随着光学应用在全球的广泛普及，各种各样光学镜头的生产加工需求持续增长。适用于中小型塑料镜片的注塑技术和玻璃透镜的模压技术日趋成熟，促进了镜片的大规模量产，从而大大降低了制造镜头的时间成本。
镜片模仁的核心参数及其检测的重要性
模仁的品控对于镜片的开发和生产十分关键，尤其是广泛使用的塑料镜片，模仁的好坏会直接影响到镜片的质量。由于在工业环境中优化整个镜头生产流程，镜片表面的坡度越来越大（~65°或更大），镜片的尺寸越来越小（~1mm）以及模仁的公差越来越严苛，对模仁的精密检测也变得越发困难。
工业上*常用的模仁类型是非球面的形状，非球面的面形误差和模仁边缘相对于模仁轴线的优良位置偏差是两个至关重要的参数，它们直接关系到镜片的质量。如果控制不好，将会直接影响成像质量。
检测技术需求
光学镜片模仁产业的苛刻需求，要求对应的检测技术能够实现快速准确的3D非接触式测量，并且具备大坡度和灵活的测量能力。
大部分的镜头模仁制造商采用接触式方法实现模仁的质量控制。这种测量方法在检测轴与轴之间的相对位置关系上不够灵活，例如模仁边缘相对轴线之间的优良位置误差。传统非接触式检测技术例如CSI (相干扫描干涉技术)，由于其坡度测量的限制，并不适合陡峭镜片模仁的测量。扫描共焦显微术虽然坡度测量能力相较CSI有所提升，但是它在垂直方向测量范围受限，并且测量时间太长，无法测量透镜的离轴误差等参数，从而导致了其无法应用于大矢高镜头模仁的检测。
先进的基于多波长干涉技术（MWLI）的镜头模仁的计量工具-LUPHOScan平台
LUPHOScan平台是一个基于多波长干涉（MWLI）、具有砖利技术的干涉扫描式检测系统，该系统可以实现高精度的非接触式三维面形测量，满足诸如非球面透镜等旋转对称表面的测量需求。它包含一个四轴扫描机构和一个非接触式干涉测量传感器。
球面、非球面以及其它旋转对称工件三维面形误差检测的基本原理是：测量传感器在被测工件表面按照预设路径进行扫描，同时被测工件自身进行旋转。扫描过程中传感器始终垂直于被测面，从而保证传感器与被测点之间的距离保持恒定。利用多波长干涉传感技术可以灵活地测量优良距离，即使被测工件表面存在缺口也可以实现检测，因为该技术不受光束间断的影响。
案例研究
本案例中，通过测量一个镜片模仁来演示LUPHOScan的测量原理和过程。
镜头模仁特性参数测量
利用LUPHOScan测量一个典型的凹面非球面模仁，净口径15mm，5.6mm矢高，55°的*大坡面角。利用软件中的“Interlignment模块”进行测量，获得了非球面的面形误差以及相对模仁边缘的优良偏差。另外，也可以得到非球面表面相对于模仁轴线的倾斜和偏心误差。
测量要求
• 测量非球面的面形误差
• 测量非球面与用户定义的参考环和轴线之间的位置误差
a. 在用户指定高度的参考环上，测量其相对于测量光学表面轴线之间的倾斜误差
b. 测量截面A的偏心量
c. 测量截面B的偏心量
d. 坎合面的偏心量
e. 承靠面的倾斜量
测量过程
测量非球面的面形误差
在用户指定高度的参考环上测倾斜误差
用户指定的截面A
用户指定的截面B
注意 – 用于计算与光轴位置偏差（包括倾斜和偏心）的参考环/平面和轴线都是可以由用户自由定义的，例如某个圆截面或者圆柱的轴线。
模仁测量结果示例：
非球面面形检测结果
形位误差结果
除了以上的参数，我们还可以测量承靠面的倾斜和坎合面的偏心，所有的参数检测均为一次完成，全自动测量无需操作人员干预。操作人员只需要预先输入非球面设计参数信息，选择需要测量的参考圆环边缘/平面。面形误差测量过程大约需要3分钟，形位误差测量大约需要3分钟，所有测量参数结果均可以在测量结束后直接获得。
总结
LUPHOScan系统结合了高精度非接触式三维轮廓技术、大坡度测量能力，是一个高速、无损、高精度和灵活的三维非接触式计量工具。几分钟内就可以自动测得模仁的**三维面形误差和形位误差。LUPHOScan系统可以帮助模仁制造商有效地提升模仁表面的加工质量，并降低形位误差。
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