مشخصات نوری در طول طراحی و ساخت یک جزء یا سیستم برای مشخص کردن اینکه چقدر الزامات عملکردی خاص را برآورده می کند، استفاده می شود.آنها به دو دلیل مفید هستند: اول، محدودیت های قابل قبول پارامترهای کلیدی که بر عملکرد سیستم حاکم است را مشخص می کنند.دوم، آنها مقدار منابع (یعنی زمان و هزینه) را که باید برای تولید صرف شود را مشخص می کنند.یک سیستم نوری ممکن است دچار کمبود یا بیش از حد مشخص شود، که هر دو می توانند منجر به مصرف غیرضروری منابع شوند.Paralight Optics اپتیک مقرون به صرفه را برای برآورده کردن دقیق نیازهای شما فراهم می کند.
برای درک بهتر مشخصات نوری، مهم است که اساساً معنی آنها را یاد بگیرید.در زیر معرفی مختصری از رایج ترین مشخصات تقریباً همه عناصر نوری ارائه شده است.
مشخصات ساخت
تحمل قطر
تحمل قطر یک جزء نوری دایره ای محدوده قابل قبولی از مقادیر را برای قطر فراهم می کند.تلورانس قطر هیچ تاثیری بر عملکرد نوری خود اپتیک ندارد، اما اگر قرار است اپتیک در هر نوع نگهدارنده ای نصب شود، تلرانس مکانیکی بسیار مهمی است که باید در نظر گرفته شود.به عنوان مثال، اگر قطر یک لنز نوری از مقدار اسمی خود منحرف شود، ممکن است محور مکانیکی از محور نوری در یک مجموعه نصب شده جابجا شود و در نتیجه باعث عدم مرکزیت شود.
شکل 1: مرکززدایی نور هماهنگ
این مشخصات ساخت می تواند بر اساس مهارت و قابلیت های سازنده خاص متفاوت باشد.Paralight Optics می تواند لنزهایی از قطر 0.5 میلی متر تا 500 میلی متر تولید کند، تلورانس ها می توانند به مرزهای +/-0.001 میلی متر برسد.
| جدول 1: تحمل تولید برای قطر | |
| تلورانس های قطری | درجه کیفیت |
| +0.00/-0.10 میلی متر | معمول |
| +0.00/-0.050 میلی متر | دقت، درستی |
| +0.000/-0.010 | دقت بالا |
تحمل ضخامت مرکز
ضخامت مرکزی یک جزء نوری، عمدتاً لنزها، ضخامت ماده جزء اندازه‌گیری شده در مرکز است.ضخامت مرکز در سراسر محور مکانیکی عدسی اندازه گیری می شود که به عنوان محور دقیقاً بین لبه های بیرونی آن تعریف می شود.تغییر ضخامت مرکز یک لنز می تواند بر عملکرد نوری تأثیر بگذارد زیرا ضخامت مرکز، همراه با شعاع انحنا، طول مسیر نوری پرتوهای عبوری از لنز را تعیین می کند.
شکل 2: نمودارهای CT، ET و FL
| جدول 2: تحمل تولید برای ضخامت مرکز | |
| تحمل ضخامت مرکز | درجه کیفیت |
| +/-0.10 میلی متر | معمول |
| +/-0.050 میلی متر | دقت، درستی |
| +/-0.010 میلی متر | دقت بالا |
ضخامت لبه آیات مرکز ضخامت
از نمونه‌های بالا از نمودارهایی که ضخامت مرکز را نشان می‌دهند، احتمالاً متوجه شده‌اید که ضخامت یک لنز از لبه تا مرکز اپتیک متفاوت است.بدیهی است که این تابعی از شعاع انحنا و افتادگی است.عدسی های Plano-convex، Biconvex و Positive Meniscus ضخامت بیشتری در مرکز خود نسبت به لبه دارند.برای لنزهای پلانو مقعر، دو مقعر و منیسک منفی، ضخامت مرکز همیشه نازکتر از ضخامت لبه است.طراحان نوری به طور کلی هر دو ضخامت لبه و مرکز را در نقشه های خود مشخص می کنند و یکی از این ابعاد را تحمل می کنند، در حالی که از دیگری به عنوان بعد مرجع استفاده می کنند.توجه به این نکته ضروری است که بدون یکی از این ابعاد، تشخیص شکل نهایی لنز غیرممکن است.
شکل 3: نمودارهای CE، ET، BEF و EFL
تفاوت ضخامت گوه / لبه (ETD)
Wedge، که گاهی اوقات به عنوان ETD یا ETV (تغییر ضخامت لبه) شناخته می شود، یک مفهوم ساده برای درک از نظر طراحی و ساخت لنز است.اساساً، این مشخصات موازی بودن دو سطح نوری یک لنز با یکدیگر را کنترل می کند.هر گونه تغییر از موازی ممکن است باعث شود نور ارسالی از مسیر خود منحرف شود، زیرا هدف تمرکز یا واگرایی نور به صورت کنترل شده است، بنابراین گوه انحراف ناخواسته را در مسیر نور ایجاد می کند.گوه را می توان بر حسب انحراف زاویه ای (خطای مرکز) بین دو سطح فرستنده یا تحمل فیزیکی در تغییر ضخامت لبه مشخص کرد، این نشان دهنده عدم تراز بین محورهای مکانیکی و نوری یک لنز است.
شکل 4: خطای مرکزیت
ساگیتا (Sag)
شعاع انحنا مستقیماً با ساگیتا مرتبط است که بیشتر در صنعت نوری Sag نامیده می شود.از نظر هندسی، ساگیتا نشان دهنده فاصله از مرکز دقیق یک کمان تا مرکز قاعده آن است.در اپتیک، Sag برای انحنای محدب یا مقعر اعمال می‌شود و نشان‌دهنده فاصله فیزیکی بین راس (بالاترین یا پایین‌ترین نقطه) نقطه در امتداد منحنی و نقطه مرکزی خطی است که عمود بر منحنی از یک یال نوری به سمت منحنی کشیده شده است. دیگر.شکل زیر یک تصویر بصری از Sag را ارائه می دهد.
شکل 5: نمودارهای Sag
Sag مهم است زیرا مکان مرکزی را برای شعاع انحنا فراهم می کند، بنابراین به سازندگان اجازه می دهد شعاع را به درستی روی اپتیک قرار دهند و همچنین ضخامت مرکز و لبه یک اپتیک را تعیین کنند.با دانستن شعاع انحنا و همچنین قطر یک اپتیک، Sag را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد.
جایی که:
R = شعاع انحنا
d = قطر
شعاع انحنا
مهمترین جنبه یک لنز شعاع انحنا است، این یک پارامتر اساسی و عملکردی سطوح نوری کروی است که نیاز به کنترل کیفیت در حین ساخت دارد.شعاع انحنا به عنوان فاصله بین راس یک جزء نوری و مرکز انحنا تعریف می شود.بسته به محدب، مسطح یا مقعر بودن سطح می تواند مثبت، صفر یا منفی باشد.
دانستن مقدار شعاع انحنا و ضخامت مرکز به شخص اجازه می دهد تا طول مسیر نوری پرتوهای عبوری از لنز یا آینه را تعیین کند، اما همچنین نقش مهمی در تعیین قدرت نوری سطح دارد، یعنی قدرت نوری چقدر قوی است. سیستم نور را همگرا یا واگرا می کند.طراحان نوری با توصیف میزان قدرت نوری لنزهای خود، فاصله کانونی بلند و کوتاه را تشخیص می دهند.گفته می شود فواصل کانونی کوتاه، آنهایی که نور را سریعتر خم می کنند و بنابراین در فاصله کوتاه تری از مرکز لنز فوکوس می کنند، دارای قدرت اپتیکی بیشتری هستند، در حالی که آنهایی که نور را کندتر متمرکز می کنند دارای قدرت نوری کمتری هستند.شعاع انحنا فاصله کانونی یک لنز را مشخص می کند، یک روش ساده برای محاسبه فاصله کانونی برای لنزهای نازک توسط تقریب لنز نازک از فرمول لنز ساز ارائه شده است.لطفاً توجه داشته باشید، این فرمول فقط برای لنزهایی معتبر است که ضخامت آنها در مقایسه با فاصله کانونی محاسبه شده کوچک است.
جایی که:
f = فاصله کانونی
n = ضریب شکست ماده عدسی
r1 = شعاع انحنا برای نزدیکترین سطح به نور فرودی
r2 = شعاع انحنا برای دورترین سطح از نور فرودی
بنابراین، برای کنترل هر گونه تغییر در فاصله کانونی، بینایی‌شناسان باید تلورانس شعاع را تعریف کنند.روش اول اعمال یک تلرانس مکانیکی ساده است، به عنوان مثال، شعاع ممکن است 100 +/-0.1 میلی متر تعریف شود.در چنین حالتی، شعاع می تواند بین 99.9 میلی متر و 100.1 میلی متر متغیر باشد.روش دوم اعمال تلرانس شعاع بر حسب درصد است.با استفاده از همان شعاع 100 میلی‌متری، یک بینایی‌شناس ممکن است مشخص کند که انحنا ممکن است بیش از 0.5 درصد تغییر نکند، به این معنی که شعاع باید بین 99.5 میلی‌متر و 100.5 میلی‌متر باشد.روش سوم، تعریف یک تلورانس در فاصله کانونی، اغلب بر حسب درصد است.به عنوان مثال، لنزهایی با فاصله کانونی 500 میلی‌متر ممکن است تحمل +/-1٪ داشته باشند که به معنی 495 میلی‌متر تا 505 میلی‌متر است.قرار دادن این فواصل کانونی در معادله لنز نازک به سازندگان اجازه می دهد تا تحمل مکانیکی را در شعاع انحنا بدست آورند.
شکل 6: تحمل شعاع در مرکز انحنا
| جدول 3: تحمل های ساخت برای شعاع انحنا | |
| شعاع تحمل انحنا | درجه کیفیت |
| +/-0.5 میلی متر | معمول |
| +/-0.1٪ | دقت، درستی |
| +/-0.01٪ | دقت بالا |
در عمل، سازندگان نوری از چندین نوع ابزار مختلف برای تعیین شعاع انحنای یک لنز استفاده می‌کنند.اولین حلقه یک حلقه کرومتر است که به یک گیج اندازه گیری متصل است.با مقایسه تفاوت در انحنای بین یک "حلقه" از پیش تعریف شده و شعاع انحنای اپتیک، سازندگان می توانند تعیین کنند که آیا اصلاحات بیشتری برای دستیابی به شعاع مناسب لازم است یا خیر.همچنین تعدادی کرومتر دیجیتال برای افزایش دقت در بازار وجود دارد.یکی دیگر از روش های بسیار دقیق، یک پروفیلومتر تماسی خودکار است که از یک پروب برای اندازه گیری فیزیکی کانتور لنز استفاده می کند.در نهایت، روش تداخل سنجی غیر تماسی را می توان برای ایجاد یک الگوی حاشیه ای استفاده کرد که قادر به تعیین کمیت فاصله فیزیکی بین سطح کروی تا مرکز انحنای مربوطه آن است.
تمرکز
مرکزیت را با مرکزیت یا عدم مرکز نیز می شناسند.همانطور که از نام آن پیداست، مرکز دقت مکان شعاع انحنا را کنترل می کند.یک شعاع کاملاً متمرکز، راس (مرکز) انحنای آن را دقیقاً با قطر بیرونی زیرلایه تراز می کند.به عنوان مثال، یک عدسی محدب مسطح با قطر 20 میلی متر شعاع کاملاً در مرکز خواهد داشت اگر راس به صورت خطی دقیقاً 10 میلی متر از هر نقطه در امتداد قطر بیرونی قرار گیرد.بنابراین نتیجه می شود که سازندگان نوری باید در هنگام کنترل تمرکز همانطور که در زیر نشان داده شده است، هر دو محور X و Y را در نظر بگیرند.
شکل 7: نمودار تمرکززدایی
مقدار عدم مرکز در یک عدسی، جابجایی فیزیکی محور مکانیکی از محور نوری است.محور مکانیکی یک عدسی به سادگی محور هندسی عدسی است و توسط استوانه بیرونی آن مشخص می شود.محور نوری یک عدسی با سطوح نوری مشخص می شود و خطی است که مراکز انحنای سطوح را به هم متصل می کند.
شکل 8: نمودار تمرکززدایی
| جدول 4: تحمل تولید برای Centration | |
| تمرکز | درجه کیفیت |
| +/-5 دقیقه قوسی | معمول |
| +/-3 دقیقه قوسی | دقت، درستی |
| +/-30 ثانیه قوسی | دقت بالا |
موازی سازی
موازی گرایی توصیف می کند که چگونه دو سطح نسبت به یکدیگر موازی هستند.این در تعیین اجزایی مانند پنجره ها و پلاریزرها که سطوح موازی برای عملکرد سیستم ایده آل هستند مفید است زیرا اعوجاج را به حداقل می رساند که در غیر این صورت می تواند کیفیت تصویر یا نور را کاهش دهد.تلورانس های معمولی از 5 دقیقه قوس تا چند ثانیه قوس به شرح زیر است:
| جدول 5: تحمل های ساخت برای موازی سازی | |
| مداراهای موازی | درجه کیفیت |
| +/-5 دقیقه قوسی | معمول |
| +/-3 دقیقه قوسی | دقت، درستی |
| +/-30 ثانیه قوسی | دقت بالا |
تحمل زاویه
در اجزایی مانند منشورها و پرتو شکاف‌کننده‌ها، زوایای بین سطوح برای عملکرد نوری حیاتی هستند.این تحمل زاویه معمولاً با استفاده از یک مجموعه اتوکلیماتور اندازه‌گیری می‌شود که سیستم منبع نور آن نور همسو شده را ساطع می‌کند.اتوکلیماتور در اطراف سطح اپتیک چرخانده می شود تا زمانی که بازتاب فرنل حاصل به داخل آن یک نقطه در بالای سطح تحت بازرسی ایجاد کند.این امر تأیید می کند که پرتوی همسو شده دقیقاً در حالت عادی به سطح برخورد می کند.سپس کل مجموعه اتوکلیماتور در اطراف اپتیک به سطح نوری بعدی چرخانده می شود و همان روش تکرار می شود.شکل 3 یک تنظیم معمولی اتوکلیماتور برای اندازه گیری تحمل زاویه را نشان می دهد.تفاوت زاویه بین دو موقعیت اندازه گیری شده برای محاسبه تلورانس بین دو سطح نوری استفاده می شود.تحمل زاویه را می توان تا تلورانس های چند دقیقه قوسی تا چند ثانیه قوس نگه داشت.
شکل 9: تنظیم خودکار کولیماتور اندازه گیری تحمل زاویه
اریب
گوشه های زیرلایه می توانند بسیار شکننده باشند، بنابراین، محافظت از آنها در هنگام جابجایی یا نصب یک قطعه نوری مهم است.رایج ترین روش محافظت از این گوشه ها، تراشیدن لبه ها است.اریب ها به عنوان پخ های محافظ عمل می کنند و از بریدگی لبه ها جلوگیری می کنند.لطفاً جدول 5 زیر را برای مشخصات اریب برای قطرهای مختلف ببینید.
| جدول 6: محدودیت های تولید برای حداکثر عرض اریب | |
| قطر | حداکثر عرض اریب |
| 3.00 - 5.00 میلی متر | 0.25 میلی متر |
| 25.41 میلی متر - 50.00 میلی متر | 0.3 میلی متر |
| 50.01 میلی متر - 75.00 میلی متر | 0.4 میلی متر |
دیافراگم شفاف
دیافراگم شفاف تعیین می کند که چه قسمتی از لنز باید به تمام مشخصاتی که در بالا توضیح داده شد، پایبند باشد.این به عنوان قطر یا اندازه یک جزء نوری به صورت مکانیکی یا درصدی تعریف می شود که باید مشخصات را برآورده کند، خارج از آن، سازندگان تضمین نمی کنند که اپتیک به مشخصات اعلام شده پایبند باشد.برای مثال، یک لنز ممکن است قطر 100 میلی‌متر داشته باشد و دیافراگم شفاف آن 95 میلی‌متر یا 95 درصد باشد.هر یک از روش ها قابل قبول است، اما مهم است که به عنوان یک قاعده کلی به خاطر داشته باشید، هرچه دیافراگم شفاف بیشتر باشد، تولید اپتیک دشوارتر است زیرا ویژگی های عملکرد مورد نیاز را به لبه فیزیکی اپتیک نزدیک و نزدیک تر می کند.
به دلیل محدودیت‌های ساخت، تولید دیافراگم شفاف دقیقاً برابر با قطر یا طول به عرض یک اپتیک عملاً غیرممکن است.
شکل 10: گرافیک نشان دهنده دیافراگم واضح و قطر لنز
| جدول 7: تلورانس های دیافراگم شفاف | |
| قطر | دیافراگم شفاف |
| 3.00 میلی متر - 10.00 میلی متر | 90 درصد قطر |
| 10.01 میلی متر - 50.00 میلی متر | قطر - 1 میلی متر |
| ≥ 50.01 میلی متر | قطر - 1.5 میلی متر |
برای مشخصات دقیق تر، لطفاً اپتیک کاتالوگ یا محصولات برجسته ما را مشاهده کنید.
زمان ارسال: آوریل 20-2023