Produktbroschüren
OptiCentric® 101
Neue Maßstäbe in Präzision und Effizienz
OptiCentric® 100
Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme
OptiCentric® 100
Auf einen Blick: Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme
OptiCentric® IR
Dualband-MWIR-VIS-Zentrierprüfung für die Qualitätskontrolle und das Ausrichten von Optiken
OptiCentric® Linear
Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität
OptiCentric® Linear PRO
Schnelle, automatisierte Zentriermessung von Linsensystemen
AspheroCheck® UP
Vollautomatisierte Zentrierprüfung von Asphären
CylinderCheck®
Zylinderlinsen berührungslos, flexibel und schnell messen
OptiCentric® mit Linsendrehvorrichtung
Der Branchenstandard für die Zentriermessung von Linsen
OptiCentric® & LensAlign 2D Air
Achromate effizient automatisiert ausrichten
OptiCentric® & LensAlign 4D
Hochpräzises Verkitten von Mikrolinsen auf einem Dorn mit vier Freiheitsgraden
Roboter-Bestückung des Zentriergeräts OptiCentric® 100 und der Justierdrehmaschine ATS 100 für die Serienfertigung
Literatur
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Strategien zum aktiven Ausrichten von Linsen
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SmartAlign – Eine Softwarelösung OptiCentric®
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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.
Präzise
Mit dem OptiCentric® kann eine absolute Genauigkeit von 0,1 µm für die Messung und Fertigung von Höchstleistungsoptiken erreicht werden. Das Softwaremodul MultiLens ermöglicht dabei auch die Qualitätskontrolle von komplexen Objektiven.
Flexibel
Die Anpassung an den Prüfling und die Messsituation ist durch eine umfassende Auswahl an Optiken in UV, VIS und IR sowie für sphärische, asphärische und zylindrische Linsen und Objektive in einem Durchmesserbereich von 0,5 mm bis 800 mm möglich.
Ausgereift
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.
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.
Mittendicken- und Luftabstandsmessung in Kombination mit der Zentrierprüfung
Für eine zeitsparende und umfängliche Prüfung von Linsensystemen können alle OptiCentric®-Systeme um die Messungmöglichkeit zur Mittendicken- und Luftabstansprüfung ergänzt werden.
Ausrichten von Kittgliedern
Das manuelle Ausrichten von Kittgliedern mittels Klöpfeln oder Luftstößen kann mit allen OptiCentric®-Systemen durchgeführt werden. Zur Halterung der unteren Linsen stehen diverse Dreh- und Haltevorrichtung zur Auswahl.
Automatisiertes Richtkitten von Achromaten
Zum automatisierten Ausrichten von Kittgliedern stehen für alle OptiCentric®-Systeme spezielle Aufsätze mit der Bezeichnung LensAlign zur Verfügung.
Automatisiertes Richtzentrieren von Linsen auf Zentrierdorn
Das Verkitten von Linsen auf einem Zentrierdorn zum späteren Randzentrieren erfolgt automatisiert und damit benutzerunabhängig bei allen OptiCentric®-Systemen mit LensAlign.
Richtkleben von großen Linsen
Zum Ausrichten und Kleben großer Linsen in ihre Fassung eignen sich die Systeme OptiCentric®UP
Automatisiertes Richtkleben in zwei Freiheitgraden
Ein zentriertes Positionieren und Kleben einer Einzellinse oder eines Kittglieds in eine Fassung mit zwei Freiheitsgraden wird von dem OptiCentric® Bonding 2D übernommen
Automatisiertes Richtkleben in fünf Freiheitgraden
Das freie Ausrichten und Kleben einer Optik in eine Fassung ohne mechanische Zwangsgrößen in fünf Freiheitsgraden wird mit dem OptiCentric® Bonding 5D ermöglicht
Prüfung von Asphären
Die Überprüfung von Zentrierung und Verkippung asphärischer Oberflächen erfolgt entweder in der Kombination aus einem OptiCentric®-Systemen mit dem Aufsatz AspheroCheck® oder durch das Komplettsystem AspheroCheck® UP.
Zentrierprüfung von Flächengruppen innerhalb von Infrarot-Objektiven
Um auch innenliegende Flächen von IR-Objektiven zu prüfen, stehen alle OptiCentric®-Systeme auch optimiert für den IR-Wellenlängenbereich zur Verfügung.
Messung von Brenn- und Schnittweiten, Anlagemaß, Radius und axiale MTF
Zusätzlich zur Zentrierfehlermessung können alle OptiCentric®-Systeme um die OptiSpheric®-Messmöglichkeit der Brenn- und Schnittweiten-, Anlagemaß-, Radius- und MTF-Messung ergänzt werden.
Zentrierprüfung von Zylinderlinsen
Zur Überprüfung von Zylinderlinsen eignen sich alle OptiCentric®-Systemen in Kombination mit dem Aufsatz CylinderCheck®.
Zentrierprüfung von sphärischen Linsen
Diese Standardaufgabe ermöglichen alle OptiCentric®-Systeme. Zur Halterung der Linsen stehen diverse Dreh- und Haltevorrichtungen zur Auswahl.
Zentrierprüfung von optischen Systemen
Zur Prüfung optischer Systeme inkl. aller innenliegender Flächen eignen sich alle OptiCentric®-Systeme mit Luftlager. Besteht das System aus mehr als 20 Flächen empfiehlt sich die Variante Dual, zur Luftabstands- und Mittendickenmessung die Ausführung 3D.
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)
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
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.
OptiCentric® 100
Der Branchenstandard der Zentrierprüfung
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)
Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme
Auf einen Blick: Hochpräzise Zentrierprüfgeräte, Kitt- und Richtklebesysteme
OptiCentric® 300
Die Zentrierung großer Prüflinge sicher bestimmen
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
OptiCentric® 300 UP
Stabilität für große und schwere Prüflinge
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
OptiCentric® 600 UP
Schwergewichte präzise zentrieren
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
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
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
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
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
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
Komplettsysteme
OptiCentric® Bonding 2D
Vollautomatisches Richtkleben von Linsen in Fassungen in zwei Freiheitsgraden
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
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
AspheroCheck® UP
Vollautomatisierte Zentrierprüfung von Asphären
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
Vollautmomatisierte Zentrieprüfung von Asphären
MultiCentric®
Automatisiertes Feinkitten mit 3facher Geschwindigkeit
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
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
Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität
OptiCentric® Linear
Zentriermessung lageempfindlicher Objektive
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
Rotationsfreie Zentrierprüfung erhöht Geschwindigkeit und Flexibilität
Software
- 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.
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Video-Insight: Strategien für das aktive Ausrichten von Linsen
Wir zeigen Ihnen, wie Sie effektiver werden und gleichzeitig die Abbildungsqualität Ihrer Achromaten steigern.
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 ab 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.
Mehr Wissen für Experten
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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.
- Verschiebung einer Linse
- Kippung einer Linse
- Flächenkippfehler einer sphärischen Oberfläche
- Verschiebung und Kippung einer Linse
- Neigung der Asphärenachse
- 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.
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).
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.
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
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
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.
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.
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)
Verfahrensschritte bei OptiCentric Bonding 5D:
- Der Klebstoff wird aufgebracht und die Positionen der Achse n von Linse und Fassung werden gemessen
- Die Linse wird in der Fassung in vier Freiheitsgraden ausgerichtet: x, y, θx, θy
- Der axiale Abstand zwischen dem Scheitelpunkt der Linse und einer Referenzfläche wird gemessen und die Linse axial ausgerichtet
- 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“.