Mahr | News

使用 MarSurf LD 260 Aspheric 3D 测试双面光学元件

| 营销团队

为了生产高精度的复杂几何形状,如非球面、透镜阵列、自由曲面和衍射结构,采用了精密和注射成型以及 SPDT 等制造工艺。采用这些工艺时,将两个独立半模合并,然后形成成品透镜。这种程序有一个不可分割的组成部分,就是高度动态地记录任何误差的功能。

有两个因素对精确生产至关重要:一方面,引入到预期光学功能表面的每个半模中的负几何图形的准确度;另一方面,两个半模要相互对准。以这种方式制造的光学透镜出现任何对准误差都会导致透镜的两个相对的光学功能表面出现位置错误。然而,两个工具半模的相互对准只能在制造的工件(即光学元件)上进行检测。在光学生产中,倾斜和横向偏移等制造误差是普遍存在的问题。定心误差及其公差在 DIN ISO 10110 第 6 部分中有精确定义。

对准和定心期间的潜在误差

为了能够在生产之前确定工具两个半模的光轴相互之间是否对准,通常使用第三个几何形状(如圆柱体边缘)作为参照。有关单个光学表面的光轴的信息是能够确定倾斜和横向偏移(偏心)的基本要求。与球面或平面光学表面相比,双非球面光学元件已经具有来自两个非球面几何形状本身的两个明确定义的光轴。因此,在双非球面的情况下,没有必要根据第三个外部基准确定倾斜和横向偏移的公差。面临的挑战是找到一个计量解决方案,以记录两个彼此直接相关光学表面的朝向。不仅可以得出关于所生产透镜质量的结论,而且可以针对制造工艺优化这些工具。

双针尖测量解决方案

由于对光学元件的计量需求日益旺盛,Mahr 应用工程师开发了一种测量方法,在耐受性以及光学设计方面采用了全新的理念。使用这种方法,所有相关值都可以记录在一次测量中,而无需借助外部参照。

这一解决方案已通过表面测量装置 MarSurf LD 260 Aspheric 3D 得以实现。光学元件(例如双非球面)由带有径向凹槽的特殊插座支撑。通过带有双针尖的测杆,可以在光学元件上以平行或极偏移的方式记录和评估测量点。例如,在双非球面的情况下,这可以通过在光学功能表面的顶点以 0° 和 90° 进行两次测量来实现。测量位置可以在软件中指定,并为后续测量以及相关评估自动运行。

MarSurf LD 260 Aspheric 3D

评估选项具有通用性,可适应个性化的需要。双非球面上的典型评估包括:

  • 评估单个光学表面 P1 和 P2 与其所需几何形状之间的差异—差异轮廓(PV、RMS)
  • 检测光学表面 P1 和 P2 之间的横向偏移(偏心)
  • 光学表面 P1 和 P2 之间的倾斜
  • 光学元件中心厚度

此测量解决方案意味着两个光学表面都可以在无需重新夹持的情况下以绝对值进行测量和评估。

Info
返回顶部