产品详情
  • 产品名称:非球面轮廓仪

  • 产品型号:LuphoScan
  • 产品厂商:英国TAYLOR HOBSON
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简单介绍:
LuphoScan测量平台是一款基于多波长干涉技术(MWLI®)的干涉式扫描测量系统。 它专为旋转对称表面的超精密非接触式3D形状测量而设计,例如非球面光学透镜、红外镜片、红外光学、红外透镜等产品。
详情介绍:

LuphoScan系统能够为高质量的光学表面3D形状测量提供*佳效益:

*对任何旋转对称的表面的深入分析: 非球面、球面、平面和自由曲面

*超高、可重复精度:≦±50nm

*可测量任何材料:透明、镜面、不透明、抛光、研磨

*大球面的偏离: 不受限制。例如:能够测量盘式或者鸥翼表面,以及弯曲点的轮廓

*大斜坡: 可达90°(例:半球测量)

*高灵活度:测量局部面、环形光学透镜、矩形表面、衍射面结构表面、锥透镜

*完整透镜特征:透镜厚度、楔形误差、偏心误差、透镜安装位置

*直径:120mm、260mm或者420mm

*高速测量:

例:1:58分(¢=30mm,Roc=60mm,100点/mm2)

或者5:29分(¢=130mm,Roc=150mm,50点/mm2)

  

                  

LuphoScan测量平台上被测物传感器的移动轴                   The LuphoScan测量平台

  

基于多波长干涉技术的光学计量应用

特征

 

与其设计非球面的形状偏差

 

特殊的基准概念能够提供 *高精度测量

 

测量精度

该系统使用了复杂的参考传感器以及特殊的基准框架概念,能够确保*高精度的测量结果,精度可在±50nm(2σ)以上。

基准框架概念

每一台LuphoScan测量平台均由殷钢基准框架组成,这是一种开放式回路技术框架。三个参考传感器和一个圆柱轴、两个平面反射镜能够确保在框架内物体传感器的位置。根据阿贝(Abbe)原理,这一概念能够对机械轴R、Z、T**阶误差进行补偿。基准框架概念与极高精度的多波长干涉技术(MWLI®)相结合,超高精度C轴台能够确保形状测量精度高于±50nm(2σ),并且重复测量精度高于±20nm (2σ).

光学透镜放置

测量平台的默认设置配有液压膨胀夹具,可直接对生产过程中夹具上的透镜进行测量。将所要测量的透镜安装好,紧固在膨胀夹具上,启用之前设置好的测量程序,然后开始测量。整个过程仅需要不到一分钟的时间。此解决方案的精度调整适用于对于所有标准测量情况,能够对样本倾斜和移位进行自动识别和校正。未镶边框的透镜可以使用三爪夹具(可选)安装。

 

校准

所有所需的参考物体都包括在内。校准程序过程中,用户可控制操作平台对温度适应的变化。完整的校准过程大约需要15分钟左右。

 

图:

基准框架

花岗岩基座

   基准框架、传感器台(R, Z,T)布局图和物体台(C)

 

                        LuphoScan软件屏幕截图

直观软件设计便于操作和数据分析

数据输入与测量过程

LuphoScan测量平台配有的软件能够用于控制整个系统,包括预设测量程序、分析测量结果和打印测试报告。开始测量时,需要输入一个关于测量表面描述,例如:输入曲率半径、圆锥常数或者测试部件的偶次或奇次非球面系数。随后软件会显示被测物传感器轨迹,能够直接检测是否输入了正确的描述。此外,该软件还能对SAG表格提供*为直接的对比方法。用户可对数据空间分辨率进行调节,程序能够对此提供减少测量时间的*佳办法。测量过程中,屏幕还会显示剩余测量时间。

数据分析

当一次测量结束后,会直接显示误差图的三维影像和剖面图。同时还提供不同的工具选择对数据进行分析。倾斜和偏移补偿,以及*佳拟合减法(球面或者非球面)能够分别开启和关闭。其它更多功能还包括光圈的精密调整,以及不同滤波器的选择,例如低通滤波器或者高通滤波器。滤波器能够消除由尘埃颗粒带来的波峰等等。得出的数据可用于解释抛光或者研磨后的表面(测量后)。误差可以用垂直于理想表面或者平行于光轴的方式来表述。当然,还能够显示所有标准的参数,包括Power、PV, RMS和Zernicke等的数值。

数据导出

测量数据能够以3D形式或者2D轮廓线显示出来。除此之外,本机软件形式X、Y、Z、dN或者dZ (3D)、X、Z、dN或者dZ (2D)等多种形式可供使用。例如,数据能够通过Zygos MetroPro XYZ形式(3D)和Taylor Hobsons MOD和PRF形式(2D)导出。这些形式能够直接用于生产线,例如:对抛光过程进行修正。

应用

 

 

LuphoScan技术能够发挥*大灵活性

主要应用领域

LuphoScan测量系统用于测量可旋转的对称表面的3D拓扑结构,例如凹面球面透镜和凸面球面透镜。测量工作台的设计能够确保测量大多数的透镜,而不受任何球形偏离、罕见顶端形状(平头)、倾斜或者反射点图的限制。在标准操作模式下,需要提供测试表面的理论描述,这些描述一般取决于曲面半径、圆锥形常数以及球面系数(偶次与奇次)。测量平台软件包默认设置包含了抛光和粗磨元件的测量。

粗磨透镜

独特的多波长干涉技术(MWLI)能够实现粗糙表面(如粗磨透镜)的测量。同一测量平台能够满足从 毛坯到超高精度头透镜的各项指标的测量。

特殊形状

尽管仪器专为测量旋转对称部件而设计的,但其仍旧能够测量偏差较小的球面、非球面或者平面等自由表面部件。例如椭圆体的X射线透镜或者光束整形元件。

更多应用

除了标准的测量应用外,还可以使用LuphoScan测量平台的特殊扩展工具LuphoSwap不同扩展功能,来完成多种光学要素特征的测量(参见第8-9页)。该工具能够辅助测量透镜厚度,以及楔形与偏心误差。除此之外,额外的附加软件类型能够直接测量间断的透镜,如分段表面包括矩形部件、环形透镜、有衍射阶量。梯的表面和锥透镜(参考10-11页的目录)。

 

 

  局部透镜测量

 

                           安装了LuphoSwap透镜夹具的LuphoScan 260

 

使用LuphoSwap扩展功能完成对光学部件形状误差特性的测量

成就:

LuphoScan 260和LuphoScan 420测量平台可以应用LuphoSwap的扩展功能,来对透镜两个表面的所有特征进行连续的测量。一个特殊的测量概念能够将两个表面的测量结果相关联起来。这个概念就是在测量形状误差的同时,LuphoSwap能够确定透镜两侧表面的**的厚度、楔形度和偏心度误差以及旋转定位。此外,还能够确定透镜底座位置。这个强大的软件工具功能来自于LuphoSmart传感器技术,一个独特的概念模式,以及额外的(跳动)基准传感器。

测量原理:

在标准的操作模式下,输入两侧表面的理论描述(包括Roc、锥面常数和非球面常数)。所需测量的透镜安装在特殊的LuphoSwap底座上,然后可进行**个表面的测量。随后,放在透镜的支架会被翻转(如图所示),开始进行另一个表面的测量。除标准扫描程序外,被测物传感器会用于测量每个表面对于校准的LuphoSwap支架的精准定位。这样软件就能自动定义所有的几何参数(厚度)和被测透镜的误差(形状、楔形度和偏心度)。因此,使用该软件和使用标准LuphoScan测量平台测量透镜一样容易。

 

 

测量精度

从0到90度角度的锥透镜非球面衍射透镜环形球面

 

通过软件附加项增强测量的灵活性

模式1:局部透镜

此模式用于测量局部透镜,例如矩形透镜。测量平台能够控制位移台确保连续的螺旋式扫描,并能够自动识别和忽略来自非被测物体的信号。

•基础面形状:非球面、球面、平面

•形状测量精度: ±50nm(2σ)

•自动化表面屏蔽

•可与“环形透镜”和“锥透镜”模式相结合使用

 

 

局部非球面与设计曲面的偏差

 

LuphoScan测量平台的几个附加软件功能能够对不同类型、非连续的光学透镜进行直接测量。这些测量模式主要基于完整的多波长干涉技术(MWL1)。它们能够进行局部透镜、环形透镜、锥透镜、圆锥体和非球面衍射透镜的3D测量。每个测量模式都配有复杂的数据分析工具。此外,所有标准数据选项都可选。当然,所有能使用LuphoScan测量平台测量的材料都可用这些测量模式。

的几个附加软件功能能够对不同类型、非连续的光学透镜进行直接测量。这些测量模式主要

非球面局部透镜测量

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