正。
應用
LuphoScan技術(shù)能夠發(fā)揮*大靈活性
主要應用領(lǐng)域
LuphoScan測量系統(tǒng)用于測量可旋轉(zhuǎn)的對稱表面的3D拓撲結(jié)構(gòu),例如凹面球面透鏡和凸面球面透鏡。測量工作臺的設計能夠確保測量大多數(shù)的透鏡,而不受任何球形偏離、罕見頂端形狀(平頭)、傾斜或者反射點圖的限制。在標準操作模式下,需要提供測試表面的理論描述,這些描述一般取決于曲面半徑、圓錐形常數(shù)以及球面系數(shù)(偶次與奇次)。測量平臺軟件包默認設置包含了拋光和粗磨元件的測量。
粗磨透鏡
獨特的多波長干涉技術(shù)(MWLI)能夠?qū)崿F(xiàn)粗糙表面(如粗磨透鏡)的測量。同一測量平臺能夠滿足從 毛坯到超高精度頭透鏡的各項指標的測量。
特殊形狀
盡管儀器專為測量旋轉(zhuǎn)對稱部件而設計的,但其仍舊能夠測量偏差較小的球面、非球面或者平面等自由表面部件。例如橢圓體的X射線透鏡或者光束整形元件。
更多應用
除了標準的測量應用外,還可以使用LuphoScan測量平臺的特殊擴展工具LuphoSwap不同擴展功能,來完成多種光學要素特征的測量(參見第8-9頁)。該工具能夠輔助測量透鏡厚度,以及楔形與偏心誤差。除此之外,額外的附加軟件類型能夠直接測量間斷的透鏡,如分段表面包括矩形部件、環(huán)形透鏡、有衍射階量。梯的表面和錐透鏡(參考10-11頁的目錄)。
局部透鏡測量
安裝了LuphoSwap透鏡夾具的LuphoScan 260
使用LuphoSwap擴展功能完成對光學部件形狀誤差特性的測量
成就:
LuphoScan 260和LuphoScan 420測量平臺可以應用LuphoSwap的擴展功能,來對透鏡兩個表面的所有特征進行連續(xù)的測量。一個特殊的測量概念能夠?qū)蓚€表面的測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)起來。這個概念就是在測量形狀誤差的同時,LuphoSwap能夠確定透鏡兩側(cè)表面的**的厚度、楔形度和偏心度誤差以及旋轉(zhuǎn)定位。此外,還能夠確定透鏡底座位置。這個強大的軟件工具功能來自于LuphoSmart傳感器技術(shù),一個獨特的概念模式,以及額外的(跳動)基準傳感器。
測量原理:
在標準的操作模式下,輸入兩側(cè)表面的理論描述(包括Roc、錐面常數(shù)和非球面常數(shù))。所需測量的透鏡安裝在特殊的LuphoSwap底座上,然后可進行**個表面的測量。隨后,放在透鏡的支架會被翻轉(zhuǎn)(如圖所示),開始進行另一個表面的測量。除標準掃描程序外,被測物傳感器會用于測量每個表面對于校準的LuphoSwap支架的精準定位。這樣軟件就能自動定義所有的幾何參數(shù)(厚度)和被測透鏡的誤差(形狀、楔形度和偏心度)。因此,使用該軟件和使用標準LuphoScan測量平臺測量透鏡一樣容易。
測量精度
從0到90度角度的錐透鏡非球面衍射透鏡環(huán)形球面
通過軟件附加項增強測量的靈活性
模式1:局部透鏡
此模式用于測量局部透鏡,例如矩形透鏡。測量平臺能夠控制位移臺確保連續(xù)的螺旋式掃描,并能夠自動識別和忽略來自非被測物體的信號。
?基礎面形狀:非球面、球面、平面
?形狀測量精度: ±50nm(2σ)
?自動化表面屏蔽
?可與“環(huán)形透鏡”和“錐透鏡”模式相結(jié)合使用
局部非球面與設計曲面的偏差
LuphoScan測量平臺的幾個附加軟件功能能夠?qū)Σ煌愋?、非連續(xù)的光學透鏡進行直接測量。這些測量模式主要基于完整的多波長干涉技術(shù)(MWL1)。它們能夠進行局部透鏡、環(huán)形透鏡、錐透鏡、圓錐體和非球面衍射透鏡的3D測量。每個測量模式都配有復雜的數(shù)據(jù)分析工具。此外,所有標準數(shù)據(jù)選項都可選。當然,所有能使用LuphoScan測量平臺測量的材料都可用這些測量模式。
的幾個附加軟件功能能夠?qū)Σ煌愋?、非連續(xù)的光學透鏡進行直接測量。這些測量模式主要
非球面局部透鏡測量