3D-Surface inspection in a new light
Accurate optical measurements from your samples! Application areas Anwendungsbereiche Mechanical Engeneering Maschinenbau
Making of luxury goods (quality surfaces) Luxusg체ter (hochwertige Oberfl채chen)
Solar-industries Solarindustrie
Optics Optik
Synthetics and chemical industries Kunststoffe und chemische Industrie
Watch making Uhrmacherkunst
Glass and ceramics Glas und Keramik
Paper industries and precision printing Papierindustrie, Pr채zisionsdruck
Automotive Automobilbau
Layers and coatings Schichtsysteme und Beschichtungen
Tool crafting Werkzeugmaschinenbau
And many more Und viele weitere
Measurement data from polymer surface Messdaten einer Polymeroberfläche
0.000 µm
10.286 µm
3.429 µm
13.715 µm
6.858 µm
17.144 µm
20.573 µm
A fundamentally new design
Robust, compact, fast
A common 3D confocal Microscope resembles somewhat the inside of an 18th century mechanical puppet. A sensitive organism of tiny moving elements like mirrors and other precision optical components steers laser beams and is set up to scan a surface point by point. These hard to adjust and rather slow working apparatuses have been developed mainly with research applications in mind and need vibration free, laboratory - like environments to work properly. The confovis structured illumination design (patent pending) has been developed especially for modern industrial purposes. The compact and robust module functions without any moving parts. This reduces complexity and eliminates the need for maintenance and adjustment of the whole system. The unit uses LEDs instead of lasers swiftly delivering homogenously lit, ultra – precise, three-dimensional images. The sturdy ConfoCam works faultlessly and reliably under the rough conditions of any production environment. Its Argus eye delivers data to a computerbased workstation from where the system can be operated and all results surveyed. The finding, quantification and measurement of surface parameters in one easy procedure allows optimal adjustment of further production procedures leading to significant savings in fabrication time and costs.
Ein neuer Ansatz
Ohne Mechanik und Ballast
Das Innenleben herkömmlicher Konfokalmikroskope erinnert ein wenig an die feingliedrigen Organismen mechanischer Puppen aus dem Barock. Ein empfindliches Zusammenspiel von kleinsten, mechanisch bewegten optischen Bauteilen wie Spiegeln und anderen Präzisionskomponenten tastet eine Oberfläche Punkt für Punkt ab. Diese Feinmechaniken funktionieren relativ langsam und sind nur mit Aufwand exakt justierbar. Das System ist schock- und vibrationsempfindlich, was die Anwendung dieser eher für die Wissenschaft entwickelten Geräte im industriellen Bereich stark limitiert. Das von confovis speziell für moderne industrielle Anwendungen entwickelte Verfahren der strukturierten Beleuchtung mit Leuchtdioden (patent angemedet) verwendet weder Laser noch bewegliche Bauteile. Die 3-D Abtastung erfolgt ebenenweise, vermittels einer strukturierten Beleuchtungssequenz. Das Verfahren ist nicht nur schnell und ultra-präzise, es liefert auch aussagekräftige Resultate in wenigen, einfachen Bedienschritten. Die kompakten und robusten Module sind unempfindlich gegen Erschütterungen. Sie funktionieren wartungsfrei und müssen nicht justiert werden. Blitzschnell und zuverlässig liefert das in eine Fertigungs- oder Prüfstrecke integrierte ConfoCam Modul Daten an einen Rechner, von welchem das System ferngesteuert und die erhobenen Daten ausgewertet werden können. Das Auffinden, quantifizieren und Vermessen von Oberflächenanomalien in nur einem einfachen Arbeitsschritt gestattet es, den weiteren Produktionsverlauf optimal zu gestalten und damit Produktionszeit und -Kosten erheblich zu senken.
Quality full-field 2/3 inch CCD Sensor (SONY) with excellent Signal-to-noise ratio, 1.4 Megapixel Hochwertiger 2/3 Zoll CCD Sensor für Weitfeld-Detektion (SONY) mit exzellentem Signal-Rausch-Verhältnis
Find out what makes ConfoCam special
ConfoCam explained aufbau und Funktionsprinzip
By means of fast electronic switching of the LED light sources (2), the custom fabricated mask (1) is illuminated in transmission (3) as well as in refelxion (4). This creates a sequence of illumination patterns in the sample (8), which is re-imaged onto the CCD detector (5) along the imaging beam path (6). The confovis technology allows efficient full field scanning without moving mechanical elements. The patterns of the structured illumination sequence are perfectly aligned in respect to each other because they originate from the same mask. Fill factor issues and additional electronics that are common with microdisplay designs are also eliminated. All components of the system do not need re-calibration or adjustment, making the ConfoCam very robust and maintenance free.
Durch das schnelle elektronische Schalten von Lichtquellen (2) wird die Spezialmaske (1) in Transmission (3) sowie Reflexion (4) beleuchtet. Dadurch eine Sequenz von Beleuchtungsmustern (8) in der Probe, welche auf den CCD detector (5) über den Abbildungsstrahlengang (6) abgebildet wird. Die confovis Technologie erlaubt effizientes Scanning des gesamten Bildfeldes ohne bewegte Mechanikelemente. Die Muster der Sequenz der strukturierten Beleuchtung sind ferfekt aufeinander ausgerichtet, da sie einer einzigen Maske entstammen. Die bei Microdisplay-Lösungen anzutreffenden Probleme aufgrund des Füllfaktors (<1.0) sowie komplexe Elektronik können ebenfalls vermieden werden. Keine der Systemkomponenten erfordert eine Nachkalibrierung oder Justierung, wodurch die ConfoCam ein sehr robustes und wartungsfreies Gerät ist.
Key Elements Funktionselemente 1
Illumination Mask / Grating Beleuchtungsmaske / Gitter
2
LED-Lightsources LED-Lichtquellen
3
Illumination beam path transmission Beleuchtungsstrahlengang Transmission
4
Illumination beam path reflection Beleuchtungsstrahlengang Reflexion
5
CCD detector CCD Kamera
6
Imaging beam path Abbildungsstrahlengang
7
Objectiv lens Objektiv
8
Sample Probe
2
1 4 2
3
5
6
7
8
Which one for me? product line-up
C101
Confocal Upgrade Kit
For your existing widefield microscope.
C201
Dedicated industrial system / OEM Taylored to your specific application.
C301
Complete turn-key system Reliable ConfoCam technology within a flexible setup.
C101
Confocal Upgrade Kit This ConfoCam upgrade kit turns your existing widefield-micrscope into a 3D surface profiling instrument. • • • •
Fits standard camera port Inspection and 3D-surface profiling in one convenient instrument Focus control using stepper motor or piezo actuator Can be fitted to Zeiss, Nikon, Leica, Olympus (other manufacturers on request)
Dieser ConfoCam Aufrüstsatz für vorhandene Mikroskope verwandelt Ihr Standard-Mikroskop in ein 3D Oberflächen-Messinstrument • • • •
Anschluss am Kameraport des Mikroskopes Inspektion und 3D-Oberflächenvermessung in einem einzigen, komfortabel zu bedienenden Gerät Auswahl zwischen Schrittmotorsteuerung und Piezo-Aktuator zur Steuerung der Fokusposition Kompatibel mit Zeiss, Nikon, Leica u. Olympus Geräten
C201
Dedicated industrial system / OEM
This fully integrated out of the box system includes a simple microscope for repetitive surface inspection and quality control applications. • Digital inspection and surface profiling in one convenient instrument • Manual change of magnification via lens thread • Complete PC and focus drive actuator included • Benchtop system or OEM version for system integrators Dieses integrierte und sofort einsatzfähige System enthält ein standard-Industriemikroskop für wiederkehrende Inspektions- und Qualitätssicherungsaufgaben • Ideal für fertigungsnahe, kosten bewusste Industrieanwendungen • Als Tischgerät oder OEM-Version für Systemintegratoren • Digitale, CCD-basierte inspection mit Kamera live-Bild und 3D surface profiling mode • Manueller Wechsel der Objektive und Vegrößerungen durch Objektivgewinde
C301
Complete turn-key system
This complete system is based on reliable ConfoCam technology and contains a fully featured microscope for maximum flexibility. • • •
Instant change of magnification, use of traditional eyepieces in addition to digital images Darkfield illumination and other illumination and contrast methods available Ideal for research and complex quality inspection tasks
Dieses hochwertige ConfoCam Komplettsystem enthält ein voll ausgestattetes Mikroskop und bietet optimale Flexibilität und Erweiterbarkeit. • Einfache und schnelle Umschaltung der Vergrößerung und Nutzung der Okulare zusätzlich zur digitalen Kamera-Schnittstelle • Dunkelfeldbeleuchtung sowie andere Beleuchtungs- und Kontrastverfahren sind verfügbar • Ideal für Forschung oder komplexe, variable Inspektionsaufgaben
Specifications
Technische Daten
The scanner unit of the ConfoCam® system can be combined with different objective lenses, depending on the requirements of the application. The numerical aperture (NA) of a lens has strong influence on the performance, especially the axial resolution as well as the maximum slope angles that can be measured. Lenses with higher numerical aperture will have a smaller field of view. The following table lists parameters for typical lens configurations. Different lenses and / or wavelengths are available on request.
Objective lens
10x
20x
50x
Numerical aperture
0,3
0,45
0,8
Die Scaneinheit des ConfoCam® systems kann je nach den Erfordernissen der Anwendung mit verschiedenen Objektiven kombiniert werden. Die numerische Apertur (NA) eines Objektivs hat einen großen Einfluss auf die Leistung des optischen Systems, insbesondere die axiale Auflösung sowie auch die vermessbaren maximalen Flankenwinkel. Objektive mit größerer numerischer Apertur haben ein entsprechend kleineres Gesichtsfeld.
Working distance [mm]
15
4,5
1
Depth resolution [nm]
20
5
2
Image Resolution [pixel]
1360 x 1024
1360 x 1024
1360 x 1024
Die folgende Tabelle listet Parameter für typische Objektivkombinationen. Andere Objektive und / oder Wellenlängen sind auf Anfrage erhältlich.
Field of view [µm]
877 x 660
439 x 330
175 x 132
Wavelength of LED [nm]
535
535
535
Software: Tailored for ease of use Einfach zu bedienende Software
The ConfoViz software for the ConfoCam® system is an intuitive user interface for Windows and available in two versions. The version ConfoViz standard gives direct control of relevant parameters of the scan process, such as exposure, scan limits, slice intervals and features interactive measurement, display and alignment functions such as extended focus, stack view, ortho-view, interactive profiles, step height measurements, tilt alignment and basic PDF reports. The ConfoViz pro version features additional functions for analyzing and displaying point cloud data based on Mountains® Technology. Key features are automated data analysis workflows, a wide range of reporting functions, the calculation of surface roughness and other surface parameters according to DIN / ISO standards and many more. Die Software ConfoViz ist ein intuitives Benutzerinterface für Windows und erhältlich in zwei Varianten. Die Version ConfoViz standard steuert alle relevanten Parameter des Scanvorgangs, wie Belichtung, Abtastbereich, Schichtabstand und bietet interaktive Mess- und Darstellfunktionen wie extended focus, Stapeldarstellung, Orthogonalansicht, interaktive Profil- und Stufenmessungen, automatische Entkippung sowie einfache PDF-Reports. Die Version ConfoViz pro bietet zusätzliche umfangreiche Funktionen zur Darstellung und Auswertung von Punktwolkendaten basierend auf Mountains® Technologie. Wichtige Möglichkeiten sind automatisierbare Arbeits- und Analyseabläufe, umfangreiche ReportFunktionen und die Berechnung von Oberflächenrauheiten und weiteren Parametern nach DIN / ISO Standards.
ConfoViz software for the ConfoCam range
You are in control! Focus drive options
ConfoCam® captures an object surface by acquiring a stack of optical section images, sometimes also called a “confocal stack”, which represents the 3D object information and allows extracting the surface. Individual images are recorded at subsequent focal positions. For precise focusing you can choose between a stepper motor with direct coupling to the fine focus drive of the microscope or a Piezo drive for the objective lens. Both may also be retro-fitted to your existing microscope. The stepper motor option is delivered with a separate controller box (top image) featuring a comfortable joystick, selectable focus speeds as well as a display of the focal position in microns. The Piezo option (bottom image) is preferred especially for the measurement of nano-features and focus is conveniently adjusted via the scroll-wheel of the mouse.
ConfoCam® nimmt von Objektoberflächen einen Stapel optischer Schnitte auf, manchmal auch als “confocal stack” bezeichnet, welcher die 3D-Objektinformation enthält und die Extraktion der Oberflächendaten erlaubt. Einzelne Bilder werden an aufeinanderfolgenden Fokuspositionen aufgenommen. Für die präzise Fokussierung kann man zwischen einem Steppermotor mit direkter Kopplung an den Feinfokustrieb des Mikroskops oder einem Piezoantrieb für das Mikroskopobjektiv wählen. Existierende Mikroskope können mit beiden Varianten nachgerüstet werden. Die Variante mit Steppermotor wird mit einer separaten Controllerbox geliefert (oberes Bild), welche komfortable Joystick-Bedienung des Focus, variable Geschwindigkeiten sowie eine direkte Anzeige der Fokusposition in Mikrometern bietet. Die Piezo-Variante (unteres Bild) wird insbesondere für die Vermessung von Nano-Features bevorzugt, man fokussiert bequem über das Scrollrad der Maus.
Tight integration of 3D display technology Integration von Stereo-Displaytechnologie
The macroscopic world surrounding us is three-dimensional. Because of stereoscopic vision, humans can intuitively see and understand 3D objects in front of them. When using a microscope, the user intends to analyze and understand the micro-world, which is naturally threedimensional. Due to recent developments in display technology the ConfoCam system allows you to view and analyse your micro-surfaces directly as they are, in 3D. This experience is seamlessly integrated into ConfoViz software, just put on your stereo-glasses and push the 3D button! Die uns umgebende makroskopische Welt ist dreidimensional. Aufgrund des räumlichen Sehens können Menschen intuitiv die sie umgebenden dreidimensionalen Objekte verstehen und „begreifen“. Bei Nutzung eines Mikroskops möchte der Nutzer die Mikro-Welt analysieren und verstehen, welche natürlich dreidimensional ist. Durch neue Entwicklungen in der Display-Technologie ermöglicht das ConfoCam System die direkte Betrachtung und Analyse von Objektoberflächen wie sie sind, in 3D. Dieser Modus ist nahtlos in die ConfoViz Software integriert, einfach die Stereobrille aufsetzen und den 3D-Knopf drücken!
3D Support 3D Unterstützung
GREAT INVENTIONS From Germany
Great inventions are always at the dawning of every new technical era. They alter how we do things and see the world. The discovery of nature’s fundamental principles spawned industrial revolutions and changed our lives forever. That’s why with great pride, hopes and confidence confovis was founded in 2009 by the team around young Physicist Dr. Michael Schwertner, who had laid out his basic theory of all solid state 3-dimensional microscopy, after graduating as a DPhil from the Department of Engineering Science of Oxford University. confovis was founded in the German city of Jena, home to Carl Zeiss and Ernst Abbe, who fathered modern microscopy. A local legacy of tradition and innovation, generating universal, practical and groundbreaking solutions for the technical challenges of our time has been the spirit at the cradle of this young company and it shall be our motto for the years to come. Große Erfindungen sind die Fixsterne am Firmament jeder neuen technischen Ära. Naturbeobachtung und Grundlagenforschung ebneten den Weg für industrielle Revolutionen, ohne die wir uns ein Leben heute nicht mehr vorstellen können. Darum hegte das Team um den jungen Physiker Dr. Michael Schwertner Ambitionen und große Erwartungen als im Jahre 2009 das Unternehmen confovis gegründet wurde. Dr. Schwertner legte die Grundlagen für die Entwicklung der konfokalen Mikroskopie ohne bewegliche Bauteile nach seiner Promotion am Department of Engineering Science der Universität Oxford. confovis wurde in „der Stadt der Wissenschaften“ Jena gegründet - Wirkungsstätte der Väter der modernen Mikroskopie - Ernst Abbe und Carl Zeiss. Eine Tradition deutscher Ingenieurskunst, die wegweisende Technologien zum Wohle und Nutzen aller hervorbringt, stand an der Wiege des Unternehmens Pate und soll das Leitbild für unsere Zukunft sein.
About Us 2007 - 2010 Confovis is a high-tech company working in the field of optical surface test- and measurement instrumentation. We develop and manufacture confocal upgrade kits for conventional microscopes, complete surface inspection systems as well as OEM components for industrial applications. Confovis ist ein Hightech Unternehmen im Bereich der optischen Prüf- und Oberflächenmesstechnik. Wir entwickeln und produzieren Aufrüst-Kits für optische Mikroskope, komplette Prüfsysteme sowie OEM-Komponenten für industrielle Anwendungen. 2007
Schwertner graduiert in Oxford
2007 Dr. Schwertner graduates from Oxford
2007 / April
Erste Patentanmeldung „Verfahren und Anordnung zur optischen Abbildung mit Tiefendiskriminirung“
2007 / April First patent: „Method and Assembly for optical Reproduction with Depth Discrimination“ was filed
2007 / Ende
Vorversuche u. erste Experimente zur confovis Technologie
2007 / End of First experiments on the basic principles of the confovis method and further development
2008 Die späteren Unternehmensgründer starten am Gründerzentrum der Friedrich Schiller Universität Jena, Exist Gründerstipendium
2008
Assembly of the founding team at the „Gründerzentrum“ of the Friedrich Schiller University Jena
2008 / Nov. Die Confovis Gruppe erhält den start2grow Preis.
2008 / Nov.
confovis recieves the start2grow awards
2009
GmbH-Gründung und Venture-Capital Finanzierung durch den High Tech Gründerfonds
2009 Foundation of the company under the name confovis GmbH and venture-capital investment by the High-Tech Gründerfonds
2010
Technologieführer in asphärischer Linsenproduktion, asphericon, implementiert confovis Technologie in der Qualitätssicherung
2010 Renowned lenscrafter asphericon decides to implement confovis technology into its quality management system
2010 / Mai Confovis führt die ConfoCam® Produktfamilie auf der Messe Control 2010 ein
2010 / May ConfoCam® product series introduced at Control fair 2010
www.confovis.COM
confovis GmbH WildenbruchstraĂ&#x;e 15 07745 Jena Telefon +49 (0) 3641 527 4610 Telefax +49 (0) 3641 527 4611 info@confovis.com www.confovis.com