Optinės specifikacijos naudojamos projektuojant ir gaminant komponentą ar sistemą, siekiant apibūdinti, kaip gerai jis atitinka tam tikrus veikimo reikalavimus.Jie naudingi dėl dviejų priežasčių: pirma, jie nurodo priimtinas pagrindinių parametrų, valdančių sistemos veikimą, ribas;antra, jie nurodo išteklių kiekį (ty laiką ir sąnaudas), kuriuos reikia išleisti gamybai.Optinė sistema gali nukentėti dėl nepakankamo arba per didelio specifikacijų, dėl kurių abu gali būti nereikalingi ištekliai.„Paralight Optics“ siūlo ekonomišką optiką, atitinkančią tikslius jūsų reikalavimus.
Norint geriau suprasti optines specifikacijas, svarbu sužinoti, ką jos iš esmės reiškia.Toliau pateikiamas trumpas dažniausiai pasitaikančių beveik visų optinių elementų specifikacijų įvadas.
Gamybos specifikacijos
Skersmens tolerancija
Apvalaus optinio komponento skersmens tolerancija suteikia priimtiną skersmens verčių diapazoną.Skersmens tolerancija neturi jokios įtakos pačios optikos optinėms savybėms, tačiau tai yra labai svarbi mechaninė tolerancija, į kurią reikia atsižvelgti, jei optika bus montuojama bet kokio tipo laikiklyje.Pavyzdžiui, jei optinio lęšio skersmuo nukrypsta nuo jo vardinės vertės, gali būti, kad sumontuotame mazge mechaninė ašis gali būti išstumta nuo optinės ašies, taip sukeliant nukrypimą.
1 pav. Kolimuotos šviesos nukrypimas
Šios gamybos specifikacijos gali skirtis priklausomai nuo konkretaus gamintojo įgūdžių ir galimybių.„Paralight Optics“ gali gaminti lęšius nuo 0,5 mm iki 500 mm skersmens, leistinos nuokrypos gali siekti +/-0,001 mm.
| 1 lentelė. Gamybos leistinos skersmens nuokrypos | |
| Skersmens tolerancijos | Kokybės laipsnis |
| +0,00/-0,10 mm | Tipiškas |
| +0,00/-0,050 mm | Tikslumas |
| +0,000/-0,010 | Didelis tikslumas |
Centro storio tolerancija
Optinio komponento, dažniausiai lęšių, centro storis yra komponento medžiagos storis, išmatuotas centre.Centro storis matuojamas skersai mechaninės lęšio ašies, apibrėžtos kaip ašis, esanti tiksliai tarp jo išorinių kraštų.Lęšio centro storio kitimas gali turėti įtakos optiniam veikimui, nes centro storis kartu su kreivio spinduliu lemia pro objektyvą einančių spindulių optinio kelio ilgį.
2 pav. CT, ET ir FL diagramos
| 2 lentelė. Gamybos centro storio nuokrypiai | |
| Centro storio tolerancijos | Kokybės laipsnis |
| +/-0,10 mm | Tipiškas |
| +/-0,050 mm | Tikslumas |
| +/-0,010 mm | Didelis tikslumas |
Krašto storis eilės Centrinis storis
Iš aukščiau pateiktų diagramų, rodančių centro storį, pavyzdžių tikriausiai pastebėjote, kad objektyvo storis skiriasi nuo optinio krašto iki centro.Akivaizdu, kad tai yra kreivio spindulio ir nuosmukio funkcija.Plokščiai išgaubti, abipus išgaubti ir teigiami menisko lęšiai turi didesnį storį savo centruose nei kraštuose.Plano-įgaubtų, abipus įgaubtų ir neigiamų menisko lęšių centro storis visada yra plonesnis nei krašto storis.Optikos dizaineriai savo brėžiniuose paprastai nurodo krašto ir centro storį, toleruodami vieną iš šių matmenų, o kitą naudodami kaip atskaitos matmenį.Svarbu pažymėti, kad be vieno iš šių matmenų neįmanoma įžvelgti galutinės objektyvo formos.
3 pav. CE, ET, BEF ir EFL diagramos
Pleišto / krašto storio skirtumas (ETD)
Pleištas, kartais vadinamas ETD arba ETV (Edge Thickness Variation), yra paprasta koncepcija, kurią reikia suprasti objektyvo dizaino ir gamybos požiūriu.Iš esmės ši specifikacija kontroliuoja, kaip lygiagrečiai yra du objektyvo optiniai paviršiai.Bet koks lygiagrečios keitimas gali priversti skleidžiamą šviesą nukrypti nuo savo kelio, nes tikslas yra sufokusuoti arba nukreipti šviesą kontroliuojamu būdu, todėl pleištas sukelia nepageidaujamą šviesos kelio nuokrypį.Pleištas gali būti nurodytas pagal kampinį nuokrypį (centravimo paklaidą) tarp dviejų praleidžiančių paviršių arba fizinę pakraščio storio kitimo paklaidą, o tai rodo nesutapimą tarp objektyvo mechaninės ir optinės ašių.
4 pav. Centravimo klaida
Sagitta (Sag)
Kreivio spindulys yra tiesiogiai susijęs su Sagitta, optikos pramonėje dažniau vadinamas Sag.Geometrine prasme Sagitta reiškia atstumą nuo tikslaus lanko centro iki jo pagrindo centro.Optikoje nuokrypis taikomas arba išgaubtam, arba įgaubtam kreivumui ir rodo fizinį atstumą tarp viršūnės (aukščiausio arba žemiausio taško) taško išilgai kreivės ir linijos, statmenos kreivei, vidurio taško nuo vieno optikos krašto iki kitas.Toliau pateiktame paveikslėlyje pateikiamas vaizdinis Sag vaizdas.
5 paveikslas: Sag diagramos
Nusileidimas yra svarbus, nes jis suteikia centrinę vietą kreivio spinduliui, todėl gamintojai gali teisingai nustatyti spindulį ant optikos, taip pat nustatyti optikos centro ir krašto storį.Žinant kreivio spindulį ir optikos skersmenį, nuokrypį galima apskaičiuoti pagal šią formulę.
Kur:
R = kreivio spindulys
d = skersmuo
Kreivumo spindulys
Svarbiausias lęšio aspektas yra kreivio spindulys, tai esminis ir funkcinis sferinių optinių paviršių parametras, kuriam gamybos metu reikalinga kokybės kontrolė.Kreivio spindulys apibrėžiamas kaip atstumas tarp optinio komponento viršūnės ir kreivio centro.Jis gali būti teigiamas, nulinis arba neigiamas, atsižvelgiant į tai, ar paviršius yra išgaubtas, plokščias ar įgaubtas.
Žinant kreivio spindulio ir centro storio reikšmę, galima nustatyti spindulių, einančių pro lęšį ar veidrodį, optinio kelio ilgį, tačiau tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį nustatant paviršiaus optinę galią, ty kiek stipriai veikia optinis paviršius. sistema suartina arba išskiria šviesą.Optikos dizaineriai išskiria ilgą ir trumpą židinio nuotolius, apibūdindami savo lęšių optinės galios dydį.Teigiama, kad trumpi židinio nuotoliai, kurie greičiau išlenkia šviesą ir dėl to sufokusuoja mažesniu atstumu nuo objektyvo centro, turi didesnę optinę galią, o tie, kurie lėčiau sufokusuoja šviesą, apibūdinami kaip turintys mažesnę optinę galią.Kreivio spindulys apibrėžia objektyvo židinio nuotolį, o paprastas būdas apskaičiuoti plonų lęšių židinio nuotolį pateikiamas objektyvo gamintojo formulės Thin Lens Approximation.Atkreipkite dėmesį, kad ši formulė galioja tik tiems lęšiams, kurių storis yra mažas, palyginti su apskaičiuotu židinio nuotoliu.
Kur:
f = židinio nuotolis
n = lęšio medžiagos lūžio rodiklis
r1 = arčiausiai krintančios šviesos paviršiaus kreivio spindulys
r2 = labiausiai nuo krintančios šviesos nutolusio paviršiaus kreivio spindulys
Todėl, norėdami kontroliuoti bet kokius židinio nuotolio pokyčius, optikai turi apibrėžti spindulio toleranciją.Pirmasis metodas yra taikyti paprastą mechaninį paklaidą, pavyzdžiui, spindulys gali būti apibrėžtas kaip 100 +/-0,1 mm.Tokiu atveju spindulys gali svyruoti nuo 99,9 mm iki 100,1 mm.Antrasis metodas – procentais išreikšto spindulio tolerancijos taikymas.Naudodamas tą patį 100 mm spindulį, optikas gali nurodyti, kad kreivumas negali skirtis daugiau nei 0,5 %, o tai reiškia, kad spindulys turi būti nuo 99,5 mm iki 100,5 mm.Trečiasis metodas yra nustatyti židinio nuotolio nuokrypį, dažniausiai procentais.Pavyzdžiui, objektyvas, kurio židinio nuotolis yra 500 mm, gali turėti +/-1 % toleranciją, kuri reiškia 495–505 mm.Šiuos židinio nuotolius prijungus prie plono lęšio lygties, gamintojai gali nustatyti mechaninę kreivio spindulio toleranciją.
6 pav. Spindulio tolerancija kreivio centre
| 3 lentelė. Gamybos leistinos kreivio spindulio nuokrypos | |
| Kreivio spindulio tolerancijos | Kokybės laipsnis |
| +/-0,5 mm | Tipiškas |
| +/-0,1 % | Tikslumas |
| +/-0,01 % | Didelis tikslumas |
Praktikoje optiniai gamintojai naudoja kelių skirtingų tipų instrumentus, kad nustatytų lęšio kreivio spindulį.Pirmasis yra sferometro žiedas, pritvirtintas prie matavimo prietaiso.Palyginę kreivio skirtumą tarp iš anksto nustatyto „žiedo“ ir optikos kreivio spindulio, gamintojai gali nustatyti, ar reikia atlikti tolesnę korekciją, kad būtų pasiektas tinkamas spindulys.Rinkoje taip pat yra daug skaitmeninių sferometrų, skirtų didesniam tikslumui.Kitas labai tikslus metodas yra automatinis kontaktinis profilometras, kuris naudoja zondą fiziškai išmatuoti objektyvo kontūrą.Galiausiai, nekontaktinis interferometrijos metodas gali būti naudojamas norint sukurti kraštinį modelį, galintį kiekybiškai įvertinti fizinį atstumą tarp sferinio paviršiaus iki atitinkamo kreivio centro.
Centravimas
Centravimas taip pat žinomas kaip centravimas arba decentravimas.Kaip rodo pavadinimas, centravimas kontroliuoja kreivio spindulio vietos tikslumą.Tobulai centre esantis spindulys tiksliai sulygiuotų jo kreivumo viršūnę (centrą) su išoriniu pagrindo skersmeniu.Pavyzdžiui, plokštumai išgaubto 20 mm skersmens lęšio spindulys būtų idealiai centre, jei viršūnė būtų tiesiškai išdėstyta tiksliai 10 mm nuo bet kurio išorinio skersmens taško.Todėl optiniai gamintojai, valdydami centravimą, turi atsižvelgti ir į X, ir į Y ašis, kaip parodyta toliau.
7 pav. Nukreipimo schema
Decentro dydis lęšyje yra fizinis mechaninės ašies poslinkis nuo optinės ašies.Mechaninė lęšio ašis yra tiesiog geometrinė objektyvo ašis, kurią apibrėžia jo išorinis cilindras.Lęšio optinė ašis apibrėžiama optiniais paviršiais ir yra linija, jungianti paviršių kreivumo centrus.
8 pav. Nukreipimo schema
| 4 lentelė. Centravimo gamybos leistinos nuokrypos | |
| Centravimas | Kokybės laipsnis |
| +/-5 lanko minutės | Tipiškas |
| +/-3 lanko minutės | Tikslumas |
| +/-30 lanko sekundžių | Didelis tikslumas |
Lygiagretumas
Lygiagretumas apibūdina, kaip lygiagrečiai yra du paviršiai vienas kito atžvilgiu.Tai naudinga nurodant komponentus, tokius kaip langai ir poliarizatoriai, kur lygiagretūs paviršiai idealiai tinka sistemos veikimui, nes jie sumažina iškraipymus, kurie kitaip gali pabloginti vaizdo ar šviesos kokybę.Įprasti leistini nuokrypiai svyruoja nuo 5 lanko minučių iki kelių lanko sekundžių:
| 5 lentelė. Gamybos tolerancijos lygiagretumui | |
| Lygiagretumo tolerancijos | Kokybės laipsnis |
| +/-5 lanko minutės | Tipiškas |
| +/-3 lanko minutės | Tikslumas |
| +/-30 lanko sekundžių | Didelis tikslumas |
Kampo tolerancija
Komponentuose, tokiuose kaip prizmės ir spindulių dalikliai, kampai tarp paviršių yra labai svarbūs optikos veikimui.Šis kampo nuokrypis paprastai matuojamas naudojant autokolimatorių, kurio šviesos šaltinio sistema skleidžia kolimuotą šviesą.Autokolimatorius sukasi aplink optikos paviršių, kol Frenelio atspindys atgal į jį sukuria dėmę ant tikrinamo paviršiaus.Tai patvirtina, kad kolimuotas spindulys atsitrenkia į paviršių tiksliai įprastu dažniu.Tada visas autokolimatoriaus mazgas pasukamas aplink optiką į kitą optinį paviršių ir ta pati procedūra kartojama.3 paveiksle parodyta tipinė autokolimatoriaus sąrankos matavimo kampo tolerancija.Kampų skirtumas tarp dviejų išmatuotų padėčių naudojamas apskaičiuojant dviejų optinių paviršių toleranciją.Kampo tolerancija gali būti palaikoma iki kelių lanko minučių nuokrypių iki kelių lanko sekundžių.
9 pav. Autokolimatoriaus sąranka Matavimo kampo tolerancija
Nuožulnus
Pagrindo kampai gali būti labai trapūs, todėl, tvarkant ar montuojant optinį komponentą, svarbu juos apsaugoti.Dažniausias šių kampų apsaugos būdas yra kraštų nuožulniavimas.Nuožulniai nuožulniai tarnauja kaip apsauginiai nuožulniai ir neleidžia susidaryti briaunoms.Žemiau esančioje 5 lentelėje rasite skirtingų skersmenų kampų specifikacijas.
| 6 lentelė. Gamybos ribos didžiausiam kampinio paviršiaus pločiui | |
| Skersmuo | Maksimalus kampinio paviršiaus plotis |
| 3,00 - 5,00 mm | 0,25 mm |
| 25,41 mm - 50,00 mm | 0,3 mm |
| 50,01–75,00 mm | 0,4 mm |
Skaidri diafragma
Aiški diafragma nustato, kuri objektyvo dalis turi atitikti visas aukščiau aprašytas specifikacijas.Jis apibrėžiamas kaip optinio komponento skersmuo arba dydis mechaniškai arba procentais, kurie turi atitikti specifikacijas, o už jo ribų gamintojai negarantuoja, kad optika atitiks nurodytas specifikacijas.Pavyzdžiui, objektyvo skersmuo gali būti 100 mm, o skaidri diafragma nurodyta kaip 95 mm arba 95%.Bet kuris metodas yra priimtinas, tačiau svarbu atsiminti, kaip paprastai, kuo didesnė skaidri diafragma, tuo sunkiau pagaminti optiką, nes ji pristumia reikiamas veikimo charakteristikas arčiau ir arčiau fizinio optikos krašto.
Dėl gamybos apribojimų praktiškai neįmanoma sukurti skaidrios diafragmos, lygios optikos skersmeniui arba ilgiui pagal plotį.
10 pav. Grafika, rodanti skaidrią objektyvo diafragmą ir skersmenį
| 7 lentelė. Skaidrios diafragmos tolerancijos | |
| Skersmuo | Skaidri diafragma |
| 3,00 mm – 10,00 mm | 90% skersmens |
| 10,01–50,00 mm | Skersmuo - 1 mm |
| ≥ 50,01 mm | Skersmuo - 1,5 mm |
Norėdami gauti išsamesnės specifikacijos, peržiūrėkite mūsų katalogo optiką arba siūlomus produktus.
Paskelbimo laikas: 2023-04-20