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Topografia della lente di Fresnel
LENTE FRESCA
DIMENSIONI CON LA PROFILOMETRIA 3D
Preparato da
Duanjie Li e Benjamin Mell
INTRODUZIONE
Una lente è un dispositivo ottico a simmetria assiale che trasmette e rifrange la luce. Una lente semplice è costituita da un singolo componente ottico che converge o diverge la luce. Anche se le superfici sferiche non sono la forma ideale per la realizzazione di una lente, sono spesso utilizzate come la forma più semplice che il vetro può assumere per essere molato e lucidato.
Una lente di Fresnel è costituita da una serie di anelli concentrici, che sono parti sottili di una semplice lente con una larghezza di pochi millesimi di pollice. Le lenti di Fresnel hanno un'ampia apertura e una lunghezza focale ridotta, con un design compatto che riduce il peso e il volume del materiale richiesto, rispetto alle lenti convenzionali con le stesse proprietà ottiche. Grazie alla geometria sottile della lente di Fresnel, una quantità molto ridotta di luce viene persa per assorbimento.
IMPORTANZA DELLA PROFILOMETRIA 3D SENZA CONTATTO PER L'ISPEZIONE DELLE LENTI FRESNEL
Le lenti Fresnel sono ampiamente utilizzate nell'industria automobilistica, nei fari, nell'energia solare e nei sistemi di atterraggio ottici per le portaerei. Stampare o stampare le lenti in plastica trasparente può rendere la loro produzione economicamente vantaggiosa. La qualità del servizio delle lenti di Fresnel dipende principalmente dalla precisione e dalla qualità della superficie del loro anello concentrico. A differenza della tecnica del tastatore, NANOVEA Profilatori ottici eseguire misurazioni superficiali 3D senza toccare la superficie, evitando il rischio di realizzare nuovi graffi. La tecnica della luce cromatica è ideale per la scansione precisa di forme complesse, come lenti di diverse geometrie.
SCHEMA DELLA LENTE DI FRESNEL
Le lenti Fresnel in plastica trasparente possono essere prodotte per stampaggio o per tranciatura. Un controllo qualità accurato ed efficiente è fondamentale per individuare stampi o timbri di produzione difettosi. Misurando l'altezza e il passo degli anelli concentrici, è possibile individuare le variazioni di produzione confrontando i valori misurati con quelli delle specifiche fornite dal produttore della lente.
La misurazione precisa del profilo della lente assicura che gli stampi o i timbri siano lavorati correttamente per adattarsi alle specifiche del produttore. Inoltre, lo stampo potrebbe usurarsi progressivamente nel tempo, perdendo la sua forma iniziale. Una deviazione consistente dalle specifiche del produttore della lente è un'indicazione positiva della necessità di sostituire lo stampo.
OBIETTIVO DI MISURAZIONE
In questa applicazione presentiamo NANOVEA ST400, un profilatore 3D senza contatto con un sensore ad alta velocità, che fornisce un'analisi completa del profilo 3D di un componente ottico di forma complessa. Per dimostrare le notevoli capacità della nostra tecnologia di luce cromatica, l'analisi del contorno viene eseguita su una lente Fresnel.
NANOVEA
ST400
La lente Fresnel acrilica da 2,3" x 2,3" utilizzata per questo studio è composta da
una serie di anelli concentrici e un complesso profilo a sezione trasversale seghettata.
Ha una lunghezza focale di 1,5" e un diametro effettivo di 2,0",
125 scanalature per pollice e un indice di rifrazione di 1,49.
La scansione NANOVEA ST400 della lente di Fresnel mostra un notevole aumento dell'altezza degli anelli concentrici, spostandosi dal centro verso l'esterno.
2D COLORE FALSO
Rappresentazione dell'altezza
VISTA 3D
PROFILO ESTRATTO
PICCO E VALLE
Analisi dimensionale del profilo
CONCLUSIONE
In questa applicazione abbiamo dimostrato che il profilatore ottico senza contatto NANOVEA ST400 misura con precisione la topografia superficiale delle lenti Fresnel.
Le dimensioni dell'altezza e del passo possono essere determinate con precisione dal complesso profilo dentellato utilizzando il software di analisi NANOVEA. Gli utenti possono controllare efficacemente la qualità degli stampi o dei timbri di produzione confrontando le dimensioni dell'altezza e del passo dell'anello delle lenti prodotte con le specifiche dell'anello ideale.
I dati qui riportati rappresentano solo una parte dei calcoli disponibili nel software di analisi.
I profilatori ottici NANOVEA misurano virtualmente qualsiasi superficie in settori quali i semiconduttori, la microelettronica, il solare, le fibre ottiche, l'automotive, l'aerospaziale, la metallurgia, la lavorazione, i rivestimenti, il farmaceutico, il biomedicale, l'ambientale e molti altri.
