Spesifikasi optik digunakan sepanjang reka bentuk dan pembuatan komponen atau sistem untuk mencirikan sejauh mana ia memenuhi keperluan prestasi tertentu.Mereka berguna untuk dua sebab: pertama, mereka menentukan had yang boleh diterima bagi parameter utama yang mengawal prestasi sistem;kedua, mereka menentukan jumlah sumber (iaitu masa dan kos) yang harus dibelanjakan untuk pembuatan.Sistem optik boleh mengalami sama ada kurang spesifikasi atau terlalu spesifikasi, kedua-duanya boleh mengakibatkan perbelanjaan sumber yang tidak perlu.Optik Paralight menyediakan optik kos efektif untuk memenuhi keperluan tepat anda.
Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang spesifikasi optik, adalah penting untuk mempelajari maksud asasnya.Berikut ialah pengenalan ringkas spesifikasi yang paling biasa bagi hampir semua elemen optik.
Spesifikasi Pembuatan
Toleransi Diameter
Toleransi diameter komponen optik bulat memberikan julat nilai yang boleh diterima untuk diameter.Toleransi diameter tidak mempunyai sebarang kesan ke atas prestasi optik optik itu sendiri, namun ia adalah toleransi mekanikal yang sangat penting untuk dipertimbangkan jika optik akan dipasang dalam sebarang jenis pemegang.Sebagai contoh, jika diameter kanta optik menyimpang daripada nilai nominalnya, adalah mungkin bahawa paksi mekanikal boleh disesarkan daripada paksi optik dalam pemasangan yang dipasang, sekali gus menyebabkan decenter.
Rajah 1: Penurunan Cahaya Berkolima
Spesifikasi pembuatan ini boleh berbeza-beza berdasarkan kemahiran dan keupayaan fabrikasi tertentu.Optik Paralight boleh mengeluarkan kanta daripada diameter 0.5mm hingga 500mm, toleransi boleh mencapai had +/-0.001mm.
| Jadual 1: Toleransi Pembuatan untuk Diameter | |
| Toleransi Diameter | Gred Kualiti |
| +0.00/-0.10 mm | tipikal |
| +0.00/-0.050 mm | Ketepatan |
| +0.000/-0.010 | Ketepatan Tinggi |
Toleransi Ketebalan Pusat
Ketebalan tengah komponen optik, kebanyakannya kanta, ialah ketebalan bahan komponen yang diukur di tengah.Ketebalan pusat diukur merentasi paksi mekanikal kanta, ditakrifkan sebagai paksi tepat di antara tepi luarnya.Variasi ketebalan tengah kanta boleh menjejaskan prestasi optik kerana ketebalan pusat, bersama-sama dengan jejari kelengkungan, menentukan panjang laluan optik sinar yang melalui kanta.
Rajah 2: Gambar rajah untuk CT, ET & FL
| Jadual 2: Toleransi Pembuatan untuk Ketebalan Pusat | |
| Toleransi Ketebalan Pusat | Gred Kualiti |
| +/-0.10 mm | tipikal |
| +/-0.050 mm | Ketepatan |
| +/-0.010 mm | Ketepatan Tinggi |
Ketebalan Tepi Tepi Tengah Ayat
Daripada contoh rajah di atas yang menunjukkan ketebalan tengah, anda mungkin perasan bahawa ketebalan kanta berbeza dari tepi ke tengah optik.Jelas sekali, ini adalah fungsi jejari kelengkungan dan kendur.Kanta plano-cembung, biconvex dan meniskus positif mempunyai ketebalan yang lebih besar di pusatnya daripada di tepi.Untuk kanta meniskus plano-concave, biconcave dan negatif, ketebalan tengah sentiasa lebih nipis daripada ketebalan tepi.Pereka optik biasanya menetapkan kedua-dua ketebalan tepi dan tengah pada lukisan mereka, bertolak ansur dengan satu daripada dimensi ini, sambil menggunakan yang lain sebagai dimensi rujukan.Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa tanpa salah satu daripada dimensi ini, adalah mustahil untuk membezakan bentuk akhir kanta.
Rajah 3: Gambar rajah untuk CE, ET, BEF dan EFL
Perbezaan Ketebalan Baji / Tepi (ETD)
Baji, kadangkala dirujuk sebagai ETD atau ETV (Variasi Ketebalan Tepi), ialah konsep yang mudah difahami dari segi reka bentuk dan fabrikasi kanta.Pada asasnya, spesifikasi ini mengawal sejauh mana selari dua permukaan optik kanta antara satu sama lain.Sebarang variasi daripada selari boleh menyebabkan cahaya yang dipancarkan menyimpang dari laluannya, kerana matlamatnya adalah untuk memfokus atau mencapah cahaya dengan cara terkawal, oleh itu baji memperkenalkan sisihan yang tidak diingini dalam laluan cahaya.Baji boleh ditentukan dari segi sisihan sudut (ralat pemusatan) antara dua permukaan pemancar atau toleransi fizikal pada variasi ketebalan tepi, ini mewakili salah jajaran antara antara paksi mekanikal dan optik kanta.
Rajah 4: Ralat Pemusatan
Sagitta (Sag)
Jejari kelengkungan berkaitan secara langsung dengan Sagitta, lebih biasa dipanggil Sag dalam industri optik.Dalam istilah geometri, Sagitta mewakili jarak dari pusat tepat lengkok ke pusat tapaknya.Dalam optik, Sag digunakan sama ada pada kelengkungan cembung atau cekung dan mewakili jarak fizikal antara titik puncak (titik tertinggi atau terendah) di sepanjang lengkung dan titik tengah garis yang dilukis berserenjang dengan lengkung dari satu tepi optik ke lain.Rajah di bawah menawarkan gambaran visual Sag.
Rajah 5: Diagram Sag
Sag adalah penting kerana ia menyediakan lokasi tengah untuk jejari kelengkungan, dengan itu membolehkan fabrikasi meletakkan jejari dengan betul pada optik, serta, mewujudkan kedua-dua pusat dan ketebalan tepi optik.Dengan mengetahui jejari kelengkungan, serta diameter optik, Sag boleh dikira dengan formula berikut.
di mana:
R = jejari kelengkungan
d = diameter
Jejari Kelengkungan
Aspek yang paling penting bagi kanta ialah jejari kelengkungan, ia adalah parameter asas dan berfungsi bagi permukaan optik sfera, yang memerlukan kawalan kualiti semasa pembuatan.Jejari kelengkungan ditakrifkan sebagai jarak antara puncak komponen optik dan pusat kelengkungan.Ia boleh menjadi positif, sifar atau negatif bergantung pada sama ada permukaannya cembung, plano atau cekung, dengan hormat.
Mengetahui nilai jejari kelengkungan dan ketebalan pusat membolehkan seseorang menentukan panjang laluan optik sinar yang melalui kanta atau cermin, tetapi ia juga memainkan peranan besar dalam menentukan kuasa optik permukaan, iaitu seberapa kuat optik sistem menumpu atau mencapah cahaya.Pereka bentuk optik membezakan antara panjang fokus panjang dan pendek dengan menerangkan jumlah kuasa optik kanta mereka.Panjang fokus yang pendek, yang membengkokkan cahaya dengan lebih cepat dan oleh itu mencapai fokus dalam jarak yang lebih pendek dari pusat kanta dikatakan mempunyai kuasa optik yang lebih besar, manakala yang memfokuskan cahaya dengan lebih perlahan digambarkan mempunyai kuasa optik yang kurang.Jejari kelengkungan mentakrifkan panjang fokus kanta, cara mudah untuk mengira panjang fokus untuk kanta nipis diberikan oleh Penghampiran Lens Nipis Formula Pembuat Kanta.Sila ambil perhatian, formula ini hanya sah untuk kanta yang ketebalannya kecil jika dibandingkan dengan jarak fokus yang dikira.
di mana:
f = panjang fokus
n = indeks biasan bahan kanta
r1 = jejari kelengkungan untuk permukaan yang paling hampir dengan cahaya tuju
r2 = jejari kelengkungan untuk permukaan yang paling jauh dari cahaya tuju
Untuk mengawal sebarang variasi dalam jarak fokus, oleh itu pakar optik perlu menentukan toleransi jejari.Kaedah pertama ialah menggunakan toleransi mekanikal yang mudah, contohnya, jejari boleh ditakrifkan sebagai 100 +/-0.1mm.Dalam kes sedemikian, jejari boleh berbeza antara 99.9mm dan 100.1mm.Kaedah kedua ialah menggunakan toleransi jejari dari segi peratusan.Menggunakan jejari 100mm yang sama, pakar optik boleh menentukan bahawa kelengkungan mungkin tidak berbeza lebih daripada 0.5%, bermakna jejari mesti jatuh antara 99.5mm dan 100.5mm.Kaedah ketiga adalah untuk menentukan toleransi pada panjang fokus, selalunya dari segi peratusan.Contohnya, kanta dengan panjang fokus 500mm mungkin mempunyai toleransi +/-1% yang diterjemahkan kepada 495mm hingga 505mm.Memalamkan panjang fokus ini ke dalam persamaan kanta nipis membolehkan fabrikasi memperoleh toleransi mekanikal pada jejari kelengkungan.
Rajah 6: Toleransi Jejari di Pusat Lengkungan
| Jadual 3: Toleransi Pembuatan untuk Jejari Lengkungan | |
| Jejari Toleransi Kelengkungan | Gred Kualiti |
| +/-0.5mm | tipikal |
| +/-0.1% | Ketepatan |
| +/-0.01% | Ketepatan Tinggi |
Dalam amalan, fabrikasi optik menggunakan beberapa jenis instrumen yang berbeza untuk melayakkan jejari kelengkungan pada kanta.Yang pertama ialah cincin sferometer yang dipasang pada tolok pengukur.Dengan membandingkan perbezaan kelengkungan antara "cincin" yang dipratentukan dan jejari kelengkungan optik, fabrikasi boleh menentukan sama ada pembetulan lanjut diperlukan untuk mencapai jejari yang sesuai.Terdapat juga beberapa sferometer digital di pasaran untuk meningkatkan ketepatan.Satu lagi kaedah yang sangat tepat ialah profilometer kenalan automatik yang menggunakan probe untuk mengukur kontur kanta secara fizikal.Akhir sekali, kaedah interferometri bukan sentuhan boleh digunakan untuk mencipta corak pinggir yang mampu mengukur jarak fizikal antara permukaan sfera ke pusat kelengkungan yang sepadan.
Pemusatan
Pemusatan juga dikenali dengan pemusatan atau decenter.Seperti namanya, pemusatan mengawal ketepatan lokasi jejari kelengkungan.Jejari berpusat sempurna akan menjajarkan dengan tepat bucu (tengah) kelengkungannya kepada diameter luar substrat.Sebagai contoh, kanta plano-cembung dengan diameter 20mm akan mempunyai jejari berpusat sempurna jika bucu diposisikan secara linear tepat 10mm dari mana-mana titik sepanjang diameter luar.Oleh itu, fabrikasi optik mesti mengambil kira kedua-dua paksi X dan Y apabila mengawal pemusatan seperti yang ditunjukkan di bawah.
Rajah 7: Diagram Decentering
Jumlah decenter dalam kanta ialah anjakan fizikal paksi mekanikal dari paksi optik.Paksi mekanikal kanta hanyalah paksi geometri kanta dan ditakrifkan oleh silinder luarnya.Paksi optik kanta ditakrifkan oleh permukaan optik dan merupakan garis yang menghubungkan pusat kelengkungan permukaan.
Rajah 8: Diagram Decentering
| Jadual 4: Toleransi pembuatan untuk Centration | |
| Pemusatan | Gred Kualiti |
| +/-5 Arka minit | tipikal |
| +/-3 Arka minit | Ketepatan |
| +/-30 Saat Arka | Ketepatan Tinggi |
Paralelisme
Keselarian menerangkan betapa selari dua permukaan berkenaan antara satu sama lain.Ia berguna dalam menentukan komponen seperti tingkap dan polarizer di mana permukaan selari sesuai untuk prestasi sistem kerana ia meminimumkan herotan yang sebaliknya boleh merendahkan kualiti imej atau cahaya.Toleransi biasa berkisar antara 5 minit lengkok hingga beberapa saat lengkok seperti berikut:
| Jadual 5: Toleransi pembuatan untuk Paralelisme | |
| Toleransi Paralelisme | Gred Kualiti |
| +/-5 Arka minit | tipikal |
| +/-3 Arka minit | Ketepatan |
| +/-30 Saat Arka | Ketepatan Tinggi |
Toleransi Sudut
Dalam komponen seperti prisma dan pemisah rasuk, sudut antara permukaan adalah penting untuk prestasi optik.Toleransi sudut ini biasanya diukur menggunakan pemasangan autocollimator, yang sistem sumber cahayanya memancarkan cahaya berkolimasi.Autokolimator diputarkan pada permukaan optik sehingga pantulan Fresnel yang terhasil ke dalamnya menghasilkan bintik di atas permukaan yang sedang diperiksa.Ini mengesahkan bahawa rasuk yang dicantumkan mengenai permukaan pada kejadian yang betul-betul normal.Keseluruhan pemasangan autocollimator kemudiannya diputar mengelilingi optik ke permukaan optik seterusnya dan prosedur yang sama diulang.Rajah 3 menunjukkan tetapan autocollimator biasa yang mengukur toleransi sudut.Perbezaan sudut antara dua kedudukan yang diukur digunakan untuk mengira toleransi antara dua permukaan optik.Toleransi sudut boleh dipegang kepada toleransi beberapa minit lengkok sehingga ke beberapa saat lengkok.
Rajah 9: Persediaan Autocollimator Mengukur Toleransi Sudut
Serong
Sudut substrat boleh menjadi sangat rapuh, oleh itu, adalah penting untuk melindunginya apabila mengendalikan atau memasang komponen optik.Cara paling biasa untuk melindungi sudut ini adalah dengan menyerong tepi.Serong berfungsi sebagai chamfer pelindung dan menghalang cip tepi.Sila lihat jadual 5 berikut untuk spesifikasi serong untuk diameter yang berbeza.
| Jadual 6: Had Pengilangan untuk Lebar Muka Maksimum Serong | |
| Diameter | Lebar Muka Maksimum Serong |
| 3.00 - 5.00mm | 0.25mm |
| 25.41mm - 50.00mm | 0.3mm |
| 50.01mm - 75.00mm | 0.4mm |
Bukaan Jelas
Bukaan jelas mengawal bahagian kanta yang mesti mematuhi semua spesifikasi yang diterangkan di atas.Ia ditakrifkan sebagai diameter atau saiz komponen optik sama ada secara mekanikal atau peratusan yang mesti memenuhi spesifikasi, di luarnya, fabrikasi tidak menjamin optik akan mematuhi spesifikasi yang dinyatakan.Sebagai contoh, kanta mungkin mempunyai diameter 100mm dan apertur yang jelas ditetapkan sebagai sama ada 95mm atau 95%.Sama ada kaedah boleh diterima tetapi adalah penting untuk diingati sebagai peraturan umum, semakin besar apertur yang jelas, semakin sukar optik dihasilkan kerana ia menolak ciri prestasi yang diperlukan lebih dekat dan lebih dekat dengan tepi fizikal optik.
Disebabkan oleh kekangan pembuatan, hampir mustahil untuk menghasilkan apertur yang jelas sama dengan diameter, atau panjang dengan lebar, optik.
Rajah 10: Grafik Menunjukkan Bukaan dan Diameter Jelas bagi kanta
| Jadual 7: Toleransi Apertur Jelas | |
| Diameter | Bukaan Jelas |
| 3.00mm – 10.00mm | 90% daripada Diameter |
| 10.01mm - 50.00mm | Diameter - 1mm |
| ≥ 50.01mm | Diameter - 1.5mm |
Untuk spesifikasi yang lebih mendalam, sila lihat optik katalog kami atau produk yang ditampilkan.
Masa siaran: Apr-20-2023