무엇을 도와드릴까요?
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비회전 방식으로 대칭적 표면의 irregularity를 캡처 |
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스캐닝 기법과 비교 시 최대 1/3까지 측정 시간 단축 |
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최대 λ/10의 높은 정밀도 |
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높은 경사도의 aspheric departure를 갖는 비구면 형태를 측정할 수 있는 유일한 기법 |
컴퓨터 기반의 홀로그램 계측 기술(Computer Generated Hologram metrology)은 비구면 렌즈를 위해 기존의 계측 기술과 관련된 단점을 보완할 수 있는 전도 유망한 솔루션입니다. 비구면 옵틱은 구면 수차를 감소시켜 f/#을 낮게 설정할 수 있기 때문에 다수의 어플리케이션에 있어 없어서는 안 될 필수 부품입니다. 다만, 비구면을 측정하는 데 있어 표준 구면 렌즈에 비해 더 많은 어려움이 따릅니다. 컴퓨터 기반의 홀로그램 계측 기술(CGHs)은 구면 렌즈의 surface sag와 대등한 spherical reference wavefront를 aspheric wavefront로 전환하는 효율적인 방법을 통해 surface irregularity의 양을 계산해냅니다. 일반적으로 비구면 표면의 계산은 스캐닝 장비를 이용해 이루어지지만, CGHs 기술을 이용할 경우 소요 시간이 단축되고 더 높은 정밀도로 계측이 이루어질 수 있습니다.
CGHs 계측 기술을 파악하는 데 있어 간섭 및 홀로그래피에 관한 기술적 배경을 반드시 참고해야 합니다.
비구면 옵틱의 표면에는 가장 적합한 reference sphere와의 편차가 존재하며 optical path의 차이가 증가하게 되면서 interferometer의 이미징 시스템으로는 더 이상 분해( resolve)가 불가능하고 굉장히 밀집력 있는 fringe를 생성하게 됩니다. 이러한 문제점은 컴퓨터 기반의 홀로그램 기술을 적용해 해결할 수 있으며, interference pattern으로 reference shpere를 출사하는 구면 웨이브프런트를 비구면 렌즈의 이상적인 surface sag와 일치하는 비구면 웨이브프런트로 전환할 수 있습니다.
최적의 구면 웨이브프런트를 비구면 웨이브프런트로 전환하게 되면 calibrated reference wavefront로 interference fringe를 분해(resolve)할 수 있고 비구면 옵틱의 surface irregularity를 정밀하게 측정할 수 있는 극강의 이점들을 갖게 됩니다.
기타 계측 기술은 contact profilometer, optical profilometer, aspheric stitching interferometer처럼 비구면 표면을 직접 측정하는 방식이지만, CGHs 기술에는 이러한 옵션을 능가하는 유리한 점이 대단히 많습니다:
하지만, 특정 aspheric prescription마다 고유의 CGH 기술이 필요하기 때문에 CGH의 초기 비용이 기타 계측 기법에 비해 더 많이 들어갑니다. 소량의 비구면 옵틱을 측정해야 하는 경우라면, CGH 계측 기술은 비용면에서 효율성이 떨어지지만, 대량 제작의 경우 장기적인 시각으로 봤을 때 비용 절감을 이끌 수 있습니다. 대량 생산에 CGH 계측 기술을 접목하면 측정 시간이 감소하여 대량의 비구면 계측을 위한 최적의 선택이 될 수 있습니다.
에드몬드 옵틱스는 사내 고유의 비구면 계측 기술이 가지고 있는 한계를 넘어서고자 컴퓨터 기반의 홀로그램을 활용 중에 있습니다. CGH 계측 기술은 대량으로 제작되는 비구면 옵틱의 측정 시간을 단축시켜줄 뿐만 아니라, 기존의 비구면 옵틱 계측 기술보다 더 높은 정밀도로 surface irregularity를 측량해줍니다. 이러한 테크닉은 기타 계측 기술로는 불가능했던 더 높은 경사도의 aspheric departure를 갖는 비구면 형태를 측정 가능하게 함으로써 EO의 비구면 제조 역량을 신장시켜줍니다.
CGH 계측 기술을 이용하면, 비구면 계측에 사용되는 기존의 스캐팅 방식에 비해 측정 소요 시간이 줄어들 뿐만 아니라 더 높은 정확도로 surface irregularity를 측량할 수 있게 됩니다. CGH 방식은 비회전식 symmetric surface irregularity의 식별 그리고 경사도가 더 높은 aspheric departure를 갖는 표면의 계측과 같은 더 많은 이점을 제공해줍니다.
특정 비구면 표면에는 고유의 CGH 기술이 필요하기 때문에 초기 비용이 더 많이 듭니다. 소량의 비구면 옵틱을 측정해야 하는 경우라면, CGH 계측 기술은 비용면에서 효율성이 떨어지지만, 대량 제작의 경우 장기적인 시각으로 봤을 때 비용 절감을 이끌 수 있습니다. 이외에도, CGH를 이용해 원치 않는 회절 차수(diffraction order)의 투과 및 반사로 interferogram의 ghost fringe를 생성할 수 있습니다. 단, ghost fringe를 피하기 위해서는 회절 효율성을 조절하거나 회절 차수 분리 시 각별한 주의가 필요합니다.
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