Produktübersicht
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Komplettsysteme
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Upgrades & Zubehör
Knowledge Base
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Produktbroschüren

OptiCentric® 101
Neue Maßstäbe in Präzision und Effizienz

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OptiCentric® 100
Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme

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OptiCentric® 100
Auf einen Blick: Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme

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OptiCentric® IR
Dualband-MWIR-VIS-Zentrierprüfung für die Qualitätskontrolle und das Ausrichten von Optiken

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OptiCentric® Linear
Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität

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OptiCentric® Linear PRO
Schnelle, automatisierte Zentriermessung von Linsensystemen

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AspheroCheck® UP
Vollautomatisierte Zentrierprüfung von Asphären

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CylinderCheck®
Zylinderlinsen berührungslos, flexibel und schnell messen

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OptiCentric® mit Linsendrehvorrichtung
Der Branchenstandard für die Zentriermessung von Linsen

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OptiCentric® & LensAlign 2D Air
Achromate effizient automatisiert ausrichten

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OptiCentric® & LensAlign 4D
Hochpräzises Verkitten von Mikrolinsen auf einem Dorn mit vier Freiheitsgraden

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Roboter-Bestückung des Zentriergeräts OptiCentric® 100 und der Justierdrehmaschine ATS 100 für die Serienfertigung

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Literatur

Mikrolinsenproduktion (Englisch)
Novel process for production of micro lenses with increased centering accuracy and imaging performance

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Automatisierte Asphärenzentrierprüfung mit AspheroCheck® UP (Englisch)
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Hochpräzise Produktion gefasster Linsen (Englisch)
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Videos bei TRIOPTICS

Strategien zum aktiven Ausrichten von Linsen

SmartAlign – Eine Softwarelösung OptiCentric®

Verkitten mit MultiCentric® – Multipliziert die Effizienz des Linsenausricht- und Verkittprozesses

OptiCentric®

Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Richtkitt- und Richtklebesysteme

Die Produktgruppe OptiCentric® stellt weltweit den Standard bei der optischen Zentrierprüfung und dem manuellen sowie automatisierten Verkitten und Kleben von Linsen und Objektiven dar. Mit ihrer extrem hohen Zentriergenauigkeit und ihrer ganzheitlichen Bedienung sind OptiCentric®-Systeme aus der modernen Optikfertigung nicht mehr wegzudenken. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Prüfling einen kleinen oder sehr großen Durchmesser hat, im visuellen oder im infraroten Spektralbereich arbeitet, verkittet, geklebt oder nur gemessen werden soll: Die modularen OptiCentric®-Systeme erlauben für unterschiedlichste Anwendungen und Prüflinge die optimale Zusammenstellung.

Anwendungen

Erfüllung von allen Messaufgaben im Bereich Zentrierung

Mit ihren vielfältigen Anwendungen, insbesondere zur Zentrierprüfung von einzelnen optischen Bauteilen und Linsensystemen, finden die OptiCentric®-Systeme ihren Einsatz bei alle Prüfschritten zwischen der Eingangskontrolle von Einzelkomponenten, der Montageunterstützung und der Endkontrolle. Die notwendigen Messaufgaben können dabei sowohl isoliert von Ausricht- und Fertigungsprozessen als auch in Kombination mit diesen erfolgen.

Die Begriffe Verkitten und Kleben sowie Cementing und Bonding werden in der Optikfertigung nicht einheitlich verwendet. Für TRIOPTICS gilt:

Verkitten bzw. Cementing mittels LensAlign…

ist das Ausrichten und Verkitten von einzelnen Linsen zueinander (Achromate oder höherwertige Verbundglieder) oder auf einem Zentrierdorn. Dabei ist mit Richtkitten das Ausrichten und Verkitten von Linsen zueinander gemeint. Mit Richtzentrieren bezeichnet man das Ausrichten und Verkitten einer Linse auf einem Zentrierdorn. Diese Möglichkeiten werden über die LensAlign-Module realisiert.

Richtkleben bzw. Bonding…

ist das Ausrichten, Aufbauen und Kleben von einer oder mehreren Linsen in eine Fassung.

Application_OptiCentric_Full

Produktübersicht

Einen wichtigen Einfluss auf die Gerätezusammenstellung nimmt die Größe des Prüflings: Insbesondere Durchmesser und Gewicht. Aufgrund dieser Kriterien erfolgt in der Regel die Auswahl des Grundgerätes.

Jedes Grundgerät kann um zusätzliche Funktionalitäten erweitert werden (siehe Ausbaustufen)

Zur Ermöglichung der Messung dieser unterschiedlichen Prüflingsdimensionen ist der Messkopf an einer höhenverstellbaren Führung montiert.

Der Messpunkt des Autokollimationsmesskopf kann durch eine motorisierte Führung flexibel und präzise in die Messpositionen des Prüflings bewegt werden. Der gesamte Messablauf, beispielsweise zur Messung und Ausrichtung von mehrlinsigen Objektivsystemen, kann hierbei automatisiert erfolgen.

OptiCentric® 101

Neue Maßstäbe in der Zentrierprüfung
OptiCentric® 101

Mit seinem besonders stabilen Aufbau sowie einer um den Faktor 4 höheren Prozessgeschwindigkeit steigert das OptiCentric® 101 die Präzision und Effizienz.

  • Linsendurchmesser von 0,5 mm bis 225 mm

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales Prüflingsgewicht von 20 kg auf Justiertisch

  • Motorisierte oder manuelle Führung mit standardmäßig 500 mm Fahrweg

Der Aufbau des OptiCentric® 101 steht in zwei Anordnungen zur Verfügung:

  • Statischer Autokollimator:
    Bei diesem Aufbau wird der Autokollimator statisch oberhalb der Fahrachse positioniert. Dies reduziert die Rollfehlereinflüsse der Führung und trägt zu einer verbesserten Erfassung des Azimutwinkels, z. B. bei Zylinderlinsenmessungen, bei. Der Autokollimator kann auch eine lineare Zentrierungfehlermessung durchführen.

  • Verfahrender Autokollimator:
    Dieser klassische Aufbau, bei dem der Autokollimator auf der Achse verfährt, minimiert Einflüsse der Vignettierung.

Statischer Autokollimator

Konfigurationsmöglichkeiten
Broschüre OptiCentric® 101

OptiCentric® 100

Der Branchenstandard der Zentrierprüfung
OptiCentric® 100

Das OptiCentric® 100 erlaubt die Zentrierprüfung sowie das Verkitten und Kleben von Linsen mit einem Durchmesser von 0,5 mm bis 225 mm.

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales Prüflingsgewicht von 20 kg auf Justiertisch

  • Motorisierte oder manuelle Führung mit standardmäßig 450 mm Fahrweg, (optional 250 mm oder 550 mm)

Konfigurationsmöglichkeiten
Broschüre OptiCentric® 100

Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme

Broschüre OptiCentric® 100

Auf einen Blick: Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme

OptiCentric® 300

Die Zentrierung großer Prüflinge sicher bestimmen
OptiCentric® 300

Mit dem OptiCentric® 300 können Linsen mit einem Durchmesser von bis zu 400 mm vermessen und ausgerichtet werden.

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales, axiales Prüflingsgewicht von 300 kg (ohne Justiertisch)

  • Motorisierte Führung mit einem Fahrweg von 990 mm

Konfigurationsmöglichkeiten
Technische Daten OptiCentric®

OptiCentric® 300 UP

Stabilität für große und schwere Prüflinge
OptiCentric® 600 UP

Die Granitbasis des OptiCentric® 300 UP bietet außerordentliche Steifigkeit und Langzeitstabilität für die Prüfung und Ausrichtung von Linsen mit einem Durchmesser von bis zu 400 mm.

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales Prüflingsgewicht von 450 kg

  • Motorisierte luftgelagerte Linearführung mit einem Fahrweg von 1000 mm
Konfigurationsmöglichkeiten

OptiCentric® 600 UP

Schwergewichte präzise zentrieren
OptiCentric® 600 UP

Objektive mit einem Durchmesser von bis zu 600 mm werden mit dem OptiCentric® 600 UP sicher zentriert und ausgerichtet.

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales, axiales Prüflingsgewicht von 900 kg

  • Motorisierte luftgelagerte Führung mit einem Fahrweg von 1500 mm

Konfigurationsmöglichkeiten

OptiCentric® 800 UP

Größte Prüflinge – Höchste Präzision

Zur Prüfung und Ausrichtung der größten Objektive – bis zu einem Durchmesser von 800 mm – empfiehlt sich das OptiCentric® 800 UP.

  • Präzision < 0,1 µm

  • Maximales, axiales Prüflingsgewicht von 1200 kg

  • Motorisierte luftgelagerte Führung mit einem Fahrweg von 1500 mm

Konfigurationsmöglichkeiten
Anfrage OptiCentric®

Ausbaustufen

Dual

Objektive mit vielen Linsenflächen

Zur Prüfung von Objektiven mit mehr als 20 Linsenflächen kann jedes OptiCentric® mit einem zweiten Messkopf ausgestattet werden.

  • Zentrierprüfung von Linsen und komplexen optischen Systemen

  • Zwei Messköpfe ermitteln gleichzeitig die Zentrierung von mehr als 20 Linsenflächen

  • Präzision < 0,1 µm

IR

Zentrierprüfung von IR-Objektiven
OptiCentric-100-IR

Für den Aufbau und die Prüfung fertig montierter Infrarot-Objektive wird das OptiCentric® um einen IR-Messkopf ergänzt.

  • Automatisches Umschalten zwischen MWIR und VIS

  • Präzision: 1 µm

  • Hoher Bedienkomfort: visuelle und IR-Systeme werden identisch bedient

Broschüre OptiCentric® IR

Dualband-MWIR-VIS-Zentrierprüfung für die Qualitätskontrolle und das Ausrichten von Objekten

3D

Mittendicke und Luftabstände in Systemen bestimmen

Die Ausbaustufe 3D erlaubt die komplette optomechanische Charakterisierung von montierten optischen Systemen mit dem OptiCentric®.

  • Kombiniertes Messinstrument zur Zentrierprüfung und Mittendicken-/Luftabstandsmessung

  • Präzision der Zentriermessung < 0,1 µm

  • Maximale Messlänge von 800 mm

Technische Daten OptiCentric® Ausbaustufen

LensAlign

Automatisiertes Ausrichten und Verkitten

OptiCentric® mit LensAlign ermöglicht die signifikante Steigerung der Ausrichtgenauigkeit und des Fertigungsdurchsatzes.

  • Ausrichtgenauigkeit von besser als 2 µm

  • Automatisches Ausrichten des Krümmungsmittelpunkts der oberen Linsenfläche zu einer definierten Achse mithilfe der SmartAlign-Technologie

  • Automatisierter Prozess: Softwaregesteuertes Messen, Ausrichten und UV-Aushärten

Anfrage OptiCentric®

Komplettsysteme

OptiCentric® Bonding 2D

Vollautomatisches Richtkleben von Linsen in Fassungen in zwei Freiheitsgraden
OptiCentric® Bonding 2D

Das automatisierte Zentrierprüfen, Ausrichten und Kleben von Linsen in Fassungen wird durch das OptiCentric® Bonding 2D in zwei Freiheitsgraden möglich.

  • Ausrichtgenauigkeit < 2 µm

  • Ausrichten und Kleben basiert auf dem Software Modul SmartAlign

  • Automatisierter Ausrichteprozess durch drei Aktoren

OptiCentric® Bonding 5D

Präzisionsoptiken hochgenau mit fünf Freiheitsgraden Richtkleben und prüfen
OptiCentric® Bonding 5D

Präzisionsoptiken werden mit dem OptiCentric® Bonding 5D hochgenau geprüft und mit fünf Freiheitsgraden in Fassungen geklebt.

  • Positioniergenauigkeit X/Y/Z < 1 µm; θX, θY < 2 arcsec
  • Automatisierter Prozessablauf

  • Bedienerunabhängige Ergebnisse

OptiCentric® UP Bonding

Präzises Ausrichten und Kleben großer und schwerer Linsen in eine Fassung

Der Aufbau von Präzisionsoptiken mit einem Durchmesser von bis zu 800 mm und einem Gewicht von 1200 kg erfolgt mit OptiCentric® UP Bonding in zwei Freiheitsgraden.

  • Ausrichtgenauigkeit besser als 2 µm
  • Automatische und präzise Höhenanpassung des Kleberahmens, um den schrittweisen Aufbau von Objektiven bis zu einer Höhe von 1,5 m zu ermöglichen

  • Äußerst effizienter Prozess, da der zeitraubende Austausch der Ausricht- und Klebewerkzeuge entfällt

Technische Daten OptiCentric® Komplettsysteme

AspheroCheck® UP

Vollautomatisierte Zentrierprüfung von Asphären
AspheroCheck® UP

Der AspheroCheck® UP erlaubt die automatisierte Prüfung von Zentrierfehler und Verkippung asphärischer Linsen.

  • Hohe Messgenauigkeit von 0,1 µm für die Zentrierung und 0,05 Winkelminuten für Verkippung

  • Automatische Positionierung des Prüflings und des berührungslosen Sensors

  • Vollständig automatisierte Messung zur schnellen Erhebung von Ergebnissen in weniger als 1 Minute

Broschüre AspheroCheck® UP

Vollautmomatisierte Zentrieprüfung von Asphären

MultiCentric®

Automatisiertes Feinkitten mit 3facher Geschwindigkeit
MultiCentric®

MultiCentric® misst und richtet die Zentrierung von Achromaten in einem automatisierten Prozess mit 3facher Geschwindigkeit aus

  • Kurze Zykluszeit von unter 10 s

  • Ausrichtgenauigkeit < 2 µm

  • Für die Produktion hoher Stückzahlen eines Prüflings geeignet

OptiCentric® Linear PRO

Schnelle, automatisierte Messung in der Produktion
OptiCentric® Linear PRO

Linsensysteme können mit dem OptiCentric® Linear PRO auf ihre Zentrierung überprüft werden. Eine präzise und fehlerkompensierte Linearachse dient hierbei als Referenz.

  • Schnelle Messungen mit rotationsfreiem, linearem Prüfaufbau

  • Automatisches System zur Messung von Linsen in großen Volumen

  • Schnelle Qualitätsprüfung von Linsensystemen in großen Stückzahlen

Broschüre OptiCentric® Linear PRO

Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität

OptiCentric® Linear

Zentriermessung lageempfindlicher Objektive
OptiCentric® Linear

Das OptiCentric® Linear ermöglicht die schnelle und präzise Messung an unbewegbaren Prüflingen in beliebiger Orientierung (z.B. horizontal). Hierbei dient eine präzise und fehlerkompensierte Linearachse als Referenz.

  • Messungen mit rotationsfreiem, linearem Prüfaufbau

  • Bestimmung der Zentrierung unabhängig von der Orientierung des Prüflings

Broschüre OptiCentric® Linear

Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität

Anfrage OptiCentric® Komplettsysteme

Software

Der Anwender eines OptiCentric®-Systems steuert den kompletten Mess-, Richtklebe- und Kittvorgang über die OptiCentric®-Software. Diese Software steuert die Komponenten – egal ob Standard oder optionales Modul – und den Messprozess. Die Messungen und Auswertungen erfolgen einfach, schnell und hochgenau. Die integrierte statistische Analyse erlaubt eine sichere und standardisierte Auswertung, sowie die Ausgabe von Messzertifikaten.
  • Sofortige Überprüfung des Messvorgangs durch die
  • Echtanzeige der Messwerte während der Messung der Zentrierfehler
  • Koordinierte Steuerung und Auswertung sämtlicher Achsen für eine effiziente Messung
  • Datenerfassung und Auswertung aller integrierten Sensoren liefert sofortige Ergebnisse
  • Autofokus ermöglicht reproduzierbare Messwerte
  • Optionale Softwareerweiterungen für die Messung von Objektiven, Asphären und Zylinderlinsen
  • Patentiertes MultiLens Softwaremodul für die Messung von komplexen Objektiven
  • Zentrierfehlerberechnung und Ausrichtung unabhängig von der Messumgebung durch eine frei definierbare mechanische oder optische Bezugsachse (SmartAlign)
  • Daten-In- und Export erlaubt eine schnelle und komplexe Dokumentation
  • Sofortige Bewertung der Prüflingsqualität durch eine Ausschuss-Analyse nach individuellen Prüfkriterien.
  • Optimierte Fertigungsabläufe durch anwendungsspezifische Bedieneroberflächen für das Verkitten und Kleben, weitere Kundenspezifische Anpassung auf Anfrage

Die  leistungsstarken Module MultiLens und SmartAlign  machen OptiCentric® zu einem hochpräzisen System zum Prüfen und manuellen oder automatisierten Ausrichten von komplexen Objektiven sowie zur Messung planer Optiken.

MultiLens: Messen und Ausrichten von Objektiven zu einer frei wählbaren Bezugsachse

MultiLens ist das Softwaremodul zum Messen und Ausrichten von Objektiven. Der Zentrierfehler jeder einzelnen Oberfläche eines Objektivs und dieZentrierung des Systems werden zerstörungsfrei ermittelt. Mit diesen Informationen kann die Zentrierung der Einzellinse oder einer Untergruppe zu einer frei wählbaren Bezugsachse berechnet werden.

SmartAlign: Zentrierfehler automatisiert korrigieren

Mit dem SmartAlign Modul wird die Lage des gemessenen Zentrierfehlers in Bezug zu einer benutzerdefinierten optischen oder mechanischen Achse analysiert. Dieses einmalige Tool wird besonders erfolgreich bei den automatisierten Ausrichtmodulen LensAlign und Bonding Systemen eingesetzt.

Upgrades & Zubehör

Ein präzises Drehlager stellt die Messreferenz der Klassischen hochgenauen Zentrierprüfung dar. Alle OptiCentric®-Systeme sind mit einem Luftlager ausgestattet, optional kann für Einzellinsen und Kittgliedmessungen eine mechanische Linsendrehvorrichtung eingesetzt werden.

Ein mit einem Luftlager ausgestattetes OptiCentric®-System wird für folgende Anwendungen benötigt:

  • Prüfen von Objektiven
  • Aufbau von Objektiven
  • Feinkitten von Achromaten mit der optischen Achse der unteren Linse als Referenz
  • Richtzentrieren von Linsen auf einen Zentrierdorns mit der Dornachse als Referenz
  • Prüfen von Asphären mit dem AspheroCheck®-Modul
  • Einzellinsenmessung an empfindlichen Linsen, z. B. Calziumfluorid-Linsen

Manueller Kipp- und Verschiebetisch (TRT)
Mit den Kipp- und Verschiebetischen werden bei OptiCentric®-Systemen die Prüflinge ausgerichtet. Die entkoppelten Bewegungen der Kipp-und Verschiebetische ermöglichen die präzise Positionierung von Prüfling oder Prüflingshalter. Die Kipp- und Verschiebetische sind in unterschiedlichen Durchmessern für verschiedene Anwendungen/ Messsysteme verfügbar.

Motorisierter Kipp- und Verschiebetisch (TRT)
Für eine vereinfachte Prüflingshandhabung bei der Messung oder dem Aufbau eines optischen Systems kann insbesondere das OptiCentric® 3D 100 mit dem motorisierten Kipp- und Verschiebetisch (TRT) ausgestattet werden. Anstelle der sonst manuellen Ausrichtung kippt und verschiebt der motorisierte TRT den Prüfling so, dass die optische Achse der Linse auf der Bezugsachse des Systems liegt. Dies geschieht vollständig automatisiert und in den Prozessablauf eingebettet und erlaubt damit eine Verkürzung der Prüfzeit.

Linsendrehvorrichtung

Die motorisierte Drehvorrichtung ist eine Drehvorrichtung, um

  • Einzellinsen bis Durchmesser 200 mm mit dem äußeren Rand und dem Krümmungsmittelpunkt der unteren Linse als Referenz zu messen
  • Achromaten zu verkitten. Dabei besteht die Referenzachse aus dem Mittelpunkt des Umfangs und dem Krümmungsmittelpunkt der unteren Linse

Für die motorisierte Drehvorrichtung ist kein Luftlager erforderlich. Mit einer sogenannten „Brücke“ ausgestattet, kann die Linsendrehvorrichtung allerdings auf OptiCentric® 100, 101 und 300, die mit einem Luftlager ausgestattet sind, betrieben werden.

 LensAlign 2D Air

Das Modul LensAlign 2D Air ergänzt OptiCentric®-Systeme mit einem software-gesteuerten Luftsteller und bietet einen kosteneffiziente Einstiegslösung in die aktive, automatisierte Linsenausrichtung. Der mit LensAlign 2D Air verbesserte Prozess zeichnet sich insbesondere durch seine Bedienerunabhängigkeit aus und garantiert eine gleichbleibende Prüflingsqualität sowie eine verbesserte Prozesssicherheit.

 LensAlign 2D Standard

Ein OptiCentric®-System, das mit dem LensAlign 2D Standard für Kittglieder ausgestattet ist, richtkittet Linsen mit einer Geometrie von D/(2R) ≲ 0.7. Die Einheit kann einfach an unterschiedliche Prüflingsgeometrien angepasst werden und wird empfohlen, wenn Linsen miteinander zur optischen Achse innerhalb kurzer Zeit verkittet werden müssen.

LensAlign 2D Advanced

Das Modul LensAlign 2D Advanced wurde entwickelt, um den gestiegenen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden. Das LensAlign 2D Advanced richtet alle Linsengeometrien aus, einschließlich:
• Linsen mit D/(2R) < 0,7
• Halbkugelförmige Linsen
• Achromaten bei denen der Rand der oberen Linse nicht zugänglich ist
• Linsen mit engen Kittkeil-Toleranzen

 LensAlign 2D Advanced für Mikrolinsen

Ausgestattet mit drei Aktuatoren erlaubt das Modul LensAlign 2D Advanced die Ausrichtung von Mikrolinsen. Dabei liegen keine Einschränkungen an die Linsengeometrie vor.

 LensAlign 2D Standard

Das LensAlign 2D Standard für das Richtzentrieren von Linsen zu einem Dorn eignet sich für Linsen mit einer Geometrie von D/(2R) ≲ 0.7. Die Einheit kann einfach an unterschiedliche Prüflingsgeometrien angepasst werden und wird empfohlen, wenn Linsen schnell zur Dornachse verkittet werden müssen. Nach dem Richtzentrieren der Linsen auf den Dorn kann der Vorgang auch für das Richtkitten fortgeführt werden.

 LensAlign 4D

LensAlign 4D stellt ein Modul für das OptiCentric® 100 dar, das das Verkitten einer kleinen Linse zu einer mechanischen Referenzachse, wie einem Dorn oder einer Fassung, ermöglicht. In diesem Aufbau erfolgt die Justage ohne Zwangsbedingungen einer mechanischen Linsenauflage, welche die Linsenausrichtung einschränken können. Zur exakten Positionierung wird die Linse auf einer dickeren Klebstoffschicht positioniert und zunächst mit einem Mikrogreifer gehalten, der die Linse in vier Freiheitsgraden verschiebt und verkippt bis die optische Achse mit der mechanischen Achse zusammenfällt. Damit wird eine hochpräzise Ausrichtung erreicht. Nach dem Richtzentrieren der Linsen auf den Dorn kann der Vorgang auch für das Feinkitten weiterer Linsen fortgeführt werden.

OptiCentric®-Systeme ermitteln den Zentrierfehler einer Optik hochpräzise und in Echtzeit. Der dazu benötigte Messkopf besteht aus einem elektronischen Autokollimator mit CCD-Kamera und LED-Beleuchtung mit Strichplatte.

TRIOPTICS bietet drei Messköpfe für die OptiCentric®-Systeme an, aus denen je nach Anwendung der passende ausgewählt wird:

  • VIS-Messkopf (Standard)
  • IR-Messkopf für die Prüfung von MWIR- und LWIR Objektiven
  • MultiCentric®-Messkopf für die Verdreifachung der Messgeschwindigkeit beim Richtkitten und Richtzentrieren.

Wechsler für Vorsatzoptiken

Um auf den Krümmungsmittelpunkt (Reflexionsmessung) oder auf die Fokusposition (Transmissionsmessung) unterschiedlicher Linsen fokussieren zu können, werden die Messköpfe mit Vorsatzoptiken ausgestattet. Dadurch ergeben sich unschlagbare Vorteile:

  • Optimierte Vergrößerung für jede einzelne Linsenoberfläche
  • Praktisch unbegrenzter Messbereich
  • Keine langen, zeitaufwendigen Fahrten des Messkopfs

Um schnell und unkompliziert die Vorsatzoptiken wechseln zu können, können die Systeme mit manuellen oder motorisierten Wechslern für Vorsatzoptiken ausgestattet werden.

IR-Objektive präzise prüfen

OptiCentric® 100/300 IR ist TRIOPTICS‘ Lösung für die Zentrierprüfung von Infrarot-Optiken. Das System ist mit einem flexibel umschaltbaren VIS-MWIR oder VIS-LWIR Messkopf ausgestattet und kann alle Arten von Infrarot-Optiken prüfen.

MultiCentric®-Messkopf

Der MultiCentric®-Messkopf misst simultan drei Krümmungsmittelpunkte und reduziert damit die Dauer des Mess- und Ausrichtvorgangs auf weniger als 10 Sekunden. Er ist geeignet für das Verkitten von Achromaten in der Serienfertigung.

OptiSpheric® Upgrade: Ergänzende optische Messparameter

Mit dem OptiSpheric® Upgrade kann die umfängliche Prüfung von optischen Parametern in einem Gerät vorgenommen werden. Dabei wird der Messbereich um folgende Parameter erweitert:
• Brennweite (EFL)
• Schnittweite (BFL)
• Anlagemaß (FFL)
• Krümmungsradius
• Modulationsübertragungsfunktion (MTF) auf der Achse

OptiSurf® Upgrade: Messung von Mittendicken und Luftabständen

Für die vollständige optomechanische Charakterisierung von bereits montierten optischen Systemen wird das Kurzkoharenzinterferometer OptiSurf® in das OptiCentric®  integriert, das dann OptiCentric® 3D 100 heißt. Diese Kombination beider Messsysteme führt zu einer bedeutenden Steigerung der Messgenauigkeit. Nur aufgrund der hochgenauen Zentrierprüfung und der anschließenden Justage des Prüflings, können die Mittendicken und Linsenabstände mit höchster Genauigkeit ermitteln werden. Dabei werden die Mittendicke und die Luftabstande innerhalb eines Objektivs bis zu einer optischen Dicke von 800 mm in nur einem einzigen Scan gemessen. Auch die Bedienung ist durch die vollständige Integration in die OptiCentric®-Software ausgesprochen einfach.

CylinderCheck®

CylinderCheck® ist ein Hardware- und Softwaremodul, um den Zentrierfehler zylindrischer Oberflächen berührungsfrei zu messen. Je nach Anwendung und OptiCentric® Ausstattung können mit dem CylinderCheck® Modul folgende Parameter erfasst werden:
• Messung von Keilfehlern an zylindrischen Einzellinsen
• Messung des Abstands zwischen der Scheitellinie und einer Referenzkante an rechteckigen zylindrischen Einzellinsen
• Messung des Winkels zwischen Scheitellinie und Referenzkante einer rechteckigen zylindrischen Einzellinsen
• Messung von beidseitig zylindrischen Einzellinsen (Clocking Angle Messung)
• Richtkleben von zylindrischen Einzellinsen in eine Fassung
• Multilens-Messung von Objektiven mit Zylinderlinsen

AspheroCheck®

AspheroCheck® ist ein Hardware- und Softwaremodul, das die Neigung und Lage einer Asphärenachse zu einer gegebenen Referenzachse misst. Das Upgrade zeichnet sich aus durch:
• Die Messung in Bezug zur optischen Achse der Asphäre oder zu einer Referenzachse
• Spezifizierte Referenzachse nach DIN ISO 10110-6
• Messung von Linsen mit einer oder zwei asphärischen Flächen
• Prüflingsdurchmesser bis 2 mm
• Genauigkeit bis zu 5 arcsec (abhängig von der Prüflingsgeometrie)
• Berührungslose Messung

Workstation

Mit der Workstation wird das OptiCentric®-Messsystem zu einem kompletten Arbeitsplatz ausgestattet. Neben der Integration des Controllers und der PC-Ausstattung, bietet die Workstation ausreichend Arbeitsfläche für die Vor- und Nachbereitung der Prüflinge. Ablage- und Stauflächen erlauben eine gute Organisation des Arbeitsplatzes.

Worktable S

Der Worktable ergänzt Tischgeräte wie das OptiCentric® 100 perfekt. Das System erhält hiermit einen stabilen Tisch, in den auch die Steuermodule integriert sind. Der Monitor sowie die zusätzliche PC-Ausstattung sind sicher systemnah angebracht und bedienbar.

  • Messtaster
    • Zur Bestimmung der Lage von Optiken vor der Justage
  • Erweiterung des Messbereichs auf Brennweiten ±2000 mm
  • Ausrichtset, Kalibrierkeile
    • PTB rückführbare Kalibrierprüflinge
  • Linsenhalter und Ringschneiden
  • Manuelle Luftsteller, für das einfache und berührungsfreie Ausrichten der Linsen
  • Fußpedalsteuerung für die Druckluft
  • Tool-Stage mit kinematischer Aufnahme für die Halterung der Ausrichtwerkzeuge
  • UV-Lichtquelle, manuelle Klebeeinheit mit Fußpedal, automatisierte Klebeeinheit, Nadeln und Tuben für die Klebeeinheit

MultiLens: Messen und Ausrichten von Objektiven zu einer frei wählbaren Bezugsachse

MultiLens ist das Softwaremodul zum Messen und Ausrichten von Objektiven. Der Zentrierfehler jeder einzelnen Oberfläche eines Objektivs und die Zentrierung des Systems werden zerstörungsfrei ermittelt. Mit diesen Informationen kann die Zentrierung der Einzellinse oder einer Untergruppe zu einer frei wählbaren Bezugsachse berechnet werden.

SmartAlign: Zentrierfehler automatisiert korrigieren

Mit dem SmartAlign Modul wird die Lage des gemessenen Zentrierfehlers in Bezug zu einer benutzerdefinierten optischen oder mechanischen Achse analysiert. Dieses einmalige Tool wird besonders erfolgreich bei den automatisierten Ausrichtmodulen LensAlign und Bonding-Systemen eingesetzt.

Knowledge Base

Zentrierfehler messen, Linsen ausrichten, verkitten und kleben

Die präzise Zentrierung und Ausrichtung einer Linse ist ausschlaggebend für die Bildqualität des optischen Systems. Eine fehlerhafte Zentrierung liegt dann vor, wenn die optische Achse der Linse mit der Bezugsachse in Lage und Richtung nicht übereinstimmt (ISO 10110). Zentrierfehler entstehen beim Verkitten, Justieren und Befestigen von Linsen, daher können die hohen Anforderungen an optische Systeme dann am besten erfüllt werden, wenn alle fertigungstechnischen Schritte einheitlich konzipiert und in einem Mess- und Fertigungssystem integriert sind.

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ATS

Zentrierfehler von Linsen und Objektiven

Zentrierfehler haben einen entscheidenden Einfluss auf die Abbildungsleistung eines optischen Systems. Ein Zentrierfehler liegt vor, wenn die Symmetrieachse eines optischen Elements nicht mi einer gegebenen Referenzachse übereinstimmt. Die Referenzachse eines Objektivs kann beispielsweise durch die Symmetrieachse des Gehäuses gegeben sein. Der Zentrierfehler wird durch einen Winkel zwischen der optischen Achse und der Referenzachse und dem Abstand eines Symmetriepunkts zur Referenzachse beschrieben.

Eine Übersicht möglicher Zentrierfehler kann der obenstehenden Zeichnung entnommen werden.

  1. Verschiebung einer Linse
  2. Kippung einer Linse
  3. Flächenkippfehler einer sphärischen Oberfläche
  4. Verschiebung und Kippung einer Linse
  5. Neigung der Asphärenachse
  6. Luftabstände und Mittendicken

Das OptiCentric®-System ist in der Lage jeden dieser Fehler präzise und in Übereinstimmung mit der DIN/ISO-Norm 10110-6 zu bestimmen.

FIG-3_Objektiv-mit-Linsenfehlern-Zeichnung

Prinzip der Zentrierfehlerprüfung in Reflexion und Transmission

Voraussetzung, um die Zentrierung einer Linse zu messen, ist, dass die Linse um eine präzise Referenzachse rotiert. Diese Achse entspricht in den meisten Fällen der Rotationsachse eines Drehlagers. Sie ist maßgebend für die präzise Messung der Zentrierung. Darüber hinaus kann die Zentrierung einer Linse auf zwei unterschiedliche Arten gemessen werden. Es wird zwischen der Messung in Reflexion und Transmission unterschieden.

Zentriermessung in Reflexion

Für die Messung in Reflexion wird ein OptiCentric®-System verwendet. Es ist mit einem Autokollimationsmesskopf mit Strichplatte und entsprechender Vorsatzoptik ausgestattet. Für die Messung wird der Messkopf mit der Vorsatzoptik auf den Krümmungsmittelpunkt der zu untersuchenden Linsenfläche fokussiert. Das erzeugte Reflexbild der Strichplatte wird mit Hilfe der in den Messkopf integrieren Kamera beobachtet und mit der Software ausgewertet.

Liegt ein Zentrierfehler vor, so beschreibt das betrachtete Bild einen Kreis, während der Prüfling um die Referenzachse rotiert. Der Mittelpunkt des beschriebenen Kreises liegt auf der Referenzachse. Der Radius des Kreises ist proportional zum Zentrierfehler und beschreibt den Abstand des Krümmungsmittelpunkts der Linsenoberfläche zur Referenzachse. Soll der Zentrierfehler als Winkel beschrieben werden, so spricht man bei der Messung in Reflexion vom Flächenkippfehler. (Siehe auch ISO 10110).

Messung-in-Reflexion
Zentriermessung in Transmission

Bei der Transmissionsmessung ist das OptiCentric®-System ebenfalls mit dem Autokollimationsmesskopf und entsprechender Vorsatzoptik ausgestattet. Zusätzlich muss das System für die Transmissionsmessung mit einem Kollimator mit Strichplatte im Fuß des Messsystems versehen werden.

Bei der Transmissionsmessung erzeugt das parallele Licht des Kollimators ein Bild der Strichplatte in der Fokusebene des Prüflings, in die auch die Vorsatzoptik des Autokollimationskopfes fokussiert. Mit Hilfe der Kamera kann das Bild nun ausgewertet werden. Liegt ein Zentrierfehler vor, beschreibt das Bild wie bei der Messung in Reflexion einen Kreis.

Der Radius des Kreises entspricht dem Abstand zwischen der Referenzachse und dem Fokuspunkt. Als Winkel kann der Zentrierfehler bei der Messung in Transmission als Neigung des Hauptstrahls angegeben werden.

Fig-2_Messung-in-Transmission
Zentriermessung in Reflexion versus Zentriermessung in Transmission

Die Reflexions- und Transmissionswerte sind unterschiedlich und können nur eingeschränkt verglichen werden. Eine einfache Beziehung zwischen den beiden Messungen für den Zentrierfehler einer Einzellinse (ohne Fassung) ist gegeben durch:

T = (n – 1) × R

T: Winkelabweichung in Transmission
n: Brechungsindex von Glas
R: Oberflächenneigungsfehler der Oberseite (Ergebnis der Messung im Reflexionsmodus)

Bei der Transmissionsmethode ist es grundsätzlich nicht möglich zu unterscheiden, welche der Linsenoberflächen mit einem Zentrierfehler behaftet ist. In bestimmten Fällen kann es vorkommen, dass eine in Transmission gemessene Linse keine Zentrierfehler aufweist, obwohl die Linse schräg in der Fassung montiert ist. Die Zentrierfehlermessung in Reflexion liefert klare, geometrisch interpretierbare, Ergebnisse für eine einzelne optische Oberfläche.

Beide Methoden sollten in Betracht gezogen werden, um eine effiziente optische Produktion zu erreichen.

Die Zentrierfehlermessung

Zentrierfehler von Einzellinsen
Die optische Achse einer Einzellinse ist die Gerade durch die Krümmungsmittelpunkte der beiden Sphären. Der Zentrierfehler ist nun durch einen Winkel „χ” und durch einen Abstand „a“ zu einer gegebenen Bezugsachse definiert.
Der Zentrierfehler einer Einzellinse kann ebenfalls in Bezug auf die Randbearbeitung dargestellt werden. In diesem Fall wird er als Flächenkippfehler oder Keilfehler der Linse bezeichnet. Als Referenzachse wird eine Gerade durch einen der Krümmungsmittelpunkte und den Mittelpunkt des Linsendurchmessers festgelegt. Ausgegeben wird der Flächenkippfehler der oberen Fläche bezogen auf diese Bezugsachse.
Fig-4_Schematische-Zeichnung-des-Zentrierfehlers-einer-Linse
Fig-5_Schematische-Darstellung-des-Oberflächenneigungsfehlers
Zentrierfehler von asphärischen Linsen

Im Gegensatz zu sphärischen Oberflächen verfügen rotationssymmetrische asphärische Flächen über eine Symmetrieachse.

Ziel der Zentrierfehlermessung ist daher die Lagebestimmung dieser Symmetrieachse zur Bezugsachse.

Dafür müssen für eine asphärische Fläche folgende zwei Größen ermittelt werden:

  • Die Ablage des paraxialen Krümmungsmittelpunktes zur Bezugsachse
  • Der Winkel der asphärischen Symmetrieachse zur Bezugsachse

Die Ablage entspricht dem klassischen Zentrierfehler von sphärischen Flächen und wird in gleicher Weise mit dem elektronischen Autokollimator gemessen.

Für die Winkelmessung der asphärischen Linse wird ein zusätzlicher Sensor – bei TRIOPTICS der AspheroCheck® Sensor – benötigt. Er misst den Schlag am äußeren Rand der asphärischen Fläche.

Sind die Ablage und der Winkel der asphärischen Fläche bestimmt, können aus diesen Daten die folgenden Parameter errechnet werden:

  • Abstand und Neigung der Asphäre bezogen auf die primäre Bezugsachse des Messsystems (entspricht der Drehachse)
  • Abstand und Neigung der Asphäre bezogen auf die „optische Achse“ einer Einzellinse. Als „optische Achse“ wird die Gerade durch die Krümmungsmittelpunkte der sphärischen Anteile betrachtet
  • Abstand und Neigung der Asphäre bezogen auf eine Bezugsachse nach DIN ISO 10110-6, wenn ein zusätzlicher Distanzsensor verwendet wird.
  • Wenn eine Linse aus zwei asphärischen Flächen besteht: Winkel und der Abstand der beiden Asphärenachsen
Fig-6_Die-wichtigsten-Parameter-einer-asphärischen-Linse
Zentrierfehler von Zylinderlinsen und anamorphotischen Linsen

Die Herausforderung beim Messen von Zylinderlinsen liegt in den unterschiedlichen Formen, in denen diese Linsen hergestellt werden. Sie unterscheiden sich sowohl in der Oberflächen- und Grundflächenform als auch in der Art der Fassung.

Typische Formen von Zylinderlinsen

Ähnlich wie sphärische Optiken werden Zylinderlinsen gemäß ihrer beiden optischen Flächen zunächst grob in Klassen eingeordnet. Man unterscheidet Linsen der Typen:

  • Zylindrisch – Plan
  • Zylindrisch – Sphärisch
  • Zylindrisch – Zylindrisch

Am häufigsten werden Zylinderoptiken verwendet, die auf einer Seite plan bearbeitet sind, auch weil sich zylindrisch-plane Linsen messtechnisch besonders einfach charakterisieren lassen.

Mit den OptiCentric®-Systemen können aber auch alle anderen Zylinderlinsenformen und Objektive gemessen werden.

Da Zylinderlinsen keine Rotationssymmetrie um eine Achse aufweisen, ist auch die Außenkontur der Linsen häufig nicht rotationssymmetrisch. Dementsprechend wird darüber hinaus unterschieden in:

  • Linsen mit rechteckigem Umfang
  • Linsen mit rundem Umfang

Bei jeder Messung spielt der spezifische Linsentyp eine entscheidende Rolle. Je nach Ausführung der Zylinderlinse und Aufgabenstellung müssen unterschiedliche Sensoren und Auswertungsprogramme eingesetzt werden, um die Fertigungsgenauigkeit der Linsen zu überprüfen.

Zur Beschreibung des Zentrierfehlers von zylindrischen Linsen muss eine Bezugsachse gewählt werden. Dies kann beispielsweise eine Referenzkante am Glas sein,  oder  eine  Fase an einer mechanische Fassung, in welche die Linse eingesetzt ist. Das nächste Unterscheidungsmerkmal zur Klassifizierung von Zylinderlinsen ist daher die Fassung

  • Ungefasste Linse
  • Gefasste Linse

Messtechnische Herausforderungen beim Messen von Zylinderlinsen

Die Asymmetrie der zylindrischen Fläche macht die Qualitätsprüfung von Zylinderlinsen erheblich aufwändiger als die von sphärischen Optiken. Der Krümmungsmittelpunkt einer sphärischen Oberfläche ist eindeutig durch seine Lage definiert, die präzise bestimmt werden kann.

Eine zylindrische Linsenfläche weist dagegen nur in einer Richtung einen Krümmungsradius auf. Der für sphärische Flächen typische Krümmungsmittelpunkt wird daher bei Zylinderflächen zu einer Linie, hier bezeichnet als Zylinderachse. Dies ist ein Grund, warum die Messung von Zylinderflächen aufwändiger ist als die Messung von sphärischen Optiken. Zur Auswertung dieser Zylinderachse muss nämlich neben ihrer Lage auch ihre Ausrichtung gemessen werden.

In Richtung der nicht gekrümmten Linsenoberfläche verhält sich eine Zylinderfläche wie eine Planfläche. Aus diesem Grund treten bei der vollständigen Charakterisierung aller Linseneigenschaften von Zylinderlinsen neben den von der sphärischen Optik bekannten Fehlern die typischen Fehler von Planoptiken auf.

Um die typischen Eigenschaften von Zylinderlinsen besser zu veranschaulichen, wird im Allgemeinen nicht von der Lage der Zylinderachse gesprochen, sondern von der Scheitellinie und der genauen Azimuthlage der Scheitellinien. Diese Linie entspricht der Zylinderachse, die entlang der optischen Achse auf die Linsenfläche projiziert wird.

Fig-7_Parameter-einer-Zylinderlinse
Zentrierfehler bei optischen Flächen im Inneren eines montierten Objektivs

Um Zentrierfehler einzelner optischer Flächen zu messen, wird der exakte Kippfehler bzw. die exakte Ablage des Krümmungsmittelpunkts von einer gegebenen Bezugsachse bestimmt. Einflüsse von optischen Flächen und Elementen, die vor der zu untersuchenden Fläche liegen, müssen durch optische Rechnung berücksichtigt werden. Dies gilt auch für die Zentrierfehler dieser Flächen, d. h. beginnend mit der ersten Fläche müssen die Zentrierfehler aller weiteren Flächen iterativ bestimmt werden. Mit den OptiCentric®-Systemen können typischerweise bis zu 20 Flächen von einer Seite vermessen werden.

Ein zweiter Messkopf wird bei den OptiCentric® Dual-Systemen verwendet, um den Zentrierfehler auch von der unteren Seite zu bestimmen. Somit können auch mehr als 20 optische Flächen erfasst werden.

Die sogenannte Multilens-Messung liefert die exakten XYZ-Koordinaten aller Krümmungsmittelpunkte im Raum. Die gemessenen Daten werden bei der Analyse der Linse oder des Objektives verwendet und liefern zusätzlich folgende Ergebnisse:

  • Berechnung der optischen Achse der Einzellinse(n)
  • Ermittlung der optischen Achse einzelner Untersysteme oder der optischen Achse des Gesamtsystems
  • Berechnung der Abstände und Winkel zwischen optischer Achse und Regressionsgeraden
  • Berechnung der Lage von Einzellinsen oder Gruppen zu einer mechanischen Achse – hierfür ist zusätzlich ein Messtaster benötigt
Zentrierfehlerprüfung von Infrarotobjektiven
Zentrierfehlerprüfung von Infrarotobjektiven

Zum Prüfen von Einzellinsen und vollständigen Baugruppen, die nur im Infrarotbereich lichtdurchlässig sind, bietet TRIOPTICS speziell für die Wellenlängen der Infrarotbereiche entwickelte Messköpfe an. Typische Anwendungen sind z. B. das Prüfen von Linsen und Baugruppen für zivile und militärische Anwendungen. Insbesondere für den Einsatz in Wärmebild- und Restlichtsystemen werden Linsenmaterialien wie Ge, Si, ZnSe, ZnS oder CaF2 verwendet.

Infrarotbereiche

Die Infrarot-Wellenlängen sind für bildgebende Anwendungen in drei verschiedene Bereiche unterteilt. Innerhalb dieser Bereiche ist die Übertragung von Licht durch Luft sehr hoch. Dazwischen befinden sich stark absorbierende Bereiche im Spektrum.

Die drei in der Bildgebung zum Einsatz kommenden Infrarotbereiche sind: kurzwelliges Infrarot (SWIR) mit Wellenlängen von 0,9 bis 1,7 μm, mittelwelliges Infrarot (MWIR) mit Wellenlängen von 3 bis 5 μm und schließlich langwelliges Infrarot (LWIR) mit Wellenlängen von 8 bis 12 μm. Da die Zentrierfehlermessung in Reflexion geometrische Informationen über das zu untersuchende Linsensystem liefert, ist die Wellenlänge der für die Messung eingesetzten Lichtquelle unabhängig von der eigentlichen Design-Wellenlänge der Optik. Anstelle dessen kann der geeignete Autokollimator anhand der Transmissionsbanden der verwendeten Materialien und der Oberflächenbeschichtungen ausgewählt werden.

Eine Übersicht über kompatible Materialien und die von den erhältlichen Messköpfen abgedeckten Bereiche bietet die nebenstehende Abbildung. Ein Sonderfall ist Silizium, da der lichtdurchlässige Bereich von der Stärke der Dotierung und vom Dotanden abhängt. Aus diesem Grund kann je nach Anwendung ein LWIR-Kopf geeignet sein.

Fig-8_Vergleich-von-lichtdurchlässigen-Bereichen
Unterschiede zu VIS aus Sicht des Bedieners

Im Gegensatz zu VIS-Systemen ist das vom fokussierten Autokollimator ausgestrahlte Licht für das bloße Auge unsichtbar. Dies stellt jedoch beim Zentrieren des Prüflings kein Problem dar. Abgesehen davon unterscheiden sich die Geräte im Betrieb nicht von den VIS-Systemen, sodass Benutzer schnell für neue Wellenlängenbereiche geschult werden können.

Unterschiede zu VIS aus technischer Sicht

Abgesehen von der Verwendung geeigneter Optiken und Lichtquellen in den Messköpfen besteht der bedeutendste Unterschied zwischen dem sichtbaren Bereich und dem Infrarotbereich vom technischen Standpunkt gesehen darin, dass im Infrarotbereich jedes Objekt, einschließlich des Prüflings, Licht in diesem Wellenlängenbereich ausstrahlt, sodass das Gerät den thermischen Hintergrund kompensieren muss, bevor eine Messung durchgeführt wird. Dies erfolgt automatisch durch die Software und erfordert keinen Eingriff durch den Benutzer. Außerdem ist der Kontrast zwischen Hintergrund und beleuchteten Bereichen geringer als im sichtbaren Bereich. Um die erforderliche hohe Auflösung zu erzielen, werden deswegen spezielle Bildbearbeitungsalgorithmen verwendet.

Im Standard-Reflexionsmodus nutzt OptiCentric® die Rückspiegelung von der Linsenoberfläche. Daher hängt die Lichtintensität des reflektierten Bildes auf der Strichplatte stark von der verwendeten Beschichtung ab. Normalerweise sind alle Infrarot-Bildgebungslinsen AR-beschichtet. Allerdings variiert die Effizienz stark, was die Geräte, sofern möglich, durch Anpassung der Beleuchtungsstärke und der Verschlusszeiten kompensieren.

Im Allgemeinen ist die typische Genauigkeit der Zentrierfehlermessung ungefähr 1 µm, also etwas höher als bei VIS-Geräten. Dies ergibt sich durch die längeren Wellenlängenbereiche und die höhere Pixelgröße der in den Autokollimatoren eingesetzten Kameras.

Die Ausrichtung

Zentriermessung, Ausrichtung und Kleben von Linsen in Fassungen

SmartAlign für effizientes Ausrichten, Verkitten und Kleben von Linsen

Der SmartAlign-Algorithmus ist Teil der OptiCentric®-Software und sorgt dafür, dass die Linsen zu einer frei wählbaren optischen oder mechanischen Referenzachse ausgerichtet werden können. Je nach Fertigungsprozess wird die Referenzachse beispielsweise als optische Achse der unteren Linse eines Achromaten, als die Rotationsachse oder Achse eines Dorns definiert. Aufgrund dieser Flexibilität ist es möglich die OptiCentric® Cementing und Bonding Stationen auf unterschiedliche Fertigungsprozesse unserer Kunden anzupassen.

Bonding 5D

OptiCentric® Bonding 5D läßt eine Ausrichtung in fünf Freiheitgsgraden zu.

  • 2 laterale Translationen
  • 2 Verkippungswinkel (θx, θy)
  • 1 axiale Translation (z)
Fig-9_Linse

Verfahrensschritte bei OptiCentric Bonding 5D:

  1. Der Klebstoff wird aufgebracht und die Positionen der Achse n von Linse und Fassung werden gemessen
  2. Die Linse wird in der Fassung in vier Freiheitsgraden ausgerichtet: x, y, θx, θy
  3. Der axiale Abstand zwischen dem Scheitelpunkt der Linse und einer Referenzfläche wird gemessen und die Linse axial ausgerichtet
  4. Der Klebstoff wird ausgehärtet

Die Linse wird in der Fassung freischwebend positioniert und nach dem Klebstoffauftrag ausgerichtet. Dabei wird die Linse innerhalb der Fassung automatisiert so positioniert, dass die optische Achse der Linsen und die Symmetrieachse der Fassung in Verkippung und Verschiebung übereinstimmen. Zusätzlich bestimmt die OptiCentric® Bonding 5D den axialen Abstand in z-Richtung zwischen einer Bezugsfläche (Flansch) und dem Linsenvertex und verschiebt die Linse anschließend auch axial auf die Zielposition. Mittels SmartAlign Technologie können die Linsen zu einer frei wählbaren optischen oder mechanischen Referenzachse ausgerichtet werden. Je nach Fertigungsprozess wird die Referenzachse als optische Achse einer Linse oder als Rotationsachse einer Fassung definiert. Die SmartAlign Technologie bietet damit eine große Zeitersparnis im Ausrichtprozess und maximale Flexibilität im Fertigungsprozess. Eine Vorausrichtung der Linse ist nicht erforderlich.

Im Anschluss erfolgt das Aushärten des Klebstoffes, in der Regel mit UV-Licht. Hierbei sind natürlich die besonderen Klebstoffeigenschaften zu berücksichtigen, da sie Einfluss auf die finale Positionierung haben.

Mit OptiCentric® Bonding 5D ist der gesamte Prozess des Ausrichtens und Klebens automatisiert möglich. Hochpräzise Ergebnisse von < 1 µm in x, y, z Achse und < 2 arcsec in θx, θy sind bedienerunabhängig zu erreichen, mit vorhandenem Know-How sogar inklusive Klebstoffschrumpf. Das Verfahren eignet sich für alle Fassungsmaterialien und ist unabhängig von der Fassungsgeometrie. Hochflexibel lässt sich die OptiCentric® Bonding 5D schnell auf andere Prüflingsarten umrüsten. Diese Technologie ist auch besonders für Reinraumanwendungen geeignet.

Der neue Prozess erfordert ein Umdenken sowohl im Fertigungsprozess als auch im Design der Prüflinge. Auch wenn kein Rezess in der Fassung mehr benötigt wird, so kann er dennoch zur Aufnahme des Prüflings sinnvoll sein. Allerdings muss sichergestellt werden, dass die Linse nicht auf dem Rezess aufliegt, sondern um wenige Mikrometer darüber „schwebt“.