非球面透镜中心偏差全自动测量方案:助力高端光学制造精准升级
非球面透镜凭借轻量化、低像差、高聚光效率的核心特性,已成为优化光学设备性能的关键组件。然而,非球面透镜的中心偏差(即各镜片光轴与系统参考轴的相对偏移)直接影响光学系统的成像精度与运行稳定性,是高端光学制造过程中需严格管控的核心指标。传统测量方式依赖人工校准与多设备分步操作,不仅效率偏低,更易因人为误差及设备转运偏差引发数据失真,难以满足高端光学制造对“高精度、高效率、高稳定性”的量产要求。
欧光科技作为德国TRIOPTICS在中国的核心合作伙伴,依托全球领先的光学检测技术积淀,整合多系列精密设备,将为您系统性解决非球面透镜测量痛点,为高端光学制造领域提供精准、高效的技术支撑。
方案核心架构:以德系精密技术为基础,构建全自动测量闭环体系
本方案以TRIOPTICS系列核心设备为支撑,从光学准轴基准建立,到非球面透镜中心偏差测量,再到后续加工校准,全程实现数控化操作,无需人工干预,形成“一站式”全自动管控模式,确保每一枚非球面透镜的中心偏差均控制在预设公差范围内。
1.基准确立环节:TriAngle®电子自准直仪——构建高稳定性光学基准
作为方案的基准核心设备,TriAngle®电子自准直仪由德国TRIOPTICS设计生产,基于高分辨率CMOS传感器或PSD传感器,搭配不同焦距的准直物镜,可建立稳定度优于4秒的光学准轴,准轴精度高达±0.4″,为非球面透镜中心偏差测量提供无误差参考基准。
针对不同应用场景需求,该设备可覆盖紫外、可见光、近红外全光谱范围,经特殊处理的型号更能适配真空环境(如空间光学仪器检测场景),无论是地面精密检测还是航天级光学校准,均能保持稳定性能。同时,配套的TriAngle®软件具备自动调焦、自动对焦及自动数据采集功能,彻底消除人工操作带来的不确定性,保障基准数据的可靠性。
2.多场景偏差测量环节:OptiCentric®系列——精准捕捉光轴偏移数据
结合非球面透镜的口径、负载特性及应用场景差异,方案配置三款OptiCentric®系列 MTF测量仪,实现全场景覆盖式测量:
OptiCentric®IR(红外多波段中心偏差测量仪):专为红外光学系统设计,可精准测量红外非球面透镜各表面的相对偏心,有效解决红外波段非球面透镜测量难度大、精度低的行业痛点,是红外探测镜头、红外热像仪等设备制造过程中的专用检测设备。
OptiCentric®UP(大口径中心偏差测量仪):针对大口径非球面透镜(如望远镜主镜、大型工业成像镜头)研发,可承载高负载光学系统,在测量中心偏差的同时辅助装配操作,避免大口径镜片因自重产生的测量误差,保障大尺寸光学组件的检测精度。
OptiCentric®3D(镜面间隔及中心偏差测量仪):整合OptiCentric®系列中心偏差测量功能与OptiSurf®系列镜面定位功能,在测量非球面透镜光轴偏差的同时,同步获取镜片间空气间隔、镜片中心厚度等关键参数。无需多设备转运与重复装夹,减少二次误差,显著提升非球面透镜装调效率,适用于精密摄影镜头、高端显微镜等对“多参数协同控制”要求较高的制造场景。
3.加工校准闭环环节:ATS全自动数控定心车床——实现光轴与机械轴精准重合
若测量过程中发现非球面透镜存在中心偏差,方案可通过ATS全自动数控定心车床完成即时校准。该设备将“测量加工”功能深度融合,通过超精密三轴插补运动,对非球面透镜的金属镜座进行加工,使光学件的光轴与镜座机械轴完全重合,最终装配形成接近理想状态的镜头组。
加工过程中,ATS设备可同步保障金属镜座的结构尺寸精度,满足后续镜头组装配过程中对空气间隔等公差的要求,形成“测量校准加工”的全自动闭环体系,无需人工反复调整,大幅缩短产品研发与量产周期。
方案核心优势:从效率、精度、适配性维度,重塑非球面透镜测量标准
1.全自动管控,提升效率且适配量产场景
从基准建立、偏差测量到加工校准,全流程采用数控化操作,无需人工干预。以OptiCentric®3D设备为例,单枚非球面透镜的“中心偏差+空气间隔+中心厚度”同步测量时间较传统方式缩短60%以上,可直接接入量产生产线,满足高端光学产品的批量检测与校准需求。
2.高精度协同,保障数据可靠性
TriAngle®电子自准直仪的基准精度、OptiCentric®系列的偏差捕捉能力、ATS设备的加工校准精度形成“精度链”闭环,有效避免多设备转运导致的误差累积。以望远镜非球面主镜检测为例,该方案可将中心偏差控制在微米级,确保望远镜成像分辨率达到设计上限。
3.广场景适配,打破应用局限
方案可覆盖红外、紫外、可见光全光谱范围,适配小口径、大口径、高负载等不同类型的非球面透镜,同时支持地面常规环境与真空特殊环境下的检测操作,打破传统测量设备“场景单一、光谱受限”的局限,可应用于航空航天、半导体、消费电子、科研检测等多领域。
典型应用场景:赋能多领域高端光学制造升级
航空航天领域:针对红外探测卫星所用非球面镜头,采用OptiCentric®IR测量红外波段中心偏差,搭配TriAngle®真空型电子自准直仪保障在轨准轴稳定性,通过ATS设备校准镜座精度,最终确保卫星红外探测系统的灵敏度与探测精度。
天文观测领域:对于大口径望远镜非球面主镜,利用OptiCentric®UP实现高负载状态下的中心偏差测量,结合TriAngle®电子自准直仪完成准轴校准,保障望远镜对深空天体的清晰成像能力。
消费电子领域:在高端手机摄影镜头非球面镜片制造中,通过OptiCentric®3D同步测量中心偏差与镜片间隔,借助ATS设备校准镜座尺寸,提升手机镜头的解析力与变焦稳定性。
依托专业技术,共促高端光学制造发展
欧光科技深耕高端光学检测领域多年,基于光学制造需求的技术协同体系。从基准确立到闭环校准,从单参数测量到多场景适配,方案始终以“精准、高效、稳定”为核心目标,助力中国光学制造企业突破技术瓶颈,迈向全球高端光学市场。
若贵单位在非球面透镜制造过程中面临测量效率低、精度不足、场景适配难等问题,欢迎联系欧光科技。我们将结合贵单位的实际需求提供定制化解决方案,助力每一枚非球面透镜充分发挥最优性能,推动光学制造业务高质量发展。
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