Az alkatrész vagy rendszer tervezése és gyártása során az optikai specifikációkat alkalmazzák annak jellemzésére, hogy mennyire felel meg bizonyos teljesítménykövetelményeknek.Két okból hasznosak: először is meghatározzák a rendszer teljesítményét szabályozó kulcsparaméterek elfogadható határait;másodszor, meghatározzák a gyártásra fordítandó erőforrások mennyiségét (azaz időt és költséget).Egy optikai rendszer alul- vagy túlspecifikációtól szenvedhet, mindkettő szükségtelen erőforrás-ráfordítást eredményezhet.A Paralight Optics költséghatékony optikát kínál, amely megfelel pontosan az Ön igényeinek.
Az optikai specifikációk jobb megértéséhez fontos, hogy megtanuljuk, mit jelentenek alapvetően.Az alábbiakban röviden bemutatjuk a szinte valamennyi optikai elem leggyakoribb specifikációit.
Gyártási előírások
Átmérőtűrés
A kör alakú optikai alkatrész átmérőtűrése biztosítja az átmérő elfogadható értéktartományát.Az átmérőtűrés önmagában az optika optikai teljesítményére nincs hatással, azonban ez egy nagyon fontos mechanikai tűrés, amelyet figyelembe kell venni, ha az optikát bármilyen típusú tartóba szerelik.Például, ha egy optikai lencse átmérője eltér a névleges értékétől, lehetséges, hogy a mechanikai tengely elmozdulhat az optikai tengelytől egy szerelt szerelvényben, ami decentralizációt okoz.
1. ábra: A kollimált fény decentralizálása
Ez a gyártási specifikáció az adott gyártó készségeitől és képességeitől függően változhat.A Paralight Optics 0,5-500 mm átmérőjű lencséket tudott gyártani, a tűréshatárok elérhetik a +/-0,001 mm-es határt.
| 1. táblázat: Az átmérő gyártási tűrései | |
| Átmérőtűrések | Minőségi fokozat |
| +0,00/-0,10 mm | Tipikus |
| +0,00/-0,050 mm | Pontosság |
| +0,000/-0,010 | Nagy pontosságú |
Középponti vastagságtűrés
Az optikai alkatrész, többnyire a lencsék középponti vastagsága az alkatrész középen mért anyagvastagsága.A középpontvastagságot a lencse mechanikai tengelye mentén mérik, amely pontosan a külső élei közötti tengely.A lencse középponti vastagságának változása befolyásolhatja az optikai teljesítményt, mivel a középpont vastagsága a görbületi sugárral együtt meghatározza a lencsén áthaladó sugarak optikai úthosszát.
2. ábra: A CT, ET és FL diagramjai
| 2. táblázat: A középponti vastagság gyártási tűrései | |
| Középponti vastagságtűrések | Minőségi fokozat |
| +/-0,10 mm | Tipikus |
| +/-0,050 mm | Pontosság |
| +/-0,010 mm | Nagy pontosságú |
Élvastagság Verses Középső vastagság
A középső vastagságot bemutató diagramok fenti példáiból valószínűleg észrevette, hogy a lencse vastagsága az optika szélétől a közepéig változik.Nyilvánvaló, hogy ez a görbületi sugár és a megereszkedés függvénye.A plano-konvex, bikonvex és pozitív meniszkusz lencsék középpontjában nagyobb vastagság van, mint a szélén.Sík-konkáv, bikonkáv és negatív meniszkusz lencsék esetén a középső vastagság mindig vékonyabb, mint az él vastagsága.Az optikai tervezők általában megadják rajzaikon mind az él-, mind a középpontvastagságot, tűrve e méretek egyikét, míg a másikat referencia méretként használják.Fontos megjegyezni, hogy ezen méretek egyike nélkül lehetetlen felismerni a lencse végleges formáját.
3. ábra: CE, ET, BEF és EFL diagramjai
Ék/élvastagság különbség (ETD)
Az ék, amelyet néha ETD-nek vagy ETV-nek (Edge Thickness Variation) is emlegetnek, az objektív tervezése és gyártása szempontjából egyértelmű fogalom.Alapvetően ez a specifikáció szabályozza, hogy a lencse két optikai felülete mennyire párhuzamos egymással.A párhuzamostól való bármilyen eltérés az áteresztett fény eltérését okozhatja az útjából, mivel a cél a fény irányított fókuszálása vagy szétválasztása, ezért az ék nem kívánt eltérést okoz a fény útjában.Az ék megadható a két áteresztő felület közötti szögeltérés (centering error) vagy az élvastagság változásának fizikai tűrése alapján, ez a lencse mechanikai és optikai tengelye közötti eltérést jelenti.
4. ábra: Központozási hiba
Sagitta (Sag)
A görbületi sugár közvetlenül kapcsolódik a Sagittához, amelyet az optikai iparban gyakrabban Sag-nek neveznek.Geometriai értelemben a Sagitta az ív pontos középpontja és az alapja közepe közötti távolságot jelenti.Az optikában a Sag a konvex vagy a konkáv görbületre vonatkozik, és a fizikai távolságot jelenti a görbe csúcsa (legmagasabb vagy legalacsonyabb pontja) és a görbére merőlegesen húzott egyenes középpontja között az optika egyik szélétől a görbületig. Egyéb.Az alábbi ábra a Sag vizuális ábrázolását mutatja be.
5. ábra: Sag diagramjai
A meghajlás azért fontos, mert ez biztosítja a görbületi sugár középpontját, így lehetővé teszi a gyártók számára, hogy helyesen helyezzék el a sugarat az optikán, valamint meghatározzák az optika középpontjának és szélének vastagságát.Az optika görbületi sugarának, valamint átmérőjének ismeretében az alábbi képlettel számítható ki a behajlás.
Ahol:
R = görbületi sugár
d = átmérő
Görbületi sugár
A lencse legfontosabb jellemzője a görbületi sugár, a gömb alakú optikai felületek alapvető és funkcionális paramétere, amely a gyártás során minőségellenőrzést igényel.A görbületi sugár az optikai komponens csúcsa és a görbületi középpont közötti távolság.Ez lehet pozitív, nulla vagy negatív, attól függően, hogy a felület konvex, sík vagy homorú, tiszteletben tartva.
A görbületi sugár és a középpontvastagság értékének ismerete lehetővé teszi a lencsén vagy tükörön áthaladó sugarak optikai úthosszának meghatározását, de nagy szerepe van a felület optikai erejének meghatározásában is, vagyis mennyire erős az optikai rendszer konvergálja vagy diverzi a fényt.Az optikai tervezők az objektívek optikai teljesítményének leírásával tesznek különbséget a hosszú és a rövid gyújtótávolságok között.A rövid gyújtótávolságok, amelyek gyorsabban hajlítják meg a fényt, és ezért az objektív középpontjától rövidebb távolságra fókuszálnak, nagyobb optikai teljesítményt mutatnak, míg azok, amelyek lassabban fókuszálnak, kisebb optikai teljesítményűek.A görbületi sugár határozza meg a lencse gyújtótávolságát, a vékony lencsék gyújtótávolságának kiszámításának egyszerű módja a Lens-Maker formulájának vékony lencse közelítése.Felhívjuk figyelmét, hogy ez a képlet csak olyan objektívekre érvényes, amelyek vastagsága kicsi a számított gyújtótávolsághoz képest.
Ahol:
f = gyújtótávolság
n = a lencse anyagának törésmutatója
r1 = a beeső fényhez legközelebb eső felület görbületi sugara
r2 = a beeső fénytől legtávolabbi felület görbületi sugara
A gyújtótávolság bármilyen változásának szabályozása érdekében az optikusoknak ezért meg kell határozniuk a sugártűrést.Az első módszer egy egyszerű mechanikai tűrés alkalmazása, például a sugár 100 +/-0,1 mm-ben határozható meg.Ebben az esetben a sugár 99,9 mm és 100,1 mm között változhat.A második módszer a százalékos sugártűrés alkalmazása.Ugyanazon 100 mm-es sugár használatával az optikus meghatározhatja, hogy a görbület legfeljebb 0,5%-kal változhat, ami azt jelenti, hogy a sugárnak 99,5 mm és 100,5 mm közé kell esnie.A harmadik módszer a gyújtótávolság tűrésének meghatározása, leggyakrabban százalékban kifejezve.Például egy 500 mm-es gyújtótávolságú objektív +/-1%-os tűréshatárral rendelkezhet, ami 495–505 mm-t jelent.Ezeket a gyújtótávolságokat a vékony lencse egyenletébe csatlakoztatva a gyártók levezethetik a görbületi sugár mechanikai tűrését.
6. ábra: Sugártűrés a görbületi középpontban
| 3. táblázat: A görbületi sugár gyártási tűrései | |
| A görbületi sugár tűrései | Minőségi fokozat |
| +/-0,5 mm | Tipikus |
| +/-0,1% | Pontosság |
| +/-0,01% | Nagy pontosságú |
A gyakorlatban az optikai gyártók többféle típusú műszert használnak a lencsék görbületi sugarának minősítésére.Az első egy mérőeszközhöz rögzített szferométergyűrű.Egy előre meghatározott „gyűrű” és az optika görbületi sugara közötti görbületi különbség összehasonlításával a gyártók meghatározhatják, hogy szükség van-e további korrekcióra a megfelelő sugár eléréséhez.Számos digitális szferométer is található a piacon a nagyobb pontosság érdekében.Egy másik nagyon pontos módszer egy automatizált kontaktprofilométer, amely egy szondával fizikailag megméri a lencse kontúrját.Végül az interferometria érintésmentes módszere használható olyan peremmintázat létrehozására, amely képes számszerűsíteni a gömbfelület és a megfelelő görbületi középpont közötti fizikai távolságot.
Központ
A központosítást központosításnak vagy decentrálásnak is nevezik.Ahogy a neve is sugallja, a központosítás szabályozza a görbületi sugár helyének pontosságát.A tökéletesen központosított sugár pontosan igazítja görbületének csúcsát (középpontját) a hordozó külső átmérőjéhez.Például egy 20 mm átmérőjű sík-domború lencse tökéletesen központosított sugárral rendelkezik, ha a csúcs lineárisan pontosan 10 mm-re van elhelyezve a külső átmérő bármely pontjától.Ebből következik, hogy az optikai gyártóknak mind az X, mind az Y tengelyt figyelembe kell venniük, amikor a központosítást az alábbiak szerint szabályozzák.
7. ábra: Decentering diagram
A decenter mértéke egy lencsében a mechanikai tengely fizikai elmozdulása az optikai tengelytől.A lencse mechanikai tengelye egyszerűen a lencse geometriai tengelye, és a külső henger határozza meg.A lencse optikai tengelyét az optikai felületek határozzák meg, és ez az a vonal, amely a felületek görbületi középpontjait összeköti.
8. ábra: Decentering diagram
| 4. táblázat: A központosítás gyártási tűrései | |
| Központ | Minőségi fokozat |
| +/-5 ívperc | Tipikus |
| +/-3 ívperc | Pontosság |
| +/-30 ívmásodperc | Nagy pontosságú |
Párhuzamosság
A párhuzamosság azt írja le, hogy két felület mennyire párhuzamos egymással.Hasznos olyan összetevők megadásakor, mint például az ablakok és a polarizátorok, ahol a párhuzamos felületek ideálisak a rendszer teljesítményéhez, mivel minimálisra csökkentik a torzítást, amely egyébként ronthatja a kép- vagy fényminőséget.A tipikus tűréshatárok 5 ívperctől néhány ívmásodpercig terjednek, az alábbiak szerint:
| 5. táblázat: A párhuzamosság gyártási tűrései | |
| Párhuzamossági tűréshatárok | Minőségi fokozat |
| +/-5 ívperc | Tipikus |
| +/-3 ívperc | Pontosság |
| +/-30 ívmásodperc | Nagy pontosságú |
Szögtűrés
Az olyan alkatrészekben, mint a prizmák és a sugárosztók, a felületek közötti szögek kritikusak az optika teljesítménye szempontjából.Ezt a szögtűrést általában egy autokollimátor szerelvény segítségével mérik, amelynek fényforrásrendszere kollimált fényt bocsát ki.Az autokollimátort addig forgatják az optika felülete körül, amíg az eredő Fresnel-visszaverődés egy foltot nem hoz létre a vizsgált felület tetején.Ez igazolja, hogy a kollimált nyaláb pontosan normál beeséssel éri-e a felületet.A teljes autokollimátor szerelvényt ezután az optika körül a következő optikai felületre forgatják, és ugyanezt az eljárást megismételjük.A 3. ábra egy tipikus autokollimátor beállítási szögtűrést mutat be.A két mért pozíció közötti szögkülönbségből számítjuk ki a két optikai felület közötti tűrést.A szögtűrés néhány ívperc tűréshatárig tartható egészen néhány ívmásodpercig.
9. ábra: Autokollimátor beállítása Mérési szögtűrés
Ferde
Az aljzat sarkai nagyon törékenyek lehetnek, ezért fontos, hogy megvédjük őket optikai alkatrész kezelésekor vagy felszerelésekor.A sarkok védelmének legáltalánosabb módja az élek levágása.A ferde élek védőletörésként szolgálnak, és megakadályozzák az élek letöredezését.Kérjük, tekintse meg a következő 5. táblázatot a különböző átmérők ferde specifikációihoz.
| 6. táblázat: Gyártási korlátok a ferde maximális homlokszélességhez | |
| Átmérő | A ferde felület maximális szélessége |
| 3,00 - 5,00 mm | 0,25 mm |
| 25,41 mm - 50,00 mm | 0,3 mm |
| 50,01 mm - 75,00 mm | 0,4 mm |
Tiszta rekesznyílás
A tiszta rekesznyílás határozza meg, hogy az objektív mely részének kell megfelelnie a fent leírt összes specifikációnak.Ez egy optikai alkatrész mechanikai vagy százalékos átmérője vagy mérete, amelynek meg kell felelnie az előírásoknak, ezen kívül a gyártók nem garantálják, hogy az optika megfeleljen a megadott specifikációknak.Például egy objektív átmérője 100 mm, tiszta rekesznyílása pedig 95 mm vagy 95% lehet.Bármelyik módszer elfogadható, de általános szabályként fontos megjegyezni, hogy minél nagyobb a tiszta rekesznyílás, annál nehezebb az optika előállítása, mivel a szükséges teljesítményjellemzőket egyre közelebb tolja az optika fizikai éléhez.
A gyártási korlátok miatt gyakorlatilag lehetetlen olyan tiszta nyílást előállítani, amely pontosan megegyezik az optika átmérőjével vagy hosszával és szélességével.
10. ábra: Az objektív tiszta rekesznyílását és átmérőjét mutató grafika
| 7. táblázat: Tiszta rekesz tűrések | |
| Átmérő | Tiszta rekesznyílás |
| 3,00 mm - 10,00 mm | Az átmérő 90%-a |
| 10,01 mm - 50,00 mm | Átmérő - 1 mm |
| ≥ 50,01 mm | Átmérő - 1,5 mm |
Részletesebb specifikációért kérjük, tekintse meg optikánkat vagy kiemelt termékeinket.
Feladás időpontja: 2023.04.20