产品宣传册
OptiCentric®101
镜片定心的行业标准又上了一个台阶
OptiCentric®红外
双波段MWIR-VIS光学集中测试和对准
OptiCentric®线性
无旋转中心测量增加速度和灵活性
OptiCentric®线性的职业
镜头系统的自动高速检测和中心测量
AspheroCheck®向上
全自动非球面集中检测
CylinderCheck®
圆柱透镜测量:无接触、灵活、快速
OptiCentric®带镜头旋转装置
镜片浓度测量的行业标准
OptiCentric®& LensAlign 2D Air
自动和有效的对齐双联
OptiCentric®& LensAlign 4D
微透镜在四自由度轴上的高精度对准
光学中心浓度测量系统的机器人加载®以及用于批量生产的校准车削站ATS 100
文学
镜片主动对准策略
SmartAlign - OptiCentric的软件解决方案®
多中心®胶合-提高镜头对准和胶合过程的效率
OptiCentric®
高精度的中心测试设备,对准,固井和粘合系统
的OptiCentric®产品组代表了光学集中度测试以及镜头和镜头组件的手动和自动粘合和粘合的全球标准。凭借极高的定心精度和一体化操作,OptiCentric®在现代光学生产中,系统是不可缺少的。无论样品的直径是小还是很大,在视觉或红外光谱范围内工作,或者是要粘合、粘合或只是测量:模块化光学中心®系统允许广泛的不同应用和样品的最佳组成。
应用程序
在中心区域完成所有的测量任务
凭借其众多的应用,特别是单个光学元件和透镜系统的集中测试,OptiCentric®系统用于各个部件的进货检验、装配支持和最终检验之间的所有测试步骤。必要的测量任务可以与校准和生产过程分开进行,也可以与它们结合起来进行。
胶合和粘合这两个术语在光学生产中使用并不一致。对于TRIOPTICS,以下内容适用:
使用LensAlign固井…
是单个透镜彼此之间(双透镜或更高值的键连接)或在定心轴上的对中和胶合。胶合这个术语是用来指镜头之间的对准和胶合。粘接是指镜头在轴上的对准和粘接。这些可能性是使用LensAlign模块实现的。
结合……
是一个细胞内一个或多个透镜的对齐、排列和结合。
OptiCentric®101
集中测试达到了一个新的水平
凭借其特别稳定的结构和提高4倍的处理速度,OptiCentric®101正在提高精度和效率。
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镜头直径从0.5毫米到225毫米
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精度< 0.1µm
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调整台上最大样品重量为20公斤
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电动或手动工作台,标准行程路径为500毫米
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静态自准直望远镜:
通过这种设置,自准直器被静态地定位在行程轴的上方。这减少了阶段滚动故障的影响,并有助于改善方位角的记录,例如在柱面透镜测量期间。自准直仪还可以进行线性定心误差测量。 -
移动自准直望远镜:
这种传统的设置,自准直器在轴上移动,最大限度地减少了晕纹的影响。
扩张阶段
LensAlign
自动对准和固井
OptiCentric®与LensAlign使校准精度和制造吞吐量显著提高。
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对准精度较好2µm
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使用SmartAlign技术自动对准上表面的曲率中心到定义的轴
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自动化流程:软件控制测量,校准和uv固化
自动和有效的对齐双联
微透镜在四自由度轴上的高精度对准
生产微透镜的新工艺,提高了定心精度和成像性能
完整的系统
AspheroCheck®向上
全自动非球面集中检测
AspheroCheck®UP可自动测试非球面透镜的定心误差和倾斜
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浓度测量精度为0.1 μ m,倾斜度测量精度为0.05 arcmin
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自动定位样品和非接触式传感器
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全自动测量,在不到1分钟的时间内快速收集结果
全自动非球面集中检测
自动非球面集中测试与AspheroCheck®向上
软件
光学中心的使用者®系统通过OptiCentric控制整个测量、对准和固井过程®软件该软件控制组件-无论是标准模块还是可选模块-以及测量过程。测量和评估容易进行,快速和高度准确。综合静态分析允许可靠和标准化的评价,以及输出的测量证书。
- 在定心误差测量期间,通过真实显示测量值,立即检查测量过程
- 协调控制和评估所有轴的有效测量
- 所有集成传感器的数据捕获和评估提供即时结果
- 自动对焦使可重复测量值成为可能
- 可选的软件扩展测量透镜组件,非球面和柱面透镜
- 获得专利的MultiLens软件模块,用于测量复杂的透镜组件
- 通过自由定义的机械或光学参考轴(SmartAlign),独立于测量环境的定心误差计算和对准
- 数据导入和导出允许快速和复杂的文档
- 根据个别测试标准,通过报废分析及时评估样品质量。
- 通过特定于应用的固井和粘接用户界面,优化了生产工作流程,进一步根据客户要求进行特定的调整
高性能模块MultiLens和SmartAlign转向OptiCentric®成为一个高精度系统,用于测试和手动或自动对准复杂的透镜组件,以及测量平面光学。
多镜头:测量和对准目标朝向自由选择的参考轴
MultiLens是测量和对准镜头组件的软件模块。非破坏性地确定了透镜组件各表面的定心误差和系统的定心。有了这些信息,单个透镜或子组的中心可以计算相对于一个自由选择的参考轴。
SmartAlign:自动纠正定心错误
使用SmartAlign模块,可以参考用户定义的光学或机械轴来分析测量的定心误差的位置。这种独特的工具特别成功地用于自动LensAlign对齐模块和键合系统。
升级及配件
LensVac
LensVac真空镊子支持安全、干净地处理光学元件,将透镜装入和卸载到托盘中,以及将光学元件插入透镜筒中。
- 可更换的真空杯,适用于中小型镜头(100毫米以下)
- l型镊子,适用于狭小空间的处理
- 拇指开关激活
- 兼容不同的真空产生方法(可按要求提供)
其他配件
- 测量探头
- 用于调整前确定光学元件的位置
- 测量范围扩大到±2000毫米的有效焦距
- 校准装置,校准楔子
- 样品,可通过PTB追踪
- 镜头架和环卡盘
- 手动空气推杆,方便和非接触对准镜头
- 压缩空气的脚踏控制
- 带运动座的工具台,用于放置对准工具
- UV光源、手动带脚踏的粘接单元、自动粘接单元、针管粘接单元
精密枢轴轴承是高精度定心试验的测量基准。所有OptiCentric®系统配有空气轴承,可选的机械透镜旋转装置,可用于测量单透镜和双透镜。
一个OptiCentric®以下应用需要配备空气轴承的系统:
- 测试镜片组件
- 设置镜头组件
- 以下透镜的光轴为参考的对焦线
- 镜头在定心轴上的对准和定心,以定心轴为参考
- 使用AspheroCheck测试非球面®模块
- 对敏感镜片如氟化钙镜片进行单镜头测量
手动倾斜台(TRT)
OptiCentric®系统使用倾斜的桌子来校准样品。倾斜工作台的分离运动允许样品或样品架的精确定位。倾斜工作台有不同直径,适用于各种应用和测量系统。
电动倾斜和平移台(TRT)
为了在测量或光学系统设置过程中更容易地处理样品,OptiCentric®3D 100尤其可以配备倾斜和平移表(TRT)。与传统的手动校准不同,电动TRT倾斜和移动样品,使透镜的光轴对准系统的参考轴。这是完全自动执行的,并嵌入到流程流中,因此允许缩短测试周期。
镜头旋转装置
电动旋转装置是一种旋转装置
- 测量直径不超过200mm的单镜头,以下镜头的外缘和曲率中心为参考
- 巩固紧身衣。在这种情况下,参考轴包括圆周中心和下透镜的曲率中心。
电动旋转装置不需要空气轴承。配备了所谓的“桥”,镜头旋转装置可以在OptiCentric上操作®100、101和300单元,这些单元配备了空气轴承。
LensAlign 2D Air
模块LensAlign 2D Air增强了OptiCentric®系统通过增加一个软件控制的空气操纵器,并为入门级主动自动镜头对准提供了一个经济高效的解决方案。由于LensAlign 2D Air所支持的过程不需要操作员交互,可以保证持久的样品质量和提高的过程安全性。
LensAlign 2D标准
一个OptiCentric®该系统配备了LensAlign 2D标准,用于胶合元件对准和胶合透镜,其几何形状D/(2R)≤0.7。该装置可以很容易地适应不同尺寸的镜头,当镜头必须在短时间内粘合在光轴上时,推荐使用。
LensAlign 2D Advanced
LensAlign 2D高级模块的开发是为了满足客户日益增长的要求。LensAlign 2D高级对准所有镜头几何形状,包括:
- 透镜D/(2R) > 0.7
- 半球形透镜
- 上镜头边缘无法触及的双重镜头
- 对水泥楔有严格公差的透镜
LensAlign 2D高级微透镜
配备了三个执行器,LensAlign 2D Advanced模块允许微透镜对齐。这里没有透镜几何的限制。
LensAlign 2D标准
透镜对准和定心的LensAlign 2D标准适用于几何形状为D/(2R)≲0.7的透镜。该装置可以很容易地适应不同尺寸的镜头,当镜头必须快速粘合到轴轴时,推荐使用。对中并定心后,可继续对其他透镜进行对中。
LensAlign 4 d
LensAlign 4D代表OptiCentric模块®将小透镜固定在机械参考轴上的装置,如轴轴或细胞。在这种设置中,对准是在没有机械透镜座约束的情况下进行的,这可能会限制透镜对准。为了精确定位,镜头被放置在一层较厚的粘合剂上,最初由一个微夹持器固定,该夹持器以四个自由度移动和倾斜镜头,直到光轴与机械轴对齐。这实现了高精度对齐。对中并定心后,可继续对其他透镜进行对中。
OptiCentric®系统确定光学的定心误差,具有很高的精度和实时性。为此所需的测量头包括带摄像头的电子自准直器和带标线的LED灯。
TRIOPTICS为OptiCentric提供两个测量头®系统,必须根据应用程序选择合适的系统:
- VIS测量头(标准)
- 红外测量头,用于测试MWIR和LWIR镜头组件
头镜片换片器
为了能够对焦于不同透镜的曲率中心(反射测量)或对焦位置(透射测量),测量头配备了头透镜,带来了无与伦比的好处:
- 为每个单独的透镜表面优化放大倍率
- 几乎无限的测量范围
- 无需长时间、耗时地移动测量头
为了能够快速且无并发症地更换头部镜片,有可能为系统配备手动或电动炮塔。
精确测试红外镜头组件
OptiCentric®100/300 IR是TRIOPTICS针对红外光学的集中测试解决方案。该系统配备了一个灵活转换的VIS-MWIR或VIS-LWIR测量头,可以测试所有类型的红外光学。
OptiSpheric®升级:补充光学测量参数
的OptiSpheric®升级后可用于一体机的光学参数综合测试。有了它,测量范围通过以下参数扩展:
- 有效焦距(EFL)
- 后焦距(BFL)
- 法兰焦距(FFL)
- 曲率半径
- 轴上调制传递函数
OptiSurf®升级:测量中心厚度和气隙
对于已经安装的光学系统的完整光机械特性,OptiSurf®低相干干涉仪集成到光学中心®系统,然后被称为光学中心®3 d 100。这两种测量系统的组合可以显著提高测量精度。由于高度精确的中心测试和随后的样品调整,中心厚度和透镜距离只能以最大的精度确定。在光学厚度高达800毫米的透镜组件中的中心厚度和空气间隙是在一次扫描中测量的。由于OptiCentric完全集成,操作也非常简单®软件
CylinderCheck®
CylinderCheck®是一种无接触圆柱曲面定心误差测量的硬件和软件模块。根据应用和OptiCentric®配置,以下参数可以记录使用汽缸检查®模块:
- 圆柱形单透镜楔形误差的测量
- 在矩形圆柱单透镜上顶点线与参考边之间距离的测量
- 在矩形圆柱单透镜上顶点线与参考边之间角度的测量
- 双面圆柱单透镜测量(时钟角测量)
- 细胞中圆柱形单透镜的透镜对准和键合
- 多透镜-圆柱透镜透镜组件的测量
AspheroCheck®
AspheroCheck®是一种硬件和软件模块,用于测量相对于给定参考轴的非球面轴的斜率和位置。此次升级的特点是:
- 相对于非球面光轴或参照轴的测量
- 根据DIN ISO 10110-6指定参考轴
- 一个或两个非球面透镜的测量
- 样品直径从2毫米起
- 精度高达5弧秒(取决于样品几何形状)
- 无接触充电成为测量
工作站
有了工作站,光学中心®测量系统变成了一个完整的工作场所。该工作站不仅集成了控制器和PC设备,还为样品的制备和后处理提供了足够的工作空间。空间和存储区域可以很好地组织工作站。
工作台年代
工作台是桌面设备(如OptiCentric)的完美补充®One hundred.系统因此被赋予一个坚固的表,其中控制器是集成的。监视器和附加的PC设备是附加的,可以在系统附近操作。
多镜头:测量和对准目标朝向自由选择的参考轴
MultiLens是测量和对准镜头组件的软件模块。非破坏性地确定了透镜组件各表面的定心误差和系统的定心。有了这些信息,单个透镜或子组的中心可以计算相对于一个自由选择的参考轴
SmartAlign:自动纠正定心错误
使用SmartAlign模块,可以参考用户定义的光学或机械轴来分析测量的定心误差的位置。这种独特的工具特别成功地用于自动LensAlign对齐模块和键合系统。
反射式和透射式定心误差测量原理
为了测量透镜的中心,要求透镜绕一个精确的参考轴旋转。在大多数情况下,该轴对应于一个枢轴轴承轴,这是决定性的精确测量的中心。此外,有两种不同的方法来测量透镜的中心;在反射测量和透射测量之间作了区分。
反射中浓度的测量
的OptiCentric®该系统配有带十字线的自准直头和相应的头透镜,用于反射测量。
为了进行测量,测量头与头透镜聚焦在被测透镜表面的曲率中心。使用集成到测量头中的相机观察所得到的十字线反射图像,并使用软件进行分析。如果存在中心误差,当样品在参考轴上旋转时,观察到的图像描述一个圆。所述圆的中心在参考轴上。圆的半径与中心误差成正比,描述了从透镜表面曲率中心到参考轴的距离。如果将中心误差描述为一个角度,则在反射中测量时称为表面倾斜误差。(参见ISO 10110)。
传输中的浓度测量
当测量在传输光学中心®系统还配有自准直头和适当的头透镜。此外,该系统必须在测量系统的底座上安装一个带十字线的准直器,以便在传输中进行测量。在传输测量过程中,来自准直器的平行光在样品的焦平面上形成了一个十字线的图像,自准直器头的头透镜聚焦在这个图像上。然后可以使用相机对图像进行分析。
如果有一个中心误差,图像描述一个圆的方式与反射测量相同。圆的半径对应于参考轴和焦点之间的距离。在传输测量中,中心误差作为一个角度可以指定为主射线的倾角。
反射和传输方式的比较
反射值和透射值是不同的,只能在有限的范围内进行比较。一个简单的关系式是两个测量单透镜(不带底座)的中心误差:
T = (n - 1) × R
T:传输模式的角度偏差
n:玻璃的折射率
R:上表面倾斜误差(反射模式下测量结果)
使用传输方法,根本不可能区分镜片的哪个表面受到集中误差的影响。在某些情况下,在传输中测量的镜头可能不会显示任何中心误差,即使镜头安装在支架上是倾斜的。反射中的中心误差测量为单个光学表面提供了清晰的几何可解释结果。
两种方法都应该考虑,以实现高效的光学生产。
对中测量
非球面透镜的中心误差
与球面相反,旋转对称的非球面有一个对称轴。因此,中心误差测量的目标是确定这个对称轴相对于参考轴的方向。
要做到这一点,必须对非球面确定以下两个值:
- 近轴曲率中心与参考轴的位移
- 非球面对称轴与参考轴的夹角
位移对应于球面的经典中心误差,并以同样的方式使用电子自准直仪进行测量。
为了测量非球面透镜的角度,需要一个额外的传感器-对于TRIOPTICS来说,这是AspheroCheck®传感器。它测量非球面外缘的流出量。一旦确定了非球面的位移和角度,这些数据就可以用来计算以下参数:
- 非球面相对于测量系统主参考轴的位移和倾斜(对应旋转轴)
- 非球面相对于单个透镜的“光轴”的位移和倾斜。“光轴”是穿过透镜球面部分曲率中心的直线
- 根据DIN ISO 10110-6,如果使用额外的距离传感器,则非球面相对于参考轴的位移和倾斜
- 如果一个透镜由两个非球面组成:两个非球面轴的角度和位移
圆柱透镜和变形透镜的中心误差
与圆柱透镜测量相关的挑战在于透镜制造的各种形式。它们的表面和基底面积以及安装类型各不相同。
圆柱透镜的特征形式
和球面透镜一样,柱面透镜也大致按其两个光学表面进行分类。可以区分以下几种镜片:
- 圆柱-平面
- 圆柱-球形
- 圆柱-圆柱
大多数情况下,圆柱形透镜被用于一面平面化处理,也因为圆柱形平面化透镜可以更容易地从计量学上表征。然而,其他形式的柱面透镜以及透镜也可以用光学中心测量®系统。
由于圆柱体透镜不具有围绕轴的旋转对称,透镜的外缘通常不是旋转对称的。因此,它们可以进一步分为:
- 方形透镜
- 圆形镜片
在每次测量中,特定的镜头类型起着至关重要的作用。根据柱面透镜的设计和测量任务,必须实施各种传感器和评估程序,以检查透镜制造的精度。基本上,所有的柱面透镜都可以用OptiCentric测量®系统。
为了描述柱面透镜的中心误差,必须选择一个参考轴。例如,这可以是镜头的参考边缘,或者是插入镜头的机械支架上的倒角。因此,底座是另一个独特的特点,通过圆柱透镜可以分类
- 卸载镜头
- 安装镜头
与圆柱透镜测量相关的计量挑战
由于柱面的不对称性,柱面透镜的质量测试比球面透镜的质量测试要复杂得多。球面的曲率中心是由它的位置明确定义的,而且很容易确定。
然而,柱面透镜区域只在一个方向上显示曲率半径。在圆柱表面的情况下,球面的曲率中心特征因此表示一条线-这里称为圆柱轴。这就是为什么圆柱表面的测量比球面透镜的测量更复杂的原因之一。为了评估这个圆柱轴,不仅要测量它的位置,而且要测量它的对齐。
在非曲面透镜表面的方向上,圆柱体表面的反应就像平面表面一样。因此,在对圆柱体透镜的所有属性进行完整表征时,不仅会出现已知的球面透镜的误差,也会出现平面光学的典型误差。这些透镜属性增加了计量的复杂性。
为了更好地展示柱面透镜的特征,柱面轴的位置一般称为顶点线。这条线对应于在透镜表面上沿光轴投影的圆柱轴。
装配透镜内光学表面的中心误差
为了测量单个光学表面,必须确定精确的倾斜误差和/或曲率中心到给定参考轴的精确位置。使用光学计算,包括这些表面的中心误差,考虑了位于被测表面之前的光学表面和元件的影响。这意味着所有其他表面的中心误差必须从第一个表面的中心误差迭代。
通常,使用这种方法可以从一侧测量多达20个表面。如果使用第二个测量头,例如在光学中心®100 Dual,从底部计算中心误差,可以测量20多个光学表面。
对于这个应用程序,一个特殊的软件模块MultiLens®已经开发出来了。多镜头的®测量提供了空间中所有曲率中心的精确XYZ坐标。测量数据为进一步分析透镜系统提供了依据,并提供了以下数据:
- 计算系统中任意单个透镜的光轴。
- 单个子系统或整个光学系统的光轴评估
- 计算光轴与“最佳拟合”线之间的距离和角度。
- 计算单个透镜和透镜组相对于机械轴的位置。
红外透镜的中心误差
为了测试只在红外范围内透明的单个镜头和完整的组件,TRIOPTICS提供了专门为红外波长范围设计的测量头。典型应用包括民用和军用镜头和组件的测试。透镜材料如Ge, Si, ZnSe, ZnS或CaF2特别用于热成像和残光系统。
红外光谱范围
红外波长范围分为三个不同的成像应用范围。这些波段在空气中表现出高透射率,并被光谱中的强吸收波段分开。三个红外成像范围是:短波红外(SWIR) 0.9 ~ 1.7 μ m,中波红外(MWIR) 3 ~ 5 μ m,最后是长波红外(LWIR) 8 ~ 12 μ m波长。由于反射中的定心误差测量提供了关于要检查的透镜系统的几何信息,因此用于测量的光源波长与光学器件的实际设计波长无关。相反,可以根据所使用材料的透射带和表面涂层选择适当的自准直器。
有关兼容材料和可用测量头所覆盖的波长区域的概述,请参阅相邻的图纸。硅是一个特殊的情况,因为透明区域取决于掺杂水平和掺杂剂类型,所以LWIR头可能是一个合适的取决于应用。
操作端与VIS的差异
与VIS系统相比,从聚焦自准直器头部发出的光不能被肉眼看到,但在对准样品的实践中没有问题。除此之外,红外系统的操作与VIS系统没有什么不同,因此用户可以快速训练到一个新的波长范围。
从技术角度看与VIS的区别
从技术角度来看,除了在测量头中使用合适的光学和照明源外,视觉范围和红外范围最重要的区别在于,在红外范围内,包括样品在内的每个物体都在该波长区域发出光,因此仪器在进行测量前需要对热背景进行补偿。这是由软件自动完成的,不需要操作员干预。此外,背景和照明区域之间的对比度低于VIS,因此使用专门的图像处理算法来达到所需的高分辨率。
OptiCentric®在标准反射模式下依赖于透镜表面的反向反射,因此反射的划线图像的光强强烈地依赖于所使用的涂层类型。通常,所有红外成像透镜都有ar涂层,但效率有很大差异,仪器可以通过调节照明功率和快门时间来补偿。
一般来说,浓度误差测量的典型精度约为1 μ m,略高于VIS中的仪器,这是由于自准直仪中使用的摄像机的波长更长,像素尺寸更大。
OptiCentric®对于对齐
用于安装在细胞内的透镜的中心测量、对准和粘合
SmartAlign用于高效的镜头对准,粘合和粘合镜头
SmartAlign算法是OptiCentric的一部分®软件,并确保镜头可以对准任何任意参考轴。根据制造工艺的不同,参考轴被定义为例如双透镜底部透镜的光轴、旋转轴或转轴。由于这种灵活性,可以使OptiCentric®固井和粘合站适应我们客户的各种制造工艺。
OptiCentric方法步骤®结合5 d:
- 涂上胶粘剂,测量透镜轴和支架的位置
- 透镜以四个自由度排列:x, y, θx, θy
- 测量透镜顶点与参考曲面之间的轴向距离,并对透镜进行轴向对准
- 胶粘剂固化
镜头在细胞中自由浮动,并在粘合剂应用后对齐。所述透镜自动定位于所述单元内,使所述透镜的光轴和所述单元的对称轴相对于倾斜和移位相对应。此外,OptiCentric®键合5D确定了参考曲面(法兰)和透镜顶点之间在z方向上的轴向距离,然后将透镜也轴向移动到目标位置。通过SmartAlign技术,镜头可以对准自由选择的光学或机械参考轴。根据生产工艺的不同,参考轴被定义为透镜的光轴或电池的旋转轴。因此,SmartAlign技术在校准过程中节省了大量的时间,并在制造过程中提供了最大的灵活性。不需要对镜头进行预对准。
然后粘合剂固化,通常用紫外光。当然,这里必须考虑到特殊的粘合剂性能,因为它们会影响最终的定位。
与OptiCentric®粘合5D,镜头对准和粘合的整个过程可以自动化。高精度的结果< 1 μ m在x, y, z轴和< 2弧秒θx, θy可以实现,无论操作人员,现有的知识-包括粘合剂收缩。该方法适用于所有电池材料,与电池几何形状无关。OptiCentric®键合5D可以快速转换为不同的样品类型,具有很大的灵活性。该技术也特别适用于洁净室的应用。
新工艺需要一种新的思维方式,无论是在制造过程中还是在样品设计中。如果在细胞中不再需要凹槽,它仍然可以用于接收样品。但是,必须确保镜头不是在凹坑上,而是“漂浮”在凹坑上方几微米的地方。