Высокоточная 3D-оптика

Передовые оптические системы и компоненты для бесконтактных измерений объемной геометрии и микрорельефа поверхностей

Подробнее

Высокоточная 3D-оптика — это специализированное оборудование и оптические модули, предназначенные для бесконтактного сканирования и трехмерной оцифровки сложных поверхностей. В отличие от традиционных систем, фиксирующих только двумерный контур или плоское изображение, 3D-оптика позволяет мгновенно получать облака точек и строить полноценную цифровую модель рельефа детали со всеми ее перепадами высот, выступами и впадинами.

В эту категорию входят конфокальные микроскопы, структурированные источники света, интерферометры и прецизионные объективы с высокой числовой апертурой. Они применяются для решения самых сложных метрологических задач: измерения микрогеометрии и шероховатости, контроля топологии печатных плат, анализа деформаций и объемного контроля деталей со сложными сотовыми или скульптурными поверхностями. Использование высокоточной 3D-оптики гарантирует абсолютную безопасность для измеряемого объекта, отсутствие механических деформаций и высочайшую скорость сбора данных, что делает ее незаменимой в прецизионном машиностроении, оптоэлектронике и материаловедении.

Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп

Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп — это передовое решение для бесконтактного получения трехмерной топографии поверхностей на микро- и наноуровне. Принцип действия прибора основан на последовательном сканировании объекта сфокусированным лазерным лучом с фиксацией отраженного света через точечную диафрагму (пинхол). Эта оптическая схема позволяет полностью отсекать свет от внефокусных плоскостей, обеспечивая невероятно высокое разрешение по оси Z. Микроскоп послойно сканирует деталь, мгновенно создавая плотное облако точек и строя детальную 3D-модель рельефа. Прибор абсолютно незаменим в материаловедении, полупроводниковой промышленности и прецизионном машиностроении, где требуется анализ микродефектов, контроль толщины тонких пленок, измерение параметров шероховатости и объемная оцифровка структур, недоступных для традиционных контактных методов.

Характеристика	Значение
Тип оборудования	Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп
Разрешение по оси Z (вертикальное)	до 1 нм
Латеральное разрешение (XY)	от 0.12 мкм
Источник света	Лазерный диод (длина волны 405 нм / 650 нм)
Максимальное увеличение	до 20 000x
Область сканирования (XYZ)	200 × 200 × 200 мкм (с моторизованным столом до 100 мм)
Измеряемые параметры	3D-топография, Sa, Sq, Sz (объемные параметры шероховатости)

Оптический 3D-профилометр на базе структурированного света

Оптический 3D-профилометр на базе структурированного света — это высокопроизводительная система, предназначенная для мгновенной оцифровки рельефа поверхностей без механического контакта. В основе метода лежит проекция на деталь серии линейных или точечных оптических паттернов (структурированного света) и считывание их искажений высокоскоростной камерой. Алгоритмы триангуляции за доли секунды преобразуют эти искажения в плотное трехмерное облако точек. Благодаря огромной плотности собираемых данных и высочайшей скорости захвата, прибор идеально подходит для контроля скульптурных поверхностей, лопаток турбин, стоматологических оттисков и сложных штампов. Отсутствие контактного щупа позволяет безопасно измерять эластичные, мягкие и полированные детали, исключая риск их деформации, а автоматическое сканирование больших областей методом сшивки кадров значительно ускоряет цикл контроля.

Характеристика	Значение
Тип оборудования	Оптический 3D-профилометр (структурированный свет)
Разрешение по оси Z	от 0.5 мкм
Точность измерений (3D)	± 2 мкм
Время одного сканирования	от 1 до 5 секунд
Область захвата проекции	от 10×10 мм до 200×300 мм (зависит от объектива)
Плотность облака точек	до 5 миллионов точек на кадр
Обрабатываемые материалы	Металл, пластик, керамика, композиты (без подготовки)

Интерферометр белого света

Интерферометр белого света (или оптический профилометр Миро) предназначен для прецизионного бесконтактного измерения топографии поверхностей с субнанометровым вертикальным разрешением. Метод основан на явлении интерференции световых волн: объектив микроскопа (типа Миро или Линника) сканирует деталь по вертикали, фиксируя позиции максимального контраста интерференционных полос, которые соответствуют нулевой разности хода лучей. Это позволяет прибору с высочайшей точностью определять высоту каждой точки поверхности. Интерферометры абсолютно критичны для контроля полированных зеркал, оптических линз, кремниевых пластин, MEMS-структур и тонких покрытий, где шероховатость измеряется единицами нанометров. В отличие от контактных методов, оптическое измерение не оставляет царапин и позволяет оценивать параметры ступенек, впадин и прозрачных пленочных структур за счет фокусировки на границах раздела сред с разными показателями преломления.

Характеристика	Значение
Тип оборудования	Интерферометр белого света (со сканирующим объективом)
Вертикальное разрешение (по оси Z)	0.01 нм (0.1 Å)
Повторяемость измерений по Z	0.05 нм
Типы интерференционных объективов	Миро (Mirau), Линник (Linnik)
Диапазон вертикального сканирования	до 15 мм
Поле зрения объектива	от 0.06 × 0.06 мм до 6.5 × 6.5 мм
Измеряемые объекты	Сверхгладкие, зеркальные, прозрачные и полупрозрачные структуры