ข้อกำหนดด้านออปติคัลถูกนำมาใช้ตลอดการออกแบบและการผลิตส่วนประกอบหรือระบบเพื่อระบุว่ามีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเพียงใดมีประโยชน์ด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก ระบุขีดจำกัดที่ยอมรับได้ของพารามิเตอร์หลักที่ควบคุมประสิทธิภาพของระบบประการที่สอง พวกเขาระบุจำนวนทรัพยากร (เช่น เวลาและต้นทุน) ที่ควรใช้ในการผลิตระบบออปติคัลอาจประสบกับข้อกำหนดที่ต่ำกว่าหรือข้อกำหนดที่มากเกินไป ซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจส่งผลให้เกิดการใช้ทรัพยากรโดยไม่จำเป็นParalight Optics นำเสนอออปติกที่คุ้มราคาเพื่อตอบสนองความต้องการที่แท้จริงของคุณ
เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับออปติคัลให้ดียิ่งขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องเรียนรู้ความหมายโดยพื้นฐานต่อไปนี้เป็นการแนะนำสั้นๆ เกี่ยวกับข้อกำหนดทั่วไปขององค์ประกอบออปติกเกือบทั้งหมด
ข้อกำหนดการผลิต
ความอดทนเส้นผ่านศูนย์กลาง
ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนประกอบออปติคัลแบบวงกลมให้ช่วงค่าที่ยอมรับได้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางไม่มีผลต่อประสิทธิภาพออปติกของตัวออปติกเอง อย่างไรก็ตาม เป็นค่าเผื่อทางกลที่สำคัญมากที่จะต้องพิจารณาหากจะติดตั้งออปติกในที่จับประเภทใดก็ตามตัวอย่างเช่น หากเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ออปติคอลเบี่ยงเบนไปจากค่าเล็กน้อย เป็นไปได้ว่าแกนเชิงกลสามารถเคลื่อนออกจากแกนออปติคัลในชุดประกอบที่ติดตั้ง ซึ่งจะทำให้เกิดตัวกระจายแสง
รูปที่ 1: การลดจุดกึ่งกลางของแสง Collimated
ข้อกำหนดด้านการผลิตนี้อาจแตกต่างกันไปตามทักษะและความสามารถของผู้ผลิตเฉพาะรายParalight Optics สามารถผลิตเลนส์ได้ตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. ถึง 500 มม. ความคลาดเคลื่อนอาจถึงขีดจำกัด +/- 0.001 มม.
| ตารางที่ 1: ความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง | |
| ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง | เกรดคุณภาพ |
| +0.00/-0.10 มม | ทั่วไป |
| +0.00/-0.050 มม | ความแม่นยำ |
| +0.000/-0.010 | ความแม่นยำสูง |
ค่าเผื่อความหนาของศูนย์
ความหนากึ่งกลางของชิ้นส่วนออพติคัล ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเลนส์ คือความหนาของวัสดุของส่วนประกอบที่วัดที่กึ่งกลางความหนาของศูนย์กลางวัดตามแกนเชิงกลของเลนส์ โดยกำหนดเป็นแกนระหว่างขอบด้านนอกพอดีการเปลี่ยนแปลงของความหนากึ่งกลางของเลนส์อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพด้านออปติก เนื่องจากความหนาของกึ่งกลางพร้อมกับรัศมีความโค้ง เป็นตัวกำหนดความยาวเส้นทางของแสงที่ส่องผ่านเลนส์
รูปที่ 2: ไดอะแกรมสำหรับ CT, ET & FL
| ตารางที่ 2: ความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับความหนาของศูนย์กลาง | |
| ค่าเผื่อความหนาของศูนย์ | เกรดคุณภาพ |
| +/- 0.10 มม | ทั่วไป |
| +/- 0.050 มม | ความแม่นยำ |
| +/- 0.010 มม | ความแม่นยำสูง |
ความหนาของขอบ โองการ ความหนาของศูนย์กลาง
จากตัวอย่างไดอะแกรมด้านบนที่แสดงความหนาตรงกลาง คุณอาจสังเกตเห็นว่าความหนาของเลนส์แตกต่างกันไปตั้งแต่ขอบจนถึงกึ่งกลางของออปติกเห็นได้ชัดว่านี่เป็นฟังก์ชันของรัศมีความโค้งและความหย่อนเลนส์ Plano-convex, biconvex และ positive meniscus มีความหนาที่ตรงกลางมากกว่าที่ขอบสำหรับเลนส์พลาโนเว้า เว้าสองด้าน และเนกาทีฟ ความหนาตรงกลางจะบางกว่าความหนาของขอบเสมอโดยทั่วไปแล้ว นักออกแบบออพติคัลจะระบุทั้งขอบและความหนาตรงกลางบนภาพวาด โดยยอมรับหนึ่งในมิติเหล่านี้ ในขณะที่ใช้อีกด้านเป็นมิติอ้างอิงสิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าหากไม่มีมิติเหล่านี้ คุณจะไม่สามารถแยกแยะรูปร่างสุดท้ายของเลนส์ได้
รูปที่ 3: ไดอะแกรมสำหรับ CE, ET, BEF และ EFL
ความแตกต่างของความหนาของลิ่ม / ขอบ (ETD)
Wedge หรือบางครั้งเรียกว่า ETD หรือ ETV (Edge Thickness Variation) เป็นแนวคิดที่เข้าใจง่ายในแง่ของการออกแบบและการผลิตเลนส์โดยพื้นฐานแล้ว ข้อกำหนดนี้จะควบคุมความขนานของพื้นผิวออพติคอลทั้งสองของเลนส์ที่ขนานกันการเปลี่ยนแปลงใดๆ จากเส้นขนานอาจทำให้แสงที่ส่องผ่านเบี่ยงเบนไปจากเส้นทางของมัน เนื่องจากเป้าหมายคือการโฟกัสหรือเบี่ยงเบนแสงในลักษณะที่มีการควบคุม ดังนั้น Wedge จึงแนะนำการเบี่ยงเบนที่ไม่ต้องการในเส้นทางแสงลิ่มสามารถระบุได้ในแง่ของความเบี่ยงเบนเชิงมุม (ข้อผิดพลาดจากจุดศูนย์กลาง) ระหว่างพื้นผิวที่ส่งสัญญาณทั้งสองหรือค่าความคลาดเคลื่อนทางกายภาพของการเปลี่ยนแปลงความหนาของขอบ ซึ่งแสดงถึงความไม่ตรงแนวระหว่างแกนกลไกและแกนออปติกของเลนส์
รูปที่ 4: ข้อผิดพลาดในการจัดกึ่งกลาง
Sagitta (แซก)
รัศมีของความโค้งเกี่ยวข้องโดยตรงกับราศีธนู หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแซกในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับสายตาในแง่เรขาคณิต ราศีธนูหมายถึงระยะทางจากจุดศูนย์กลางที่แน่นอนของส่วนโค้งไปยังจุดศูนย์กลางของฐานในทัศนศาสตร์ ค่าแซกใช้กับส่วนโค้งนูนหรือส่วนเว้า และแสดงถึงระยะห่างทางกายภาพระหว่างจุดยอด (จุดสูงสุดหรือต่ำสุด) ตามแนวเส้นโค้งและจุดกึ่งกลางของเส้นที่ลากตั้งฉากกับเส้นโค้งจากขอบด้านหนึ่งของออปติกไปยัง อื่น.รูปด้านล่างแสดงภาพของแซก
รูปที่ 5: ไดอะแกรมของแซก
การลดลงมีความสำคัญเนื่องจากให้ตำแหน่งศูนย์กลางสำหรับรัศมีความโค้ง จึงทำให้ผู้ประดิษฐ์สามารถวางตำแหน่งรัศมีบนออปติกได้อย่างถูกต้อง รวมทั้งสร้างทั้งความหนาของศูนย์กลางและขอบของออปติกเมื่อทราบรัศมีความโค้งและเส้นผ่านศูนย์กลางของออปติก สามารถคำนวณค่าแซกได้จากสูตรต่อไปนี้
ที่ไหน:
R = รัศมีความโค้ง
d = เส้นผ่านศูนย์กลาง
รัศมีความโค้ง
ลักษณะที่สำคัญที่สุดของเลนส์คือรัศมีความโค้ง ซึ่งเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานและการทำงานของพื้นผิวออปติคอลทรงกลม ซึ่งต้องมีการควบคุมคุณภาพในระหว่างการผลิตรัศมีความโค้งถูกกำหนดให้เป็นระยะห่างระหว่างจุดยอดของส่วนประกอบออปติกกับจุดศูนย์กลางของความโค้งอาจเป็นค่าบวก ศูนย์ หรือค่าลบ ขึ้นอยู่กับว่าพื้นผิวนั้นนูน พลาโน หรือเว้า ตามความเคารพ
การทราบค่าของรัศมีความโค้งและความหนาของจุดกึ่งกลางทำให้สามารถกำหนดความยาวเส้นทางแสงของลำแสงที่ผ่านเลนส์หรือกระจกได้ แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดกำลังแสงของพื้นผิว ซึ่งก็คือความแข็งแกร่งของแสง ระบบรวมหรือแยกแสงนักออกแบบออปติคัลแยกแยะระหว่างความยาวโฟกัสยาวและสั้นโดยอธิบายปริมาณพลังงานออปติคอลของเลนส์ทางยาวโฟกัสสั้น หมายถึงความยาวโฟกัสที่สั้นกว่า ซึ่งส่งผลให้โฟกัสได้ในระยะที่สั้นกว่าจากจุดศูนย์กลางของเลนส์ กล่าวกันว่ามีกำลังแสงที่มากกว่า ในขณะที่แสงที่โฟกัสได้ช้ากว่านั้นถูกอธิบายว่ามีกำลังแสงน้อยกว่ารัศมีความโค้งกำหนดความยาวโฟกัสของเลนส์ วิธีง่ายๆ ในการคำนวณความยาวโฟกัสสำหรับเลนส์บางทำได้โดยการประมาณเลนส์บางของสูตรของผู้สร้างเลนส์โปรดทราบว่าสูตรนี้ใช้ได้เฉพาะกับเลนส์ที่มีความหนาน้อยเมื่อเทียบกับความยาวโฟกัสที่คำนวณได้
ที่ไหน:
f = ความยาวโฟกัส
n = ดัชนีหักเหของวัสดุเลนส์
r1 = รัศมีความโค้งของพื้นผิวที่ใกล้กับแสงที่ตกกระทบมากที่สุด
r2 = รัศมีความโค้งของพื้นผิวที่ห่างจากแสงตกกระทบมากที่สุด
เพื่อควบคุมความผันแปรของความยาวโฟกัส ช่างประกอบแว่นจึงจำเป็นต้องกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของรัศมีวิธีแรกคือการใช้ความคลาดเคลื่อนเชิงกลอย่างง่าย เช่น อาจกำหนดรัศมีเป็น 100 +/-0.1 มม.ในกรณีเช่นนี้ รัศมีอาจแตกต่างกันระหว่าง 99.9 มม. ถึง 100.1 มม.วิธีที่สองคือการใช้ค่าเผื่อรัศมีในรูปของเปอร์เซ็นต์เมื่อใช้รัศมี 100 มม. เท่ากัน ช่างแว่นตาอาจระบุว่าความโค้งต้องไม่เปลี่ยนแปลงเกิน 0.5% ซึ่งหมายความว่ารัศมีต้องอยู่ระหว่าง 99.5 มม. ถึง 100.5 มม.วิธีที่สามคือการกำหนดความคลาดเคลื่อนของความยาวโฟกัส ซึ่งส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปของเปอร์เซ็นต์ตัวอย่างเช่น เลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 500 มม. อาจมีความคลาดเคลื่อน +/- 1% ซึ่งแปลงเป็น 495 มม. ถึง 505 มม.การเสียบความยาวโฟกัสเหล่านี้เข้ากับสมการของเลนส์บางทำให้ผู้ประดิษฐ์ได้รับค่าความคลาดเคลื่อนทางกลบนรัศมีความโค้ง
รูปที่ 6: ค่าเผื่อรัศมีที่จุดศูนย์กลางของความโค้ง
| ตารางที่ 3: ความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับรัศมีความโค้ง | |
| รัศมีความคลาดเคลื่อนของความโค้ง | เกรดคุณภาพ |
| +/-0.5มม | ทั่วไป |
| +/- 0.1% | ความแม่นยำ |
| +/- 0.01% | ความแม่นยำสูง |
ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตเลนส์ใช้เครื่องมือหลายประเภทเพื่อให้รัศมีความโค้งบนเลนส์มีคุณสมบัติอย่างแรกคือวงแหวนทรงกลมที่ติดอยู่กับมาตรวัดโดยการเปรียบเทียบความแตกต่างของความโค้งระหว่าง "วงแหวน" ที่กำหนดไว้ล่วงหน้ากับรัศมีความโค้งของออปติก ผู้ผลิตชิ้นส่วนสามารถระบุได้ว่าจำเป็นต้องแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อให้ได้รัศมีที่เหมาะสมหรือไม่นอกจากนี้ยังมีเครื่องวัดทรงกลมแบบดิจิตอลจำนวนมากในท้องตลาดเพื่อเพิ่มความแม่นยำอีกวิธีหนึ่งที่มีความแม่นยำสูงคือคอนแทคโพรฟิโลมิเตอร์แบบอัตโนมัติซึ่งใช้โพรบเพื่อวัดรูปร่างของเลนส์ในที่สุด วิธีการแบบไม่สัมผัสของอินเตอร์เฟอโรเมทรีสามารถใช้เพื่อสร้างรูปแบบขอบที่สามารถวัดระยะทางทางกายภาพระหว่างพื้นผิวทรงกลมกับจุดศูนย์กลางของความโค้งที่สอดคล้องกัน
ศูนย์กลาง
ศูนย์กลางเป็นที่รู้จักกันโดยศูนย์กลางหรือตัวกระจายตามชื่อนัย ศูนย์กลางจะควบคุมความแม่นยำของตำแหน่งของรัศมีความโค้งรัศมีที่อยู่กึ่งกลางอย่างสมบูรณ์จะจัดจุดยอด (ศูนย์กลาง) ของความโค้งให้ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของวัสดุพิมพ์ได้อย่างแม่นยำตัวอย่างเช่น เลนส์พลาโนนูนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. จะมีรัศมีที่กึ่งกลางสมบูรณ์ หากจุดยอดอยู่ในตำแหน่งเชิงเส้นตรงพอดี 10 มม. จากจุดใดๆ ตลอดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกดังนั้นจึงเป็นไปตามที่ผู้ผลิตออปติกต้องคำนึงถึงทั้งแกน X และ Y เมื่อควบคุมการรวมศูนย์ดังที่แสดงด้านล่าง
รูปที่ 7: ไดอะแกรมของการลดศูนย์กลาง
จำนวนตัวกระจายแสงในเลนส์คือการกระจัดทางกายภาพของแกนกลไกจากแกนออปติคอลแกนเชิงกลของเลนส์เป็นเพียงแกนเรขาคณิตของเลนส์และถูกกำหนดโดยทรงกระบอกด้านนอกแกนออปติคัลของเลนส์ถูกกำหนดโดยพื้นผิวออปติกและเป็นเส้นที่เชื่อมต่อจุดศูนย์กลางของความโค้งของพื้นผิว
รูปที่ 8: ไดอะแกรมของการลดศูนย์กลาง
| ตารางที่ 4: ความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับการรวมศูนย์ | |
| ศูนย์กลาง | เกรดคุณภาพ |
| +/- 5 อาร์คนาที | ทั่วไป |
| +/- 3 อาร์คนาที | ความแม่นยำ |
| +/- 30 อาร์ควินาที | ความแม่นยำสูง |
ความเท่าเทียม
ความขนานอธิบายว่าพื้นผิวทั้งสองขนานกันอย่างไรเมื่อเทียบกับแต่ละอื่น ๆมีประโยชน์ในการระบุส่วนประกอบต่างๆ เช่น หน้าต่างและโพลาไรเซอร์ที่พื้นผิวแบบขนานเหมาะสำหรับประสิทธิภาพของระบบ เนื่องจากจะลดการบิดเบือนที่อาจทำให้คุณภาพของภาพหรือแสงลดลงค่าความคลาดเคลื่อนโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 5 อาร์คนาที ไปจนถึงไม่กี่อาร์ควินาที ดังนี้:
| ตารางที่ 5: ความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับความขนาน | |
| ความคลาดเคลื่อนที่ขนานกัน | เกรดคุณภาพ |
| +/- 5 อาร์คนาที | ทั่วไป |
| +/- 3 อาร์คนาที | ความแม่นยำ |
| +/- 30 อาร์ควินาที | ความแม่นยำสูง |
ความคลาดเคลื่อนของมุม
ในส่วนประกอบต่างๆ เช่น ปริซึมและตัวแยกลำแสง มุมระหว่างพื้นผิวมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของออปติกโดยทั่วไปแล้วความคลาดเคลื่อนของมุมนี้วัดได้โดยใช้ชุดประกอบ autocollimator ซึ่งระบบแหล่งกำเนิดแสงจะปล่อยแสงที่ประสานกันเครื่องปรับสีอัตโนมัติจะหมุนไปรอบ ๆ พื้นผิวของออปติกจนกระทั่งการสะท้อนของ Fresnel ที่เป็นผลกลับเข้าไปในนั้นทำให้เกิดจุดที่ด้านบนของพื้นผิวภายใต้การตรวจสอบนี่เป็นการยืนยันว่าลำแสงที่ชนกันนั้นชนกับพื้นผิวในอุบัติการณ์ปกติทุกประการจากนั้นชุดประกอบ autocollimator ทั้งหมดจะถูกหมุนไปรอบ ๆ ออปติกไปยังพื้นผิวออปติกถัดไป และทำซ้ำขั้นตอนเดิมรูปที่ 3 แสดงการตั้งค่าความคลาดเคลื่อนของมุมการวัดของการตั้งค่า autocollimator ทั่วไปความแตกต่างของมุมระหว่างตำแหน่งที่วัดได้สองตำแหน่งจะใช้ในการคำนวณค่าความคลาดเคลื่อนระหว่างพื้นผิวออปติกทั้งสองเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของมุมสามารถคงความคลาดเคลื่อนได้ไม่กี่อาร์คนาทีไปจนถึงไม่กี่อาร์ควินาที
รูปที่ 9: การตั้งค่า Autocollimator การวัดค่าความคลาดเคลื่อนของมุม
เอียง
มุมของวัสดุพิมพ์อาจเปราะบางมาก ดังนั้น สิ่งสำคัญคือต้องปกป้องมุมเหล่านี้เมื่อจัดการหรือติดตั้งส่วนประกอบออปติกวิธีทั่วไปในการป้องกันมุมเหล่านี้คือการเอียงขอบมุมเอียงทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันมุมลบมุมและป้องกันเศษที่ขอบโปรดดูตาราง 5 ต่อไปนี้สำหรับข้อมูลจำเพาะของมุมเอียงสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ
| ตารางที่ 6: ขีดจำกัดการผลิตสำหรับความกว้างของหน้าไม้สูงสุดของมุมเอียง | |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | ความกว้างใบหน้าสูงสุดของ Bevel |
| 3.00 - 5.00 มม | 0.25มม |
| 25.41มม. - 50.00มม | 0.3มม |
| 50.01มม. - 75.00มม | 0.4มม |
รูรับแสงที่ชัดเจน
รูรับแสงที่ชัดเจนกำหนดว่าส่วนใดของเลนส์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นถูกกำหนดให้เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางหรือขนาดของส่วนประกอบออปติกทั้งในเชิงกลไกหรือโดยเปอร์เซ็นต์ที่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด นอกนั้น ผู้ผลิตไม่รับประกันว่าออปติกจะเป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุตัวอย่างเช่น เลนส์อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. และรูรับแสงที่ชัดเจนระบุเป็น 95 มม. หรือ 95%ทั้งสองวิธียอมรับได้ แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ตามกฎทั่วไป ยิ่งรูรับแสงที่ชัดเจนมาก ก็ยิ่งผลิตออปติกได้ยากขึ้น เนื่องจากจะผลักลักษณะการทำงานที่ต้องการให้เข้าใกล้และใกล้กับขอบทางกายภาพของออปติกมากขึ้น
เนื่องจากข้อจำกัดในการผลิต จึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างรูรับแสงที่ชัดเจนเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางหรือความยาวคูณความกว้างของออปติก
รูปที่ 10: กราฟิกแสดงรูรับแสงที่ชัดเจนและเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์
| ตารางที่ 7: ความคลาดเคลื่อนของรูรับแสงที่ชัดเจน | |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | รูรับแสงที่ชัดเจน |
| 3.00มม. – 10.00มม | 90% ของเส้นผ่านศูนย์กลาง |
| 10.01มม. - 50.00มม | เส้นผ่านศูนย์กลาง – 1 มม |
| ≥ 50.01มม | เส้นผ่านศูนย์กลาง – 1.5 มม |
สำหรับข้อมูลจำเพาะเชิงลึกเพิ่มเติม โปรดดูแคตตาล็อกเลนส์หรือผลิตภัณฑ์เด่นของเรา
เวลาโพสต์: เมษายน-20-2023