סטיית מרכז של רכיבים אופטיים הגדרה ומינוח

1 עקרונות של סרטים אופטיים

acdv (1)

סטיית המרכז שלאלמנטים אופטייםהוא אינדיקטור חשוב מאוד שלאלמנטים אופטיים של עדשהוגורם חשוב המשפיע על הדמיה של מערכות אופטיות. אם לעדשה עצמה יש סטייה מרכזית גדולה, אז גם אם צורת פני השטח שלה מעובדת בצורה טובה במיוחד, עדיין לא ניתן להשיג את איכות התמונה הצפויה כאשר היא מוחלת על מערכת אופטית. לכן, הרעיון והבדיקה של סטיית המרכז של אלמנטים אופטיים הם דיון עם שיטות בקרה הכרחי מאוד. עם זאת, יש כל כך הרבה הגדרות ומונחים לגבי סטיית מרכז, שלרוב החברים אין הבנה מעמיקה של אינדיקטור זה. בפועל, קל לטעות ולבלבל. לכן, החל מסעיף זה, נתמקד במשטח כדורי, משטח אספרי, הגדרת הסטייה המרכזית של אלמנטים של עדשות גליליות ושיטת הבדיקה יוכנסו באופן שיטתי כדי לעזור לכולם להבין ולהבין טוב יותר את האינדיקטור הזה, כדי לשפר טוב יותר איכות המוצר בעבודה בפועל.

2 מונחים הקשורים לסטיית מרכז

על מנת לתאר סטייה מרכזית, יש לנו צורך בהבנה מוקדמת של הגדרות המינוח השכל הישר הבאות.

1. ציר אופטי

זה ציר תיאורטי. אלמנט אופטי או מערכת אופטית הם סימטריים סיבוביים סביב הציר האופטי שלו. עבור עדשה כדורית, הציר האופטי הוא הקו המחבר בין מרכזים של שני משטחים כדוריים.

2. ציר התייחסות

זהו ציר נבחר של רכיב או מערכת אופטי, אשר יכול לשמש כאסמכתא בעת הרכבת הרכיב. ציר הייחוס הוא קו ישר מוגדר המשמש לסימון, בדיקה ותיקון הסטייה המרכזית. קו ישר זה צריך לשקף את הציר האופטי של המערכת.

3. נקודת התייחסות

זוהי נקודת החיתוך של ציר הדאטום ומשטח הרכיב.

4. זווית הנטייה של הכדור

במפגש בין ציר הדאטום למשטח הרכיב, הזווית בין נורמלי פני השטח לציר הדאטום.

5. זווית הטיה אספרית

הזווית בין ציר הסימטריה הסיבובית של המשטח האספרי לציר הדאטום.

6. מרחק רוחבי של משטח אספרי

המרחק בין קודקוד המשטח האספרי לציר הדאטום.

3 הגדרות קשורות של סטיית מרכז

סטיית המרכז של המשטח הכדורי נמדדת על ידי הזווית בין הנורמלי של נקודת הייחוס של המשטח האופטי לציר הייחוס, כלומר זווית הנטייה של המשטח הכדורי. זווית זו נקראת זווית נטיית פני השטח, המיוצגת על ידי האות היוונית χ.

סטיית המרכז של המשטח האספרי מיוצגת על ידי זווית הנטייה χ של המשטח האספרי והמרחק לרוחב d של המשטח האספרי.

ראוי לציין שכאשר מעריכים את הסטייה המרכזית של אלמנט עדשה בודד, עליך לבחור תחילה משטח אחד כמשטח הייחוס כדי להעריך את הסטייה המרכזית של משטח אחר.

בנוסף, בפועל, ניתן להשתמש בפרמטרים אחרים כדי לאפיין או להעריך את גודל הסטייה במרכז הרכיב, כולל:

1. Edge run-out ERO, שנקרא באנגלית Edge run-out. כאשר הרכיב מותאם, ככל שהריצה גדולה יותר במעגל אחד של הקצה, כך הסטייה המרכזית גדולה יותר.

2. Edge thickness difference ETD, הנקרא Edge thickness difference באנגלית, מתבטא לפעמים כ-△t. כאשר הפרש עובי הקצוות של רכיב גדול, גם סטיית המרכז שלו תהיה גדולה יותר.

3. ניתן לתרגם את ה-TIR הכולל ריצה נקודתית תמונה או ריצת חיווי מוחלטת. באנגלית, זה Total image run-out או Total indicated run-out.

בהגדרה המקובלת המוקדמת, סטיית המרכז תתאפיין גם בהפרש המרכז הכדורי C או בהפרש האקסצנטריות C,

סטייה של מרכז כדורי, המיוצגת באות גדולה C (מיוצגת לעיתים גם באות הקטנה a), מוגדרת כסטייה של הציר הגיאומטרי של המעגל החיצוני של העדשה מהציר האופטי במרכז העקמומיות של העדשה, במילימטרים. מונח זה נמצא בשימוש במשך זמן רב. הוא משמש להגדרה של סטיית מרכז, והוא עדיין בשימוש על ידי היצרנים עד כה. מחוון זה נבדק בדרך כלל עם מכשיר מרכוז רפלקטיבי.

אקסצנטריות, המיוצגת על ידי האות הקטנה c, היא המרחק בין נקודת החיתוך של הציר הגיאומטרי של החלק האופטי או המכלול הנבדקים במישור הצומת לבין הצומת האחורי (הגדרה זו באמת מעורפלת מדי, אנחנו לא צריכים להכריח הבנתנו), במונחים מספריים על פני השטח, האקסצנטריות שווה לרדיוס של מעגל פעימת התמונה המוקדית כאשר העדשה מסתובבת סביב הציר הגיאומטרי. זה נבדק בדרך כלל עם מכשיר ריכוז שידור.

4. קשר המרה בין פרמטרים שונים

1. הקשר בין זווית נטיית פני השטח χ, הפרש מרכז הכדור C והפרש עובי הצד Δt

acdv (2)

עבור משטח עם סטיית מרכז, הקשר בין זווית נטיית פני השטח שלו χ, הפרש המרכז הכדורי C והפרש עובי הקצוות Δt הוא:

χ = C/R = Δt/D

ביניהם, R הוא רדיוס העקמומיות של הכדור, ו-D הוא הקוטר המלא של הכדור.

2. הקשר בין זווית נטיית פני השטח χ ואקסצנטריות ג

כאשר יש סטייה במרכז, הקרן המקבילה תהיה בעלת זווית סטייה δ = (n-1) χ לאחר שבירה על ידי העדשה, ונקודת ההתכנסות של האלומה תהיה במישור המוקד, ויוצרת אקסצנטריות c. לכן, הקשר בין אקסצנטריות c לסטייה מרכזית הוא:

C = δ lf' = (n-1) χ. lF'

בנוסחה שלמעלה, lF' הוא אורך מוקד התמונה של העדשה. ראוי לציין כי זווית נטיית פני השטח χ הנדונה במאמר זה היא ברדיאנים. אם יש להמיר אותו לדקות קשת או שניות קשת, יש להכפיל אותו במקדם ההמרה המתאים.

5 מסקנה

במאמר זה אנו נותנים מבוא מפורט לסטיית המרכז של רכיבים אופטיים. תחילה נרחיב על המינוח הקשור למדד זה, ובכך מוביל להגדרת סטיית המרכז. באופטיקה הנדסית, בנוסף לשימוש במדד זווית נטיית פני השטח כדי לבטא את סטיית המרכז, הפרש עובי הקצוות, הפרש המרכז הכדורי והפרש האקסצנטריות של רכיבים משמשים לעתים קרובות גם לתיאור סטיית המרכז. לכן, תיארנו בפירוט גם את המושגים של אינדיקטורים אלה ויחס ההמרה שלהם עם זווית נטיית פני השטח. אני מאמין שדרך ההקדמה של מאמר זה, יש לנו הבנה ברורה של אינדיקטור הסטייה המרכזי.

מַגָע:

Email:info@pliroptics.com ;

טלפון/וואטסאפ/ווצ'ט:86 19013265659

אינטרנט:www.pliroptics.com

הוסף: בניין 1, מס' 1558, כביש מודיעין, צ'ינגבאיג'יאנג, צ'נגדו, סצ'ואן, סין


זמן פרסום: 11 באפריל 2024