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【CIOE 前瞻】揭秘定心仪:高精度光学系统装调

更新时间:2024-09-09  |  点击率:156




揭秘定心仪:高精度光学系统装调

导语:

在光学系统的精密装调中,定心仪作为必须工具,其重要性不言而喻。随着光学行业的飞速发展,对成像质量要求的不断提升,传统的被动装调法已难以满足中高光学系统的需求。今天,我们就来深入揭秘定心仪——这一光学装调领域的“黑科技",看它是如何助力镜头成像质量迈向新台阶的。


一、定心仪:光学系统装调的新篇章





应用背景:


透镜的定心装调是光学系统装调的基础,也是决定成像质量的关键步骤。传统光学系统构型简单,透镜数量少,装调公差宽松,精度要求低,往往采用机械加工公差配合的被动装调法。然而,随着光学系统复杂度的提升和成像质量要求的提高,传统方法已力不从心。中高光学系统纷纷采用主动装调法,通过定心仪等精密仪器对镜片位置进行精细调整,确保镜头整体光轴同轴度达到最高。


二、定心装调现状:定心仪的分类与特点





分类:


定心仪按工作原理主要分为三类:透射式、双光路式和反射式。

  • 透射式定心仪通过测量光束透过镜片后像点的运动轨迹分析偏心量,但只能测量整个透镜的综合效果,无法针对每个面进行单独测量。

  • 双光路定心仪:上下光路分别测量镜片上下表面曲率中心,计算光轴偏差,但仅适用于单透镜,且上下光路校准易产生系统误差。

  • 反射式定心仪:以回转轴系为基准,通过自准直仪和前置镜配合,测量光束经过镜片表面反射后像点的运动轨迹,灵敏度高但存在光源光强弱、测试面数少等不足。


亮点介绍:Opto Alignment镜头激光装调系统(LAS)


Opto Alignment公司的LAS™系统采用激光光源及反射式测量原理,解决了传统定心仪的诸多不足,尤其适合高级镜头的高精度装调。该系统不仅测量精度高,还能搭载各波段红外光光源,完成红外光镜头的检测装调,光源切换仅需软件操作即可完成,极大提升了工作效率和灵活性。

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三、Opto Alignment:光学制造业的明珠





Opto Alignment公司成立于1992年,是SPIE成员,为光学制造业提供从设计到性能测试的完整解决方案。其业务覆盖广泛,客户遍布航空航天、天文、军事、医疗和半导体等多个领域,包括NASA、霍尼韦尔、波音等企业。在中国的主要光学制造中心,LAS™系统也有着广泛的应用实例。


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四、LAS系统原理与技术亮点





测量原理:

LAS™系统通过精确对准激光光源光轴与气浮轴承回转轴,测量待测镜光轴与外缘几何轴之间的偏心。旋转待测镜时,CCD捕捉曲率中心(或镜面顶点)所成的像,并同步画圆,最终通过画圆直径计算出光轴偏差。


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技术亮点:


光源及探测器系统:采用单波长激光光源,光源能量密度高,光强可调,可轻松装调超过25片以上光学元件。支持从近红外到远红外的各波段光源切换,满足不同镜头的检测需求。


转台和倾斜调整:采用高精度气浮转台和球面测角仪工作原理的倾斜调整台,确保测量精度和效率。


元件厚度及气隙测量:配备全球顶级的短相干干涉仪模块,精度高达0.1um,可测试镜头内部元件的多种参数。


智能软件:支持Zemax和CodeV导入,自动规划显示量程,提供多种测量结果展示方式,便于操作者快速判断和调整。


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五、系统配置与综合评价





LAS系统配置丰富,包括多种波长的激光光源、高精度物镜、气浮轴承、工作平台及倾斜/x/y调节平台等,可根据实际需求进行定制。其光源系统、调整平台、软件等方面在同类产品中均表现出色,广泛应用于国内外多个领域,是一款理想的光学系统装调测试平台。


最后的话




在光学系统日益复杂的今天,定心仪作为高精度装调的关键工具,正发挥着越来越重要的作用。Opto Alignment的LAS™系统以其不凡的性能和广泛的应用案例,赢得了业界的广泛认可。我们相信,在未来的光学系统装调中,定心仪将继续发挥其不可替代的作用,助力光学科技迈向新的高峰。


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