ImageMaster^® Universal Line

Die ImageMaster^® Universal-Serie wurde für Messungen in einem erweiterten Spektralbereich entwickelt. Die Geräte sind für die Messung des kompletten Satzes optischer Parameter über den erweiterten Wellenlängenbereich hinweg konzipiert.

So gut wie jedes vorhandene Linsensystem – von Hochleistungsfotoobjektiven bis hin zu
hochauflösenden Teleskopen – kann sowohl im Infrarotbereich als auch im sichtbaren und im ultravioletten Bereich vermessen werden. Um den Anforderungen gerecht zu werden, hat das System eine flexible, modular aufgebaute Struktur. Dem Anwender wird so die Möglichkeit gegeben, Anpassungen und Erweiterungen für unterschiedliche Testbedingungen vorzunehmen. Das gesamte System lässt sich beispielsweise im Handumdrehen vom Aufbau für unendliche Entfernungen zum Aufbau für endliche Entfernungen oder von Messungen im sichtbaren Spektralbereich zu Messungen im Infrarotbereich umkonfigurieren.

ImageMaster^® Universal besteht aus verschiedenen opto-mechanischen Hauptbaugruppen: Objektgenerator, Spiegelkollimator, Prüflingshalter, Schwenkarm und Bildanalysator. Optional kann das System mit einem Schlittensystem
für endliche Entfernungen ausgerüstet werden, um entsprechende Messungen möglich zu machen. Ebenfalls optional verfügbar ist die automatisierte und ultrapräzise Afokaleinheit.

 

Für den Betrieb des Systems wurde ein leistungsstarkes Softwarepaket entwickelt, das alle Messdaten verarbeitet und sämtliche motorisierten Tische sowie den Messgeber für das Positionsfeedback steuert.

Der Objektgenerator enthält eine Halogen- Lichtquelle zum Erzeugen von Spektren im erweiterten sichtbaren Bereich. Der Austausch gegen eine Infrarot-Lichtquelle ist problemlos möglich. Dank einer kinematischen Halterung können verschiedene Lichtquellen leicht gewechselt werden, ohne dass eine erneute Justage erforderlich ist.

Mit hochpräzisen optischen Filtern lässt sich das Messspektrum optional einengen. Als Objekt lässt sich ein beleuchteter Einzel- oder Doppelspalt oder ein Fadenkreuz verwenden; auch eine Prüftafel nach USAF 1951 oder Objekte mit anderen Auflösungen sind möglich. Ein neuartiger Objektwechsler vereinfacht den Austausch der Teststrukturen; alternativ kann auch ein Motor für den automatisierten Wechsel eingesetzt werden. Der Objektgenerator kann optional auf die Finiteinheit montiert werden, um die Objekte in endlicher Entfernung zu positionieren.

Spiegelkollimator-Einheit

Die Objekte werden von einem präzise ausgerichteten Spiegel­kollimator mit hervorragender Oberflächen­qualität auf Unendlich abgebildet – damit ist eine beugungs­begrenzte Abbildungs­leistung für höchste Präzision garantiert. Als einziger Anbieter auf dem Markt setzt TRIOPTICS ausschließlich hochwertige beugungsbegrenzte Kollimatoren ein, die vollständig von einem stabilen, vibrations­dämpfenden, staub­abschirmenden und innen mattschwarz beschichteten Gehäuse abgedeckt sind. So werden Wellen­front­verzerrungen aufgrund von Luft­turbulenzen und Umgebungs­lichteinflüssen vermieden.

Hochbelastbare Präzisionshalterung für den Prüfling

Unverzichtbares Element einer leistungsstarken MTF-Prüfanlage ist ein drehbarer Präzisionsprüflingshalter mit vernachlässigbarem Radialund Axialschlag, äußerster Stabilität sowie sehr genau gefertigten Bezugsflächen. Bei TRIOPTICS wurde viel Zeit- und Sorgfalt in die Konstruktion eines Prüflingshalters investiert, der die hohen Anforderungen erfüllt. Basiselement der Halterung ist ein ultragenaues, hochbelastbares Drehlager. Die präzisen Bezugsflächen aus gehärtetem Stahl, die orthogonal zur optischen Achse angeordnet sind, ermöglichen eine exakte Positionierung des Prüflings. Drehvorrichtungen über 360° können motorisiert und per Software gesteuert werden. Feinabstimmungen in x- und y-Richtung erlauben es den Prüfling genau auf der optischen Achse zu zentrieren.

Eine Höhenverstellung des Prüflingshalters sowie ein Lineartisch erweitern die Flexibilität des Systems zusätzlich.

Der Prüfling wird standardmäßig in einer selbstzentrierenden Fassung am Prüflingshalter befestigt. Diese Fassung kann durch einen individuell gefertigten Adapter für eine kundenspezifische Prüflingshalterung ersetzt werden.

Präzise Schwenkarm-Einheit

Dies sind die Hauptkomponenten des Schwenkarms:

• Präzisionsschwenkarm mit Schrittmotorantrieb für sehr große Feldwinkel (Drehwinkel bis +/-140 Grad)
• Äußerst präzises Getriebe und Bogenführung für spielfreie Drehung des Schwenkarms
• Präzisionswinkelgeber mit einer Auflösung
  von 0,18 Bogensekunden
• Lineares Schienensystem für IR Bildanalysatoreinheit und Prüflingshalter

Automatisierte Afokaleinheit

Die Komponenten:

• Halbrunde Führungsschienen, die aus korrosionsbeständigen Materialien mit hoher Steifigkeit gefertigt sind und sich durch niedrige Lauftoleranzen auszeichnen
• Präzisionsantrieb mit Schrittmotor und Steuerungseinheit
• Computergesteuerte Drehung des Bildanalysators innerhalb eines Winkelbereichs von +/-30°
• Führungsschienen zum Verschieben der Afokaleinheit entlang der optischen Achse, um den Bildanalysator an die korrekte Position im Zentrum der Austrittspupille des Prüflings (z.B. eines Teleskops) zu bringen
• Dekollimatoren für die betreffenden Spektralbereiche
• Softwaremodul für das afokale System

Bildanalysator

Der Bildanalysator kann mit einer CCD-Kamera für Messungen im sichtbaren Spektralbereich ausgestattet werden. Alternativ kann dieser auch mit einem InSb- bzw.- MCT-Detektor zur Abdeckung des Infrarotspektrums vom kurzwelligen (SWIR) zum langwelligen (LWIR) Bereich bestückt werden. Die CCD-Kamera für den sichtbaren Bereich ist mit einer leistungsstarken apochromatischen Relayoptik
ausgerüstet. Diese Optik fokussiert in die Bildebene des zu prüfenden Objektivs und vergrößert das Bild des Objekts auf den Detektorchip.

Da der Einsatz von Kameras im UV- und IR-Bereich nach derzeitigem Stand der Technik nicht möglich ist, wurden bei TRIOPTICS unter großem Aufwand ein Verfahren entwickelt, die Linienbildfunktion mittels scannender Einelementsensoren zu vermessen.
Ein Präzisionsspalt- bzw. eine Apertur mit wenigen Mikrometern Breite wird in der Bildebene des Prüflings gescannt, und das Intensitätsprofil der Linienbildfunktion vom UV- bzw. IR-Detektor erfasst. Das Intensitätsprofil kann entweder in tangentialer oder in sagittaler Richtung gescannt werden. Die erfassten Daten werden an einen Computer übermittelt und dort analysiert. Moderne Messelektronik mit optischen Choppern, rauscharmen Vorverstärkern und Lock-in-Verstärkern kommen zum Einsatz, um ein optimales Signal-zu-Rausch-Verhältnis und MTF-Ergebnisse von höchster Präzision zu erhalten.