Kétoldalas optikai elemek vizsgálata a MarSurf LD 260 Aspheric 3D-vel

A pontos gyártáshoz lényegében két tényező szükséges: Egyrészt a későbbi optikai funkcionális felület két idomrészének negatív geometriájának pontossága. Másrészt a két idomrész egymáshoz beállítása. Az így előállított optika lehetséges igazítási hibái az objektív szemközti optikai funkcionális felületeinek hibás helyzetét eredményezik. A szerszám két felének egymáshoz beállítása azonban csak a gyártott munkadarabon, az optikai elemen igazolható. Az optikagyártásban a gyártási hibák megjelenése, pl. dőlés és oldalirányú eltolás általános probléma. A DIN ISO 10110 6. rész pontosan meghatározza a központosítási hibákat és azok tűréseit.

Hibalehetőség beállítás és központosítás közben

Ahhoz, hogy még a gyártás előtt meg lehessen határozni a szerszám két felének optikai tengelyének egymáshoz beállítását, referenciaként gyakran használnak egy harmadik geometriát, pl. élhengert. Az egyes optikai felületek optikai tengelyeinek ismerete alapfeltétele annak, hogy meg lehessen határozni a dőlést és az oldalirányú eltolást (decentralizálás). A szférikus vagy lapos optikai felületekkel ellentétben a bi-aszférikus optikai elem már két egyértelműen meghatározott optikai tengelye van a két aszférikus geometriából. Ezért a billentés és az oldalirányú eltolás egy harmadik, külső referenciához viszonyított tűrésére bi-aszférikus elem esetén nincs szükség.

Mérés dupla tapintócsúcsos megoldással

A Mahr GmbH alkalmazásmérnökei az optikai elemekkel szemben támasztott egyre növekvő követelmények miatt fejlesztették ki azt a mérési módszert, amely mind a tűrési lehetőségekre, mind az optikai kivitelre vonatkozó új szemléletmódot tesz lehetővé. Ezzel a módszerrel minden lényeges értékek egy mérésben mérhetők külső referenciákra való hivatkozás nélkül.

A kifejlesztett megoldás megvalósítása a MarSurf LD 260 Aspheric 3D felületmérő készülékkel történt. Az optikai elemet, pl. bi-aszférikus elemet speciális, sugárirányú mélyedésekkel rendelkező befogó fogja be. A dupla tapintócsúcsos tapintókarral az optikai elemen a párhuzamos vagy poláris eltolásban a mérési pontok rögzíthetők és kiértékelhetők. Bi-aszférikus elem esetén ez például az optikai működési felületek tetőpontja feletti két méréssel valósítható meg 0° és 90° esetén. A mérési pozíciók megtanulhatók a szoftverben, és a későbbi mérésekhez a kapcsolódó kiértékeléssel együtt automatikusan futtathatók.

MarSurf LD 260 Aspheric 3D

A kiértékelési lehetősége sokrétűek és az egyedi optikai elem igényeihez igazíthatók. A bi-aszférikus elem tipikus kiértékelései lehetnek például:

• Az egyes P1 és P2 optikai felületek és az előírt geometria közötti különbség kiértékelése - különbségprofilok (PV, RMS)
• P1 és P2 optikai felületek közötti oldalirányú eltolás (decentralizálás) rögzítése
• A P1 és P2 optikai felületek egymáshoz viszonyított dőlése
• Az optikai elem középvastagsága

Ez a mérési megoldás azt jelenti, hogy a két optikai felület egymáshoz viszonyítva, pihenés nélkül, abszolút vonatkozásban mérhető és értékelhető.