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프레넬 렌즈 지형
프레넬 렌즈
3D 프로파일 측정을 사용한 치수
작성자
두안지에 리 & 벤자민 멜
소개
렌즈는 빛을 투과하고 굴절시키는 축 대칭의 광학 장치입니다. 간단한 렌즈는 빛을 수렴하거나 발산하기 위한 단일 광학 부품으로 구성됩니다. 구면은 렌즈를 만드는 데 이상적인 모양은 아니지만 유리를 갈고 연마할 수 있는 가장 단순한 모양으로 자주 사용됩니다.
프레넬 렌즈는 일련의 동심원 고리로 구성되며, 폭이 수천분의 1인치 정도로 작은 단순한 렌즈의 얇은 부분입니다. 프레넬 렌즈는 조리개가 크고 초점 거리가 짧으며, 컴팩트한 디자인으로 동일한 광학 특성을 가진 기존 렌즈에 비해 필요한 재료의 무게와 부피를 줄입니다. 프레넬 렌즈의 얇은 기하학적 구조로 인해 흡수로 인해 손실되는 빛의 양은 매우 적습니다.
프레넬 렌즈 검사를 위한 3D 비접촉식 프로파일 측정의 중요성
프레넬 렌즈는 자동차 산업, 등대, 태양 에너지 및 항공모함의 광학 착륙 시스템에 광범위하게 사용됩니다. 투명한 플라스틱으로 렌즈를 성형하거나 스탬핑하면 생산 비용을 효율적으로 만들 수 있습니다. 프레넬 렌즈의 서비스 품질은 주로 동심 링의 정밀도와 표면 품질에 따라 달라집니다. NANOVEA는 터치 프로브 방식과 달리 광학 프로파일러 표면을 건드리지 않고 3D 표면 측정을 수행하여 새로운 긁힘 위험을 방지합니다. Chromatic Light 기술은 다양한 형상의 렌즈와 같이 복잡한 모양을 정밀하게 스캐닝하는 데 이상적입니다.
프레넬 렌즈 회로도
투명 플라스틱 프레넬 렌즈는 몰딩 또는 스탬핑으로 제조할 수 있습니다. 정확하고 효율적인 품질 관리는 생산 금형이나 스탬프의 결함을 발견하는 데 매우 중요합니다. 동심 링의 높이와 피치를 측정하여 측정값을 렌즈 제조업체에서 제공한 사양 값과 비교함으로써 생산 변동을 감지할 수 있습니다.
렌즈 프로파일을 정밀하게 측정해야 금형이나 스탬프가 제조업체 사양에 맞게 적절하게 가공됩니다. 또한 스탬프는 시간이 지남에 따라 점진적으로 마모되어 초기 모양을 잃을 수 있습니다. 렌즈 제조업체 사양에서 일관되게 벗어나면 금형을 교체해야 한다는 긍정적인 신호입니다.
측정 목표
이 애플리케이션에서는 고속 센서가 장착된 3D 비접촉식 프로파일러인 나노베아 ST400을 통해 복잡한 형상의 광학 부품에 대한 포괄적인 3D 프로파일 분석을 제공하며, 크로매틱 라이트 기술의 놀라운 기능을 보여주기 위해 프레넬 렌즈에서 윤곽 분석을 수행합니다.
나노베아
ST400
이 연구에 사용된 2.3" x 2.3" 아크릴 프레넬 렌즈는 다음과 같이 구성됩니다.
일련의 동심원 링과 복잡한 톱니 모양의 단면 프로파일이 있습니다.
초점 거리는 1.5인치, 유효 크기 직경은 2.0인치입니다,
인치당 125개의 홈과 1.49의 굴절률.
프레넬 렌즈를 스캔한 나노베아 ST400은 동심원 고리의 높이가 중앙에서 바깥쪽으로 이동하면서 눈에 띄게 증가하는 것을 보여줍니다.
2D 거짓 색상
높이 표현
3D 보기
추출된 프로필
피크 & 밸리
프로필의 차원 분석
결론
이 애플리케이션에서 나노베아 ST400 비접촉식 광학 프로파일러가 프레넬 렌즈의 표면 형상을 정확하게 측정하는 것을 보여주었습니다.
나노베아 분석 소프트웨어를 사용하여 복잡한 톱니 모양의 프로파일에서 높이와 피치의 치수를 정확하게 측정할 수 있습니다. 사용자는 제조된 렌즈의 링 높이와 피치 치수를 이상적인 링 사양과 비교하여 생산 금형 또는 스탬프의 품질을 효과적으로 검사할 수 있습니다.
여기에 표시된 데이터는 분석 소프트웨어에서 사용할 수 있는 계산의 일부에 불과합니다.
나노베아 광학 프로파일러는 반도체, 마이크로일렉트로닉스, 태양광, 광섬유, 자동차, 항공우주, 야금, 기계 가공, 코팅, 제약, 생의학, 환경 등의 분야에서 거의 모든 표면을 측정합니다.
