zentrierdrehen gefasster linsen durch unrund

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR PRODUKTIONSTECHNOLOGIE IPT
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Ansprechpartner/Contact
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnologie IPT
Steinbachstraße 17
52074 Aachen
www.ipt.fraunhofer.de
Dr.-Ing. Christian Wenzel
ZENTRIERDREHEN GEFASSTER
LINSEN DURCH UNRUNDBEARBEITUNG
LATHE CENTERING OF
MOUNTED LENSES USING
UNTRUE TURNING
Telefon/Phone +49 241 8904-220
Fax +49 241 8904-6220
Ihr Vorteil
Your Benefit
[email protected]
Die Abbildungsleistung komplexer
The optical performance of complex lens
Innolite GmbH
Objektive hängt stark von der korrekten
systems is very depended on the correct
Steinbachstraße 17
Lage der einzelnen Linsen im System ab.
positioning of lenses in the system. Devia-
52074 Aachen
Ungenauigkeiten, die beim Verkitten oder
tions that occur during cementing or gluing
Verkleben optischer Linsen in einer Fassung
of lenses into specific mounts need to be
Dipl.-Phys. Christian Buß
entstehen, müssen daher korrigiert werden.
corrected by machining the mount with
Telefon/Phone +49 241 8904-166
Bei der Zentrierbearbeitung geschieht dies,
respect to the optical axis. This is typically
Fax +49 241 8904-6166
indem die Fassung nachbearbeitet wird.
achieved by adjusting the position of the
[email protected]
Bisher wird die Fassung dazu auf ein Jus-
mount with the help of automated align-
www.innolite.de
tierfutter aufgenommen, um die optische
ment chucks in such a way that it is aligned
Achse der Linse manuell oder automatisiert
to the spindle axis of a turning machine.
auf die Spindelachse einer Drehmaschine
Afterwards, the mount is turned and hence
auszurichten. Das anschließende Abdrehen
the mechanical axis of the mount is aligned
bringt die Fassung mit der optischen Achse
to the optical axis of the lens.
der Linse in Übereinstimmung.
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Unsere Lösung
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kollinear zur Spindelachse ist, führt das
Anwendungen erstrecken sich dabei nicht
Werkzeug minimale Ausweichbewegungen
nur auf hochwertige Consumer-Objektive,
Das Fraunhofer IPT hat für die Innolite
aus und gleicht so die Verschiebung und
sondern auch auf Lithographie- und
GmbH eine Maschine entwickelt, die ohne
Verkippung der optischen Achse während
Mikroskop-Objektive.
Ausrichten der Fassung eine Zentrierbear-
des Drehprozesses aus.
beitung ermöglicht. Dazu misst zunächst
Zentriergenauigkeit:
ein Autokollimator der Trioptics GmbH die
Diese Mikrobewegungen erlauben eine
– Kippfehler < 0,2 Bogenminute
Absolutlage der optischen Achse in Bezug
Zentrierbearbeitung auch bei nicht zentriert
– Dezentrierung < 2 μm
zur Drehachse der Werkstückspindel.
aufgespannten Fassungen. Dadurch vereinfacht sich der Maschinenaufbau, denn die
Maßgenauigkeit der Fassung:
Aus dem Messergebnis lässt sich in
intelligente Steuerung fungiert gewisserma-
– Durchmessergenauigkeit < 2 μm
Verbindung mit den Maßen und Toleranzen
ßen als »elektronisches Justierfutter«.
– Abstand der Linse zu vorderer
nenprogramm für die Unrundbearbeitung
Die Innolite GmbH hat den Prozess so
– Zylindizität der Referenzflächen < 2 μm
der Fassung berechnen. Da die optische
weit optimiert, dass diese Technologie nun
Achse der Linse bei dem Vorgang nicht
weiteren Kunden angeboten wird. Die
Our Solution
axis, the diamond tool compensates for
customers seeking for a flexible solution
these deviations with small correction
for lathe centering of mounted lenses. The
movements.
machine can not only be used for high-end
der Fassung anschließend das Maschi-
Fraunhofer IPT has developed a machine
Anlagefläche < 2 μm
for Innolite GmbH, that does not depend
consumer objectives but also for objectives
on the alignment of the mount to the
These micro movements allow for a
used in lithographie and microscope
spindle axis. Instead, an autocollimator
centering of the mount even with mounts
applications.
of Trioptics GmbH measures the absolute
that are not aligned to the spindle axis.
position of the optical axis with reference
The result is a much simpler machine setup
Centering accuracy:
to the spindle axis.
where the control system works as an
– Axis alignment < 0.2 arc minutes
“electronic alignment chuck” with no need
– Decentering < 2 μm
Using the information about the mount
for further manual or automatic alignment.
and all reference surfaces, a machine
Accuracy of the mount:
program for an untrue turning process
Innolite GmbH has optimized the process
– Deviation of diameter < 2 μm
is calculated from this data. Since the
and the generation of the centering
– Distance lens to reference surface < 2 μm
optical axis is not collinear with the spindle
program. The machine is now offered to
– Cylindricity of reference surfaces < 2 μm