Оптикалық сипаттамалар (1-бөлім - Өндірістік сипаттамалар)

Оптикалық сипаттамалар құрамдас бөлікті немесе жүйені жобалау және өндіру кезінде оның белгілі бір өнімділік талаптарына қаншалықты сәйкес келетінін сипаттау үшін қолданылады.Олар екі себеп бойынша пайдалы: біріншіден, олар жүйе өнімділігін реттейтін негізгі параметрлердің қолайлы шектерін көрсетеді;екіншіден, олар өндіріске жұмсалуы тиіс ресурстардың көлемін (яғни уақыт пен шығын) анықтайды.Оптикалық жүйе жеткіліксіз спецификациядан немесе артық спецификациядан зардап шегуі мүмкін, олардың екеуі де ресурстардың қажетсіз шығынына әкелуі мүмкін.Paralight Optics дәл талаптарыңызды қанағаттандыру үшін үнемді оптиканы қамтамасыз етеді.

Оптикалық сипаттамаларды жақсырақ түсіну үшін олардың нені білдіретінін білу маңызды.Төменде барлық дерлік оптикалық элементтердің ең көп таралған сипаттамаларының қысқаша кіріспесі берілген.

Өндірістік сипаттамалар

Диаметрге төзімділік

Дөңгелек оптикалық құрамдас бөліктің диаметріне төзімділік диаметрі үшін қолайлы мәндер ауқымын қамтамасыз етеді.Диаметрдің толеранттылығы оптиканың оптикалық өнімділігіне ешқандай әсер етпейді, дегенмен оптика ұстағыштың кез келген түріне орнатылатын болса, бұл өте маңызды механикалық төзімділік болып табылады.Мысалы, егер оптикалық линзаның диаметрі оның номиналды мәнінен ауытқыса, механикалық ось орнатылған жинақтағы оптикалық осьтен ығысуы мүмкін, осылайша орталықтың бұзылуына әкеледі.

кесте-1

1-сурет: Коллимацияланған жарықты орталықсыздандыру

Бұл өндірістік сипаттама нақты өндірушінің шеберлігі мен мүмкіндіктеріне байланысты өзгеруі мүмкін.Paralight Optics диаметрі 0,5 мм-ден 500 мм-ге дейінгі линзаларды жасай алады, рұқсат етілген шектеулер +/-0,001 мм шегіне жетуі мүмкін.

1-кесте: Диаметрге арналған өндірістік төзімділік
Диаметрдің төзімділіктері Сапа дәрежесі
+0,00/-0,10 мм Типтік
+0,00/-0,050 мм Дәлдік
+0,000/-0,010 Жоғары дәлдік

Орталық қалыңдығына төзімділік

Оптикалық құрамдас бөліктің, негізінен линзалардың орталық қалыңдығы орталықта өлшенетін компоненттің материал қалыңдығы болып табылады.Орталық қалыңдығы линзаның механикалық осі бойынша өлшенеді, оның сыртқы жиектері арасындағы ось ретінде анықталады.Линзаның орталық қалыңдығының өзгеруі оптикалық өнімділікке әсер етуі мүмкін, өйткені орталық қалыңдығы қисықтық радиусымен бірге линза арқылы өтетін сәулелердің оптикалық жолының ұзындығын анықтайды.

кесте-2
кесте-3

2-сурет: CT, ET & FL үшін диаграммалар

2-кесте: Орталықтың қалыңдығына арналған өндірістік төзімділік
Орталық қалыңдығына төзімділік Сапа дәрежесі
+/-0,10 мм Типтік
+/-0,050 мм Дәлдік
+/-0,010 мм Жоғары дәлдік

Жиек қалыңдығы Өлеңдер Орталық қалыңдығы

Орталықтың қалыңдығын көрсететін диаграммалардың жоғарыда келтірілген мысалдарынан сіз линзаның қалыңдығы оптиканың шетінен ортасына дейін өзгеретінін байқаған боларсыз.Әлбетте, бұл қисықтық және шөгу радиусының функциясы.Плано-дөңес, екі беті дөңес және оң менискілі линзалар шетіне қарағанда орталықтарында үлкенірек қалыңдыққа ие.Жазық ойыс, екі ойыс және теріс мениск линзалары үшін орталық қалыңдығы әрқашан жиек қалыңдығынан жұқа болады.Оптикалық дизайнерлер әдетте осы өлшемдердің біріне рұқсат бере отырып, олардың сызбаларында жиектер мен орталықтың қалыңдығын анықтайды, ал екіншісін анықтамалық өлшем ретінде пайдаланады.Осы өлшемдердің біреуінсіз линзаның соңғы пішінін ажырату мүмкін емес екенін ескеру маңызды.

Сурет-3-CE-ET-BEF--EFL-оң-теріс-менискусқа арналған диаграммалар

3-сурет: CE, ET, BEF және EFL үшін диаграммалар

Сына/жиек қалыңдығының айырмашылығы (ETD)

Кейде ETD немесе ETV (Шет қалыңдығының өзгеруі) деп аталатын сына линза дизайны мен өндірісі тұрғысынан түсінуге болатын қарапайым түсінік болып табылады.Негізінде, бұл спецификация линзаның екі оптикалық бетінің бір-біріне қаншалықты параллель екенін басқарады.Параллельден кез келген ауытқу жіберілетін жарықтың өз жолынан ауытқуына әкелуі мүмкін, себебі мақсат жарықты басқарылатын түрде фокустау немесе ажырату болғандықтан, сына жарық жолында қажетсіз ауытқуды тудырады.Сынаны екі таратқыш беттер арасындағы бұрыштық ауытқу (орталық қате) немесе жиек қалыңдығының өзгеруіне физикалық төзімділік тұрғысынан көрсетуге болады, бұл линзаның механикалық және оптикалық осі арасындағы сәйкессіздікті білдіреді.

Сурет-4-Орталау-қате

4-сурет: Орталықтандыру қатесі

Сагитта (саг)

Қисықтық радиусы оптикалық өнеркәсіпте жиі Sag деп аталатын Sagitta-ға тікелей байланысты.Геометриялық терминдерде Сагитта доғаның дәл ортасынан оның табанының ортасына дейінгі қашықтықты білдіреді.Оптикада Sag дөңес немесе ойыс қисықтыққа қолданылады және оптиканың бір шетінен қисыққа перпендикуляр сызылған сызықтың қисық бойымен шыңы (ең жоғары немесе ең төменгі нүктесі) нүктесі мен ортаңғы нүкте арасындағы физикалық қашықтықты білдіреді. басқа.Төмендегі сурет Сагтың көрнекі бейнесін ұсынады.

Сурет-5-Саг диаграммалары

5-сурет: Саг диаграммалары

Шөгу маңызды, себебі ол қисықтық радиусының орталық орнын қамтамасыз етеді, осылайша өндірушілерге радиусты оптикада дұрыс орналастыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар оптиканың ортасы мен шетінің қалыңдығын белгілейді.Қисықтық радиусын, сондай-ақ оптиканың диаметрін біле отырып, Sag келесі формула бойынша есептелуі мүмкін.

жаңалықтар-1-12

Қайда:
R = қисықтық радиусы
d = диаметрі

Қисықтық радиусы

Линзаның ең маңызды аспектісі - қисықтық радиусы, ол сфералық оптикалық беттердің іргелі және функционалды параметрі болып табылады, ол өндіріс кезінде сапаны бақылауды қажет етеді.Қисықтық радиусы оптикалық компоненттің шыңы мен қисықтық центрі арасындағы қашықтық ретінде анықталады.Ол бетінің дөңес, жазық немесе ойыс болуына байланысты оң, нөл немесе теріс болуы мүмкін.

Қисықтық радиусы мен центр қалыңдығының мәнін білу линза немесе айна арқылы өтетін сәулелердің оптикалық жолының ұзындығын анықтауға мүмкіндік береді, бірақ ол сонымен қатар беттің оптикалық күшін анықтауда үлкен рөл атқарады, бұл оптикалық күш қаншалықты күшті. жүйе жарықты біріктіреді немесе ажыратады.Оптикалық дизайнерлер линзаларының оптикалық қуатының мөлшерін сипаттау арқылы ұзын және қысқа фокустық аралықты ажыратады.Қысқа фокустық ұзындықтар, жарықты тезірек бүгетін және сондықтан линзаның ортасынан қысқа қашықтықта фокусқа қол жеткізетіндер үлкен оптикалық қуатқа ие деп айтылады, ал жарықты баяу фокустайтындар оптикалық қуатқа ие деп сипатталады.Қисықтық радиусы линзаның фокустық аралығын анықтайды, жұқа линзалар үшін фокустық аралықты есептеудің қарапайым жолы Lens-Maker формуласының жұқа линза жуықтауы арқылы берілген.Назар аударыңыз, бұл формула қалыңдығы есептелген фокус аралығымен салыстырғанда шағын линзалар үшін ғана жарамды.

жаңалықтар-1-11

Қайда:
f = фокус ұзындығы
n = линза материалының сыну көрсеткіші
r1 = түскен жарыққа жақын бет үшін қисықтық радиусы
r2 = түскен жарықтан ең алыс бет үшін қисықтық радиусы

Фокус ұзындығының кез келген ауытқуын бақылау үшін оптиктер радиусқа төзімділікті анықтауы керек.Бірінші әдіс қарапайым механикалық төзімділікті қолдану болып табылады, мысалы, радиусты 100 +/-0,1 мм деп анықтауға болады.Мұндай жағдайда радиус 99,9 мм мен 100,1 мм аралығында өзгеруі мүмкін.Екінші әдіс - радиусқа төзімділікті пайыз түрінде қолдану.Дәл сол 100 мм радиусты пайдалана отырып, оптик қисықтық 0,5%-дан аспайтынын көрсете алады, яғни радиус 99,5 мм мен 100,5 мм аралығында болуы керек.Үшінші әдіс - фокустық қашықтыққа төзімділікті, көбінесе пайызбен анықтау.Мысалы, фокустық ұзындығы 500 мм линзаның +/-1% төзімділігі болуы мүмкін, ол 495 мм-ден 505 мм-ге дейін өзгереді.Бұл фокустық ұзындықтарды жұқа линза теңдеуіне қосу өндірушілерге қисықтық радиусына механикалық төзімділікті алуға мүмкіндік береді.

Сурет-6-Қисықтық центріндегі радиусқа төзімділік

6-сурет: қисықтық орталығындағы радиусқа төзімділік

3-кесте: қисықтық радиусының өндірістік төзімділіктері
Қисықтық төзімділік радиусы Сапа дәрежесі
+/-0,5 мм Типтік
+/-0,1% Дәлдік
+/-0,01% Жоғары дәлдік

Іс жүзінде оптикалық өндірушілер линзадағы қисықтық радиусын анықтау үшін бірнеше түрлі құралдарды пайдаланады.Біріншісі – өлшеуіш өлшегішке бекітілген сферометр сақинасы.Алдын ала анықталған «сақина» мен оптиканың қисықтық радиусы арасындағы қисықтық айырмашылығын салыстыра отырып, өндірушілер тиісті радиусқа жету үшін қосымша түзету қажет екенін анықтай алады.Нарықта дәлдікті арттыру үшін бірқатар сандық сферометрлер бар.Тағы бір өте дәл әдіс - линзаның контурын физикалық өлшеу үшін зондты пайдаланатын автоматтандырылған контакт профильометрі.Соңында, интерферометрияның контактісіз әдісі сфералық беттің сәйкес қисықтық орталығына дейінгі физикалық қашықтықты сандық түрде анықтауға қабілетті жиек үлгісін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Орталықтандыру

Центрация орталықтандыру немесе орталықсыздандыру арқылы да белгілі.Атауынан көрініп тұрғандай, центрация қисықтық радиусының орналасу дәлдігін бақылайды.Тамаша центрленген радиус оның қисықтық шыңын (орталығын) субстраттың сыртқы диаметріне дәл келтіреді.Мысалы, диаметрі 20 мм жазық дөңес линза, егер шыңы сыртқы диаметрдің кез келген нүктесінен дәл 10 мм қашықтықта сызықты түрде орналасса, тамаша орталықтандырылған радиусы болады.Демек, оптикалық өңдеушілер төменде көрсетілгендей центрацияны басқарған кезде X және Y осінің екеуін де ескеруі керек.

Сурет-7-Орталықсыздандыру диаграммасы

7-сурет: Орталықсыздандыру диаграммасы

Линзадағы децентр мөлшері механикалық осьтің оптикалық осьтен физикалық ығысуы болып табылады.Линзаның механикалық осі жай ғана линзаның геометриялық осі болып табылады және оның сыртқы цилиндрімен анықталады.Линзаның оптикалық осі оптикалық беттермен анықталады және беттердің қисықтық орталықтарын қосатын сызық болып табылады.

Сурет-8-Бістерді орталықсыздандыру-диаграммасы

8-сурет: Орталықсыздандыру диаграммасы

4-кесте: Центрацияға арналған өндірістік төзімділік
Орталықтандыру Сапа дәрежесі
+/-5 доғалы минуттар Типтік
+/-3 доғалы минуттар Дәлдік
+/-30 доғалы секунд Жоғары дәлдік

Параллелизм

Параллельдік екі беттің бір-біріне қатысты параллельділігін сипаттайды.Бұл терезелер мен поляризаторлар сияқты құрамдастарды анықтауда пайдалы, мұнда параллель беттер жүйе өнімділігі үшін өте қолайлы, себебі олар кескін немесе жарық сапасын басқаша нашарлататын бұрмалануды азайтады.Әдеттегі төзімділіктер 5 доғалық минуттан бірнеше доға секундына дейін өзгереді:

5-кесте: Параллелизмге арналған өндірістік төзімділік
Параллельдік төзімділік Сапа дәрежесі
+/-5 доғалы минуттар Типтік
+/-3 доғалы минуттар Дәлдік
+/-30 доғалы секунд Жоғары дәлдік

Бұрышқа төзімділік

Призмалар мен сәуле бөлгіштер сияқты компоненттерде беттер арасындағы бұрыштар оптиканың өнімділігі үшін өте маңызды.Бұл бұрышқа төзімділік әдетте жарық көзі жүйесі коллимациялық жарық шығаратын автоколлиматор жинағы арқылы өлшенеді.Автоколлиматор оптиканың бетінде оның ішіне алынған Френель шағылысы тексерілетін беттің жоғарғы жағында дақ пайда болғанша айналады.Бұл коллимацияланған сәуленің бетке дәл қалыпты түсуін тексереді.Содан кейін бүкіл автоколлиматор жинағы оптиканың айналасында келесі оптикалық бетке айналады және сол процедура қайталанады.3-сурет бұрышқа төзімділікті өлшейтін әдеттегі автоколлиматор қондырғысын көрсетеді.Өлшенетін екі позиция арасындағы бұрыштың айырмашылығы екі оптикалық беттер арасындағы төзімділікті есептеу үшін қолданылады.Бұрышқа төзімділікті бірнеше доғалық минуттық рұқсаттарға дейін бірнеше доға секундына дейін ұстауға болады.

Сурет-9-Автоколлиматор-Орнату-Өлшеу-Бұрыш-Төзімділік

9-сурет: Автоколлиматорды орнату бұрышқа төзімділікті өлшеу

Беткей

Субстрат бұрыштары өте нәзік болуы мүмкін, сондықтан оптикалық компонентті ұстағанда немесе орнатқанда оларды қорғау маңызды.Бұл бұрыштарды қорғаудың ең кең таралған әдісі - шеттерін қиғаштау.Беткейлер қорғаныш фаска ретінде қызмет етеді және жиектердегі чиптерді болдырмайды.Әртүрлі диаметрлерге арналған қиғаш спецификация үшін келесі кесте 5-ті қараңыз.

6-кесте: Беткейдің ең үлкен ені үшін өндіру шектеулері
Диаметрі Беттің ең үлкен ені
3,00 - 5,00 мм 0,25 мм
25,41 мм - 50,00 мм 0,3 мм
50,01 мм - 75,00 мм 0,4 мм

Диафрагманы тазалау

Мөлдір апертура линзаның қай бөлігі жоғарыда сипатталған барлық сипаттамаларға сәйкес келуі керек екенін басқарады.Ол оптикалық құрамдастың диаметрі немесе өлшемі ретінде механикалық түрде немесе спецификацияларға сәйкес келетін пайызбен анықталады, оның сыртында өндірушілер оптиканың көрсетілген сипаттамаларға сәйкес келетініне кепілдік бермейді.Мысалы, линзаның диаметрі 100 мм болуы мүмкін және 95 мм немесе 95% деп көрсетілген айқын апертура болуы мүмкін.Кез келген әдіс қолайлы, бірақ жалпы ереже ретінде есте сақтау маңызды, айқын апертура неғұрлым үлкен болса, оптиканы шығару қиынырақ болады, өйткені ол қажетті өнімділік сипаттамаларын оптиканың физикалық жиегіне жақындатады.

Өндірістік шектеулерге байланысты оптиканың диаметріне немесе ұзындығы бойынша еніне дәл сәйкес келетін айқын апертураны шығару іс жүзінде мүмкін емес.

жаңалықтар-1-10

10-сурет: линзаның мөлдір апертурасы мен диаметрін көрсететін графика

7-кесте: Таза диафрагма рұқсаттары
Диаметрі Диафрагманы тазалау
3,00 мм – 10,00 мм Диаметрдің 90%
10,01мм - 50,00мм Диаметрі - 1 мм
≥ 50,01 мм Диаметрі - 1,5 мм

Егжей-тегжейлі сипаттама алу үшін біздің каталог оптикасын немесе ұсынылған өнімдерді қараңыз.


Жіберу уақыты: 20 сәуір-2023 жыл