किसी घटक या सिस्टम के डिज़ाइन और निर्माण के दौरान ऑप्टिकल विशिष्टताओं का उपयोग यह दर्शाने के लिए किया जाता है कि यह कुछ प्रदर्शन आवश्यकताओं को कितनी अच्छी तरह पूरा करता है।वे दो कारणों से उपयोगी हैं: पहला, वे सिस्टम प्रदर्शन को नियंत्रित करने वाले प्रमुख मापदंडों की स्वीकार्य सीमाएं निर्दिष्ट करते हैं;दूसरा, वे संसाधनों की मात्रा (यानी समय और लागत) निर्दिष्ट करते हैं जिन्हें विनिर्माण पर खर्च किया जाना चाहिए।एक ऑप्टिकल सिस्टम या तो अंडर-स्पेसिफिकेशन या ओवर-स्पेसिफिकेशन से पीड़ित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप संसाधनों का अनावश्यक व्यय हो सकता है।पैरालाइट ऑप्टिक्स आपकी सटीक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लागत प्रभावी ऑप्टिक्स प्रदान करता है।
ऑप्टिकल विशिष्टताओं की बेहतर समझ प्राप्त करने के लिए, यह सीखना महत्वपूर्ण है कि उनका मूल रूप से क्या मतलब है।निम्नलिखित लगभग सभी ऑप्टिकल तत्वों की सबसे सामान्य विशिष्टताओं का संक्षिप्त परिचय है।
विनिर्माण विशिष्टताएँ
व्यास सहनशीलता
एक गोलाकार ऑप्टिकल घटक की व्यास सहिष्णुता व्यास के लिए मानों की स्वीकार्य सीमा प्रदान करती है।व्यास सहिष्णुता का ऑप्टिक के ऑप्टिकल प्रदर्शन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, हालांकि यदि ऑप्टिक को किसी भी प्रकार के धारक में लगाया जा रहा है तो यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण यांत्रिक सहिष्णुता पर विचार किया जाना चाहिए।उदाहरण के लिए, यदि किसी ऑप्टिकल लेंस का व्यास उसके नाममात्र मूल्य से विचलित हो जाता है, तो यह संभव है कि यांत्रिक अक्ष को माउंटेड असेंबली में ऑप्टिकल अक्ष से विस्थापित किया जा सकता है, जिससे डिसेन्टर हो सकता है।
चित्र 1: कोलिमेटेड प्रकाश का विकेंद्रीकरण
यह विनिर्माण विशिष्टता विशेष फैब्रिकेटर के कौशल और क्षमताओं के आधार पर भिन्न हो सकती है।पैरालाइट ऑप्टिक्स 0.5 मिमी से 500 मिमी व्यास तक के लेंस का निर्माण कर सकता है, सहनशीलता +/- 0.001 मिमी की सीमा तक पहुंच सकती है।
| तालिका 1: व्यास के लिए विनिर्माण सहनशीलता | |
| व्यास सहनशीलता | गुणवत्ता ग्रेड |
| +0.00/-0.10 मिमी | ठेठ |
| +0.00/-0.050 मिमी | शुद्धता |
| +0.000/-0.010 | उच्चा परिशुद्धि |
केंद्र मोटाई सहिष्णुता
एक ऑप्टिकल घटक की केंद्र मोटाई, ज्यादातर लेंस, केंद्र में मापी गई घटक की सामग्री की मोटाई होती है।केंद्र की मोटाई लेंस के यांत्रिक अक्ष पर मापी जाती है, जिसे इसके बाहरी किनारों के ठीक बीच की धुरी के रूप में परिभाषित किया जाता है।लेंस की केंद्र मोटाई में भिन्नता ऑप्टिकल प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है क्योंकि केंद्र की मोटाई, वक्रता त्रिज्या के साथ, लेंस से गुजरने वाली किरणों की ऑप्टिकल पथ लंबाई निर्धारित करती है।
चित्र 2: सीटी, ईटी और एफएल के लिए आरेख
| तालिका 2: केंद्र की मोटाई के लिए विनिर्माण सहनशीलता | |
| केंद्र मोटाई सहनशीलता | गुणवत्ता ग्रेड |
| +/-0.10 मिमी | ठेठ |
| +/-0.050 मिमी | शुद्धता |
| +/-0.010 मिमी | उच्चा परिशुद्धि |
किनारे की मोटाई छंद केंद्र की मोटाई
केंद्र की मोटाई दिखाने वाले आरेखों के उपरोक्त उदाहरणों से, आपने शायद देखा होगा कि लेंस की मोटाई किनारे से ऑप्टिक के केंद्र तक भिन्न होती है।जाहिर है, यह वक्रता और शिथिलता की त्रिज्या का एक कार्य है।प्लैनो-उत्तल, उभयलिंगी और धनात्मक मेनिस्कस लेंस के किनारों की तुलना में उनके केंद्रों पर अधिक मोटाई होती है।प्लैनो-अवतल, उभयलिंगी और नकारात्मक मेनिस्कस लेंस के लिए, केंद्र की मोटाई हमेशा किनारे की मोटाई से पतली होती है।ऑप्टिकल डिजाइनर आम तौर पर अपने चित्रों में किनारे और केंद्र दोनों की मोटाई निर्दिष्ट करते हैं, इनमें से एक आयाम को सहन करते हैं, जबकि दूसरे को संदर्भ आयाम के रूप में उपयोग करते हैं।यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इनमें से किसी एक आयाम के बिना, लेंस के अंतिम आकार को समझना असंभव है।
चित्र 3: सीई, ईटी, बीईएफ और ईएफएल के लिए आरेख
पच्चर/किनारे की मोटाई में अंतर (ईटीडी)
वेज, जिसे कभी-कभी ईटीडी या ईटीवी (एज थिकनेस वेरिएशन) भी कहा जाता है, लेंस डिजाइन और निर्माण के संदर्भ में समझने के लिए एक सीधी अवधारणा है।मूल रूप से, यह विनिर्देश नियंत्रित करता है कि लेंस की दो ऑप्टिकल सतहें एक दूसरे के कितनी समानांतर हैं।समानांतर से कोई भी बदलाव संचरित प्रकाश को उसके पथ से भटका सकता है, क्योंकि लक्ष्य नियंत्रित तरीके से प्रकाश को केंद्रित या विचलित करना है, इसलिए वेज प्रकाश पथ में अवांछित विचलन का परिचय देता है।वेज को दो संचारण सतहों के बीच कोणीय विचलन (केंद्रित त्रुटि) या किनारे की मोटाई भिन्नता पर भौतिक सहिष्णुता के संदर्भ में निर्दिष्ट किया जा सकता है, यह लेंस के यांत्रिक और ऑप्टिकल अक्षों के बीच गलत संरेखण का प्रतिनिधित्व करता है।
चित्र 4: केन्द्रित करने में त्रुटि
सागिता (Sag)
वक्रता का त्रिज्या सीधे तौर पर सैगिटा से संबंधित है, जिसे आमतौर पर ऑप्टिकल उद्योग में सैग कहा जाता है।ज्यामितीय शब्दों में, धनु एक चाप के सटीक केंद्र से उसके आधार के केंद्र तक की दूरी को दर्शाता है।प्रकाशिकी में, सैग या तो उत्तल या अवतल वक्रता पर लागू होता है और वक्र के साथ शीर्ष (उच्चतम या निम्नतम बिंदु) बिंदु और ऑप्टिक के एक किनारे से वक्र के लंबवत खींची गई रेखा के केंद्र बिंदु के बीच भौतिक दूरी का प्रतिनिधित्व करता है। अन्य।नीचे दिया गया चित्र सैग का एक दृश्य चित्रण प्रस्तुत करता है।
चित्र 5: शिथिलता के आरेख
सैग महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वक्रता की त्रिज्या के लिए केंद्र स्थान प्रदान करता है, इस प्रकार फैब्रिकेटर को ऑप्टिक पर त्रिज्या को सही ढंग से रखने की अनुमति देता है, साथ ही, ऑप्टिक के केंद्र और किनारे की मोटाई दोनों को स्थापित करता है।वक्रता की त्रिज्या, साथ ही, एक ऑप्टिक के व्यास को जानकर, शिथिलता की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जा सकती है।
कहाँ:
आर = वक्रता की त्रिज्या
डी = व्यास
वक्रता त्रिज्या
लेंस का सबसे महत्वपूर्ण पहलू वक्रता की त्रिज्या है, यह गोलाकार ऑप्टिकल सतहों का एक मौलिक और कार्यात्मक पैरामीटर है, जिसके निर्माण के दौरान गुणवत्ता नियंत्रण की आवश्यकता होती है।वक्रता त्रिज्या को ऑप्टिकल घटक के शीर्ष और वक्रता केंद्र के बीच की दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है।यह सकारात्मक, शून्य या नकारात्मक हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि सतह सम्मानजनक रूप से उत्तल, समतल या अवतल है या नहीं।
वक्रता त्रिज्या और केंद्र की मोटाई के मूल्य को जानने से किसी को लेंस या दर्पण से गुजरने वाली किरणों की ऑप्टिकल पथ लंबाई निर्धारित करने की अनुमति मिलती है, लेकिन यह सतह की ऑप्टिकल शक्ति को निर्धारित करने में भी एक बड़ी भूमिका निभाता है, जो कि ऑप्टिकल कितनी दृढ़ता से है सिस्टम प्रकाश को अभिसरण या अपसरित करता है।ऑप्टिकल डिजाइनर अपने लेंस की ऑप्टिकल शक्ति की मात्रा का वर्णन करके लंबी और छोटी फोकल लंबाई के बीच अंतर करते हैं।छोटी फोकल लंबाई, जो प्रकाश को अधिक तेज़ी से मोड़ती हैं और इसलिए लेंस के केंद्र से कम दूरी पर फोकस प्राप्त करती हैं, उन्हें अधिक ऑप्टिकल शक्ति कहा जाता है, जबकि जो प्रकाश को अधिक धीरे-धीरे केंद्रित करती हैं, उन्हें कम ऑप्टिकल शक्ति के रूप में वर्णित किया जाता है।वक्रता की त्रिज्या एक लेंस की फोकल लंबाई को परिभाषित करती है, पतले लेंस के लिए फोकल लंबाई की गणना करने का एक सरल तरीका लेंस-निर्माता सूत्र के पतले लेंस अनुमान द्वारा दिया गया है।कृपया ध्यान दें, यह सूत्र केवल उन लेंसों के लिए मान्य है जिनकी मोटाई गणना की गई फोकल लंबाई की तुलना में छोटी है।
कहाँ:
एफ = फोकल लंबाई
n = लेंस सामग्री का अपवर्तनांक
r1 = आपतित प्रकाश के निकटतम सतह के लिए वक्रता त्रिज्या
r2 = आपतित प्रकाश से सबसे दूर की सतह के लिए वक्रता त्रिज्या
इसलिए, फोकल लंबाई में किसी भी बदलाव को नियंत्रित करने के लिए, ऑप्टिशियंस को त्रिज्या सहिष्णुता को परिभाषित करने की आवश्यकता होती है।पहली विधि एक सरल यांत्रिक सहिष्णुता लागू करना है, उदाहरण के लिए, त्रिज्या को 100 +/-0.1 मिमी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।ऐसे मामले में, त्रिज्या 99.9 मिमी और 100.1 मिमी के बीच भिन्न हो सकती है।दूसरी विधि प्रतिशत के संदर्भ में त्रिज्या सहिष्णुता लागू करना है।समान 100 मिमी त्रिज्या का उपयोग करते हुए, एक ऑप्टिशियन निर्दिष्ट कर सकता है कि वक्रता 0.5% से अधिक भिन्न नहीं हो सकती है, जिसका अर्थ है कि त्रिज्या 99.5 मिमी और 100.5 मिमी के बीच होनी चाहिए।तीसरी विधि फोकल लंबाई पर सहिष्णुता को परिभाषित करना है, अक्सर प्रतिशत के संदर्भ में।उदाहरण के लिए, 500 मिमी फोकल लंबाई वाले लेंस में +/- 1% सहनशीलता हो सकती है जो 495 मिमी से 505 मिमी तक होती है।इन फोकल लंबाई को पतले लेंस समीकरण में प्लग करने से फैब्रिकेटर को वक्रता की त्रिज्या पर यांत्रिक सहिष्णुता प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।
चित्र 6: वक्रता केंद्र पर त्रिज्या सहनशीलता
| तालिका 3: वक्रता त्रिज्या के लिए विनिर्माण सहनशीलता | |
| वक्रता सहनशीलता का त्रिज्या | गुणवत्ता ग्रेड |
| +/-0.5मिमी | ठेठ |
| +/-0.1% | शुद्धता |
| +/-0.01% | उच्चा परिशुद्धि |
व्यवहार में, ऑप्टिकल फैब्रिकेटर लेंस पर वक्रता की त्रिज्या को निर्धारित करने के लिए कई अलग-अलग प्रकार के उपकरणों का उपयोग करते हैं।पहला एक स्फेरोमीटर रिंग है जो मापने वाले गेज से जुड़ा होता है।पूर्वनिर्धारित "रिंग" और प्रकाशिकी की वक्रता त्रिज्या के बीच वक्रता में अंतर की तुलना करके, फैब्रिकेटर यह निर्धारित कर सकते हैं कि उचित त्रिज्या प्राप्त करने के लिए और सुधार आवश्यक है या नहीं।बढ़ी हुई सटीकता के लिए बाज़ार में कई डिजिटल स्फ़ेरोमीटर भी मौजूद हैं।एक अन्य अत्यधिक सटीक विधि एक स्वचालित संपर्क प्रोफाइलोमीटर है जो लेंस के समोच्च को भौतिक रूप से मापने के लिए एक जांच का उपयोग करता है।अंत में, इंटरफेरोमेट्री की गैर-संपर्क विधि का उपयोग एक फ्रिंज पैटर्न बनाने के लिए किया जा सकता है जो गोलाकार सतह से उसके संबंधित वक्रता केंद्र के बीच की भौतिक दूरी को मापने में सक्षम है।
केन्द्रीकरण
सेंट्रेशन को सेंटरिंग या डिसेंटर से भी जाना जाता है।जैसा कि नाम से पता चलता है, केंद्रीकरण वक्रता त्रिज्या की स्थान सटीकता को नियंत्रित करता है।एक पूर्णतः केन्द्रित त्रिज्या इसकी वक्रता के शीर्ष (केंद्र) को सब्सट्रेट के बाहरी व्यास के साथ सटीक रूप से संरेखित करेगी।उदाहरण के लिए, 20 मिमी के व्यास वाले एक प्लैनो-उत्तल लेंस में एक पूरी तरह से केंद्रित त्रिज्या होगी यदि शीर्ष बाहरी व्यास के साथ किसी भी बिंदु से बिल्कुल 10 मिमी की दूरी पर रैखिक रूप से स्थित हो।इसलिए यह इस प्रकार है कि ऑप्टिकल फैब्रिकेटर्स को नीचे दिखाए गए अनुसार केंद्रीकरण को नियंत्रित करते समय एक्स और वाई अक्ष दोनों को ध्यान में रखना चाहिए।
चित्र 7: विकेंद्रीकरण का आरेख
लेंस में डीसेंटर की मात्रा ऑप्टिकल अक्ष से यांत्रिक अक्ष का भौतिक विस्थापन है।लेंस की यांत्रिक धुरी केवल लेंस की ज्यामितीय धुरी होती है और इसे इसके बाहरी सिलेंडर द्वारा परिभाषित किया जाता है।लेंस की ऑप्टिकल धुरी ऑप्टिकल सतहों द्वारा परिभाषित की जाती है और वह रेखा है जो सतहों के वक्रता केंद्रों को जोड़ती है।
चित्र 8: विकेंद्रीकरण का आरेख
| तालिका 4: सेंट्रेशन के लिए विनिर्माण सहनशीलता | |
| केन्द्रीकरण | गुणवत्ता ग्रेड |
| +/-5 आर्कमिनट | ठेठ |
| +/-3 आर्कमिनट | शुद्धता |
| +/-30 आर्कसेकंड | उच्चा परिशुद्धि |
समानता
समानांतरवाद बताता है कि दो सतहें एक दूसरे के संबंध में कितनी समानांतर हैं।यह विंडोज़ और पोलराइज़र जैसे घटकों को निर्दिष्ट करने में उपयोगी है जहां समानांतर सतहें सिस्टम प्रदर्शन के लिए आदर्श होती हैं क्योंकि वे विरूपण को कम करती हैं जो अन्यथा छवि या प्रकाश की गुणवत्ता को ख़राब कर सकती हैं।विशिष्ट सहनशीलता निम्नानुसार 5 आर्कमिनट से लेकर कुछ आर्कसेकंड तक होती है:
| तालिका 5: समानांतरवाद के लिए विनिर्माण सहनशीलता | |
| समांतरता सहनशीलता | गुणवत्ता ग्रेड |
| +/-5 आर्कमिनट | ठेठ |
| +/-3 आर्कमिनट | शुद्धता |
| +/-30 आर्कसेकंड | उच्चा परिशुद्धि |
कोण सहनशीलता
प्रिज्म और बीमस्प्लिटर जैसे घटकों में, सतहों के बीच के कोण ऑप्टिक के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं।इस कोण सहिष्णुता को आम तौर पर एक ऑटोकॉलिमेटर असेंबली का उपयोग करके मापा जाता है, जिसका प्रकाश स्रोत सिस्टम कोलिमेटेड प्रकाश उत्सर्जित करता है।ऑटोकॉलिमेटर को ऑप्टिक की सतह के बारे में तब तक घुमाया जाता है जब तक कि परिणामी फ़्रेज़नेल प्रतिबिंब वापस निरीक्षण के तहत सतह के शीर्ष पर एक स्थान नहीं बना देता।यह सत्यापित करता है कि कोलिमेटेड किरण बिल्कुल सामान्य घटना पर सतह से टकरा रही है।संपूर्ण ऑटोकॉलिमेटर असेंबली को ऑप्टिक के चारों ओर अगली ऑप्टिकल सतह पर घुमाया जाता है और वही प्रक्रिया दोहराई जाती है।चित्र 3 कोण सहनशीलता को मापने वाला एक विशिष्ट ऑटोकॉलिमेटर सेटअप दिखाता है।दो मापी गई स्थितियों के बीच के कोण में अंतर का उपयोग दो ऑप्टिकल सतहों के बीच सहिष्णुता की गणना के लिए किया जाता है।कोण सहिष्णुता को कुछ आर्कमिनट की सहनशीलता से लेकर कुछ आर्कसेकंड तक रखा जा सकता है।
चित्र 9: कोण सहनशीलता को मापने वाला ऑटोकॉलिमेटर सेटअप
झुकना
सब्सट्रेट कोने बहुत नाजुक हो सकते हैं, इसलिए ऑप्टिकल घटक को संभालते या स्थापित करते समय उनकी सुरक्षा करना महत्वपूर्ण है।इन कोनों की सुरक्षा का सबसे आम तरीका किनारों को मोड़ना है।बेवेल्स सुरक्षात्मक चैंफ़र के रूप में काम करते हैं और किनारे के चिप्स को रोकते हैं।विभिन्न व्यासों के लिए बेवल विशिष्टता के लिए कृपया निम्नलिखित तालिका 5 देखें।
| तालिका 6: बेवल की अधिकतम सतह चौड़ाई के लिए विनिर्माण सीमाएँ | |
| व्यास | बेवल की अधिकतम फेस चौड़ाई |
| 3.00 - 5.00 मिमी | 0.25 मिमी |
| 25.41मिमी - 50.00मिमी | 0.3मिमी |
| 50.01मिमी - 75.00मिमी | 0.4 mm |
साफ़ एपर्चर
स्पष्ट एपर्चर यह नियंत्रित करता है कि लेंस के किस हिस्से को ऊपर वर्णित सभी विशिष्टताओं का पालन करना चाहिए।इसे किसी ऑप्टिकल घटक के व्यास या आकार के रूप में या तो यांत्रिक रूप से या प्रतिशत के रूप में परिभाषित किया जाता है जो विनिर्देशों को पूरा करना चाहिए, इसके अलावा, फैब्रिकेटर यह गारंटी नहीं देते हैं कि ऑप्टिक बताए गए विनिर्देशों का पालन करेगा।उदाहरण के लिए, एक लेंस का व्यास 100 मिमी और स्पष्ट एपर्चर 95 मिमी या 95% हो सकता है।कोई भी विधि स्वीकार्य है लेकिन एक सामान्य नियम के रूप में याद रखना महत्वपूर्ण है, स्पष्ट एपर्चर जितना बड़ा होगा, ऑप्टिक का उत्पादन करना उतना ही कठिन होगा क्योंकि यह आवश्यक प्रदर्शन विशेषताओं को ऑप्टिक के भौतिक किनारे के करीब और करीब धकेलता है।
विनिर्माण बाधाओं के कारण, किसी ऑप्टिक के व्यास, या चौड़ाई के बराबर लंबाई के बराबर स्पष्ट एपर्चर उत्पन्न करना लगभग असंभव है।
चित्र 10: लेंस के स्पष्ट एपर्चर और व्यास को दर्शाने वाला ग्राफिक
| तालिका 7: एपर्चर सहनशीलता साफ़ करें | |
| व्यास | साफ़ एपर्चर |
| 3.00 मिमी - 10.00 मिमी | व्यास का 90% |
| 10.01मिमी - 50.00मिमी | व्यास - 1 मिमी |
| ≥ 50.01 मिमी | व्यास - 1.5 मिमी |
अधिक गहन विशिष्टता के लिए, कृपया हमारे कैटलॉग ऑप्टिक्स या चुनिंदा उत्पाद देखें।
पोस्ट करने का समय: अप्रैल-20-2023