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AR 月度档案。10 月 2020
菲涅尔透镜拓扑图
新鲜透镜
使用三维轮廓仪测量尺寸
编写者
李端杰和Benjamin Mell
简介
透镜是一种轴对称的光学装置，用来传输和折射光线。一个简单的透镜由单一的光学元件组成，用于收敛或发散光线。尽管球形表面并不是制作透镜的理想形状，但它们通常被用作玻璃研磨和抛光后最简单的形状。
菲涅尔透镜由一系列同心环组成，这些环是简单透镜的薄部分，宽度只有千分之几英寸。与具有相同光学性能的传统透镜相比，菲涅尔透镜孔径大，焦距短，设计紧凑，减少了所需材料的重量和体积。由于菲涅尔透镜的薄几何结构，很少的光由于吸收而丢失。
3D非接触式轮廓测量法在菲涅尔透镜检查中的重要性
菲涅尔透镜广泛应用于汽车工业、灯塔、太阳能和航空母舰的光学着陆系统。用透明塑料模制或冲压透镜可以提高其生产成本效益。菲涅尔透镜的使用质量主要取决于其同心环的精度和表面质量。与接触式探针技术不同，NANOVEA 光学轮廓仪 在不接触表面的情况下执行 3D 表面测量，避免产生新划痕的风险。色光技术非常适合精确扫描复杂形状，例如不同几何形状的镜片。
菲涅尔透镜原理图
透明塑料菲涅尔透镜可以通过成型或冲压制造。准确和有效的质量控制对于揭示有缺陷的生产模具或冲压件至关重要。通过测量同心环的高度和间距，将测量值与透镜制造商给出的规格值进行比较，可以发现生产的变化。
对镜片轮廓的精确测量可确保模具或印章被正确加工以符合制造商的规格。此外，印章可能随着时间的推移而逐渐磨损，导致其失去最初的形状。持续偏离镜片制造商的规格是一个积极的迹象，表明需要更换模具。
测量目标
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400，一个带有高速传感器的3D非接触式轮廓仪，为复杂形状的光学元件提供全面的3D轮廓分析。为了证明我们的色光技术的卓越能力，轮廓分析是在菲涅尔透镜上进行。
NANOVEA
ST400
本研究使用的2.3" x 2.3" 亚克力菲涅尔透镜包括
一系列的同心环和复杂的锯齿状横截面轮廓。
它有一个1.5英寸的焦距，2.0英寸的有效尺寸直径。
每英寸有125条沟，折射率为1.49。
菲涅尔透镜的NANOVEA ST400扫描显示，同心环的高度明显增加，从中心向外移动。
2D FALSE COLOR
高度代表
3D视图
剖析
巅峰与谷底
剖面图的尺寸分析
结论
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400非接触式光学轮廓仪精确测量菲涅尔透镜的表面形貌。
使用NANOVEA分析软件，可以从复杂的锯齿状轮廓准确地确定高度和间距的尺寸。用户可以通过比较制造的镜片的环高和节距尺寸与理想的环规格，有效地检查生产模具或印章的质量。
这里显示的数据仅代表分析软件中可用的一部分计算结果。
NANOVEA光学轮廓仪几乎可以测量任何领域的表面，包括半导体、微电子、太阳能、光纤、汽车、航空航天、冶金、加工、涂层、制药、生物医学、环境和许多其他领域。
