Ginagamit ang mga optical na pagtutukoy sa buong disenyo at pagmamanupaktura ng isang bahagi o system upang matukoy kung gaano kahusay nito natutugunan ang ilang mga kinakailangan sa pagganap.Ang mga ito ay kapaki-pakinabang para sa dalawang kadahilanan: una, tinukoy nila ang mga katanggap-tanggap na limitasyon ng mga pangunahing parameter na namamahala sa pagganap ng system;pangalawa, tinukoy nila ang halaga ng mga mapagkukunan (ibig sabihin, oras at gastos) na dapat gastusin sa pagmamanupaktura.Ang isang optical system ay maaaring magdusa mula sa alinman sa under-specification o over-specification, na parehong maaaring magresulta sa hindi kinakailangang paggasta ng mga mapagkukunan.Ang Paralight Optics ay nagbibigay ng cost-effective na optika upang matugunan ang iyong mga eksaktong kinakailangan.
Upang makakuha ng mas mahusay na pag-unawa sa mga optical na detalye, mahalagang matutunan kung ano ang karaniwang ibig sabihin ng mga ito.Ang sumusunod ay isang maikling pagpapakilala ng mga pinakakaraniwang pagtutukoy ng halos lahat ng optical elements.
Mga Pagtutukoy sa Paggawa
Diameter Tolerance
Ang diameter tolerance ng isang circular optical component ay nagbibigay ng katanggap-tanggap na hanay ng mga halaga para sa diameter.Ang diameter tolerance ay walang anumang epekto sa optical performance ng optic mismo, gayunpaman ito ay isang napakahalagang mechanical tolerance na dapat isaalang-alang kung ang optic ay ilalagay sa anumang uri ng holder.Halimbawa, kung ang diameter ng isang optical lens ay lumihis mula sa nominal na halaga nito, posible na ang mechanical axis ay maaaring ilipat mula sa optical axis sa isang naka-mount na pagpupulong, kaya nagiging sanhi ng decenter.
Figure 1: Decentering ng Collimated Light
Maaaring mag-iba ang detalye ng pagmamanupaktura na ito batay sa kakayahan at kakayahan ng partikular na fabricator.Ang Paralight Optics ay maaaring gumawa ng mga lente mula sa diameter na 0.5mm hanggang 500mm, ang mga tolerance ay maaaring umabot sa mga limitasyon ng +/-0.001mm.
| Talahanayan 1: Mga Pagpapahintulot sa Paggawa para sa Diameter | |
| Mga Pagpapahintulot sa Diameter | Marka ng Kalidad |
| +0.00/-0.10 mm | Karaniwan |
| +0.00/-0.050 mm | Katumpakan |
| +0.000/-0.010 | Mataas na presisyon |
Center Thickness Tolerance
Ang kapal ng gitna ng isang optical na bahagi, karamihan sa mga lente, ay ang kapal ng materyal ng sangkap na sinusukat sa gitna.Ang kapal ng gitna ay sinusukat sa mekanikal na axis ng lens, na tinukoy bilang ang axis nang eksakto sa pagitan ng mga panlabas na gilid nito.Ang pagkakaiba-iba ng kapal ng gitna ng isang lens ay maaaring makaapekto sa pagganap ng optical dahil ang kapal ng gitna, kasama ang radius ng curvature, ay tumutukoy sa haba ng optical path ng mga sinag na dumadaan sa lens.
Figure 2: Mga diagram para sa CT, ET & FL
| Talahanayan 2: Mga Pagpapahintulot sa Paggawa para sa Kapal ng Center | |
| Center Thickness Tolerances | Marka ng Kalidad |
| +/-0.10 mm | Karaniwan |
| +/-0.050 mm | Katumpakan |
| +/-0.010 mm | Mataas na presisyon |
Kapal ng gilid ng mga taludtod sa gitna ng kapal
Mula sa mga halimbawa sa itaas ng mga diagram na nagpapakita ng kapal ng gitna, malamang na napansin mo na ang kapal ng isang lens ay nag-iiba mula sa gilid hanggang sa gitna ng optic.Malinaw, ito ay isang function ng radius ng curvature at sag.Ang mga plano-convex, biconvex at positive meniscus lens ay may mas malaking kapal sa kanilang mga sentro kaysa sa gilid.Para sa mga plano-concave, biconcave at negatibong meniscus lens, ang kapal ng gitna ay palaging mas manipis kaysa sa kapal ng gilid.Karaniwang tinutukoy ng mga optical designer ang kapal ng gilid at gitna sa kanilang mga guhit, na pinahihintulutan ang isa sa mga dimensyong ito, habang ginagamit ang isa bilang reference na dimensyon.Mahalagang tandaan na kung wala ang isa sa mga sukat na ito, imposibleng makilala ang panghuling hugis ng lens.
Figure 3: Mga diagram para sa CE, ET, BEF at EFL
Wedge / Edge Thickness Difference (ETD)
Ang Wedge, kung minsan ay tinutukoy bilang ETD o ETV (Edge Thickness Variation), ay isang tuwirang konsepto na mauunawaan sa mga tuntunin ng disenyo at katha ng lens.Karaniwang, kinokontrol ng detalyeng ito kung gaano kahanay ang dalawang optical surface ng isang lens sa isa't isa.Ang anumang pagkakaiba-iba mula sa parallel ay maaaring maging sanhi ng paglihis ng ipinadalang ilaw mula sa landas nito, dahil ang layunin ay ituon o i-diverge ang liwanag sa isang kontroladong paraan, ang wedge samakatuwid ay nagpapakilala ng hindi gustong paglihis sa liwanag na landas.Ang wedge ay maaaring tukuyin sa mga tuntunin ng angular deviation (centering error) sa pagitan ng dalawang transmitting surface o isang pisikal na tolerance sa variation ng kapal ng gilid, ito ay kumakatawan sa misalignment sa pagitan ng mechanical at optical axes ng isang lens.
Larawan 4: Error sa Pagsentro
Sagitta (Sag)
Ang radius ng curvature ay direktang nauugnay sa Sagitta, mas karaniwang tinatawag na Sag sa optical industry.Sa mga geometric na termino, ang Sagitta ay kumakatawan sa distansya mula sa eksaktong sentro ng isang arko hanggang sa gitna ng base nito.Sa optika, ang Sag ay nalalapat sa matambok o malukong curvature at kumakatawan sa pisikal na distansya sa pagitan ng vertex (pinakamataas o pinakamababang punto) na punto sa kahabaan ng kurba at ang sentrong punto ng isang linyang iginuhit patayo sa kurba mula sa isang gilid ng optic hanggang sa iba pa.Ang figure sa ibaba ay nag-aalok ng visual na paglalarawan ng Sag.
Larawan 5: Mga Diagram ng Sag
Mahalaga ang Sag dahil nagbibigay ito ng sentrong lokasyon para sa radius ng curvature, kaya nagbibigay-daan sa mga fabricator na iposisyon nang tama ang radius sa optic, pati na rin, pagtatatag ng parehong kapal ng gitna at gilid ng isang optic.Sa pamamagitan ng pag-alam sa radius ng curvature, pati na rin, ang diameter ng isang optic, ang Sag ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng sumusunod na formula.
saan:
R = radius ng curvature
d = diameter
Radius ng Curvature
Ang pinakamahalagang aspeto ng isang lens ay ang radius ng curvature, ito ay isang pangunahing at functional na parameter ng spherical optical surface, na nangangailangan ng kontrol sa kalidad sa panahon ng pagmamanupaktura.Ang radius ng curvature ay tinukoy bilang ang distansya sa pagitan ng vertex ng optical component at ang sentro ng curvature.Maaari itong maging positibo, zero, o negatibo depende sa kung ang ibabaw ay matambok, plano, o malukong, nang may paggalang.
Ang pag-alam sa halaga ng radius ng curvature at center thickness ay nagpapahintulot sa isa na matukoy ang optical path na haba ng mga sinag na dumadaan sa lens o salamin, ngunit ito ay gumaganap din ng malaking papel sa pagtukoy ng optical power ng ibabaw, na kung gaano kalakas ang optical. ang sistema ay nagtatagpo o nag-diverge ng liwanag.Tinutukoy ng mga optical designer ang mahaba at maikling focal length sa pamamagitan ng paglalarawan sa dami ng optical power ng kanilang mga lente.Ang mga maikling focal length, ang mga mas mabilis na nakayuko ng liwanag at samakatuwid ay nakakamit ang focus sa isang mas maikling distansya mula sa gitna ng lens ay sinasabing may mas malaking optical power, habang ang mga mas mabagal na nakatutok sa liwanag ay inilalarawan na may mas kaunting optical power.Tinutukoy ng radius ng curvature ang focal length ng isang lens, isang simpleng paraan upang kalkulahin ang focal length para sa manipis na mga lente ay ibinibigay ng Thin Lens Approximation ng Formula ng Lens-Maker.Pakitandaan, ang formula na ito ay may bisa lamang para sa mga lente na ang kapal ay maliit kung ihahambing sa kinakalkula na focal length.
saan:
f = haba ng focal
n = refractive index ng materyal ng lens
r1 = radius ng curvature para sa surface na pinakamalapit sa incident light
r2 = radius ng curvature para sa ibabaw na pinakamalayo sa liwanag ng insidente
Upang makontrol ang anumang pagkakaiba-iba sa focal length, samakatuwid kailangan ng mga optiko na tukuyin ang radius tolerance.Ang unang paraan ay ang paglalapat ng simpleng mekanikal na pagpapaubaya, halimbawa, ang isang radius ay maaaring tukuyin bilang 100 +/-0.1mm.Sa ganoong kaso, ang radius ay maaaring mag-iba sa pagitan ng 99.9mm at 100.1mm.Ang pangalawang paraan ay ang paglalapat ng radius tolerance sa mga tuntunin ng porsyento.Gamit ang parehong 100mm radius, maaaring tukuyin ng isang optiko na ang curvature ay hindi maaaring mag-iba nang higit sa 0.5%, ibig sabihin, ang radius ay dapat na nasa pagitan ng 99.5mm at 100.5mm.Ang ikatlong paraan ay upang tukuyin ang isang tolerance sa focal length, kadalasan sa mga tuntunin ng porsyento.Halimbawa, ang isang lens na may 500mm focal length ay maaaring may +/-1% tolerance na isinasalin sa 495mm hanggang 505mm.Ang pag-plug ng mga focal length na ito sa equation ng manipis na lens ay nagbibigay-daan sa mga fabricator na makuha ang mekanikal na tolerance sa radius ng curvature.
Figure 6: Radius Tolerance sa Center of Curvature
| Talahanayan 3: Mga Pagpapahintulot sa Paggawa para sa Radius ng Curvature | |
| Radius ng Curvature Tolerances | Marka ng Kalidad |
| +/-0.5mm | Karaniwan |
| +/-0.1% | Katumpakan |
| +/-0.01% | Mataas na presisyon |
Sa pagsasagawa, ang mga optical fabricator ay gumagamit ng ilang iba't ibang uri ng mga instrumento upang maging kwalipikado ang radius ng curvature sa isang lens.Ang una ay isang singsing na spherometer na nakakabit sa isang panukat na panukat.Sa pamamagitan ng paghahambing ng pagkakaiba sa curvature sa pagitan ng isang paunang natukoy na "singsing" at ang radius ng curvature ng optika, matutukoy ng mga fabricator kung kinakailangan ang karagdagang pagwawasto upang makamit ang naaangkop na radius.Mayroon ding isang bilang ng mga digital spherometer sa merkado para sa mas mataas na katumpakan.Ang isa pang napakatumpak na paraan ay isang automated contact profilometer na gumagamit ng probe upang pisikal na sukatin ang tabas ng lens.Sa wakas, ang non-contact na paraan ng interferometry ay maaaring gamitin upang lumikha ng isang fringe pattern na may kakayahang i-quantify ang pisikal na distansya sa pagitan ng spherical surface sa katumbas nitong sentro ng curvature.
Sentro
Ang centration ay kilala rin sa pamamagitan ng centering o decenter.Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, kinokontrol ng centration ang katumpakan ng lokasyon ng radius ng curvature.Ang isang perpektong nakasentro na radius ay tiyak na ihanay ang vertex (gitna) ng curvature nito sa labas ng diameter ng substrate.Halimbawa, ang isang plano-convex lens na may diameter na 20mm ay magkakaroon ng perpektong nakasentro na radius kung ang vertex ay linearly na nakaposisyon nang eksaktong 10mm mula sa anumang punto sa labas ng diameter.Samakatuwid, sumusunod na ang mga optical fabricator ay dapat isaalang-alang ang parehong X at Y axis kapag kinokontrol ang centration tulad ng ipinapakita sa ibaba.
Larawan 7: Diagram ng Decentering
Ang halaga ng decenter sa isang lens ay ang pisikal na pag-aalis ng mechanical axis mula sa optical axis.Ang mekanikal na axis ng isang lens ay simpleng geometric axis ng lens at tinukoy ng panlabas na silindro nito.Ang optical axis ng isang lens ay tinukoy ng mga optical surface at ang linya na nag-uugnay sa mga sentro ng curvature ng mga surface.
Larawan 8: Diagram ng Decentering
| Talahanayan 4: Mga pagpapaubaya sa paggawa para sa Centration | |
| Sentro | Marka ng Kalidad |
| +/-5 Arcminutes | Karaniwan |
| +/-3 Arcminutes | Katumpakan |
| +/-30 Arcsecond | Mataas na presisyon |
Paralelismo
Ang paralelismo ay naglalarawan kung paano magkatulad ang dalawang ibabaw na may paggalang sa isa't isa.Ito ay kapaki-pakinabang sa pagtukoy ng mga bahagi tulad ng mga bintana at polarizer kung saan ang mga parallel na ibabaw ay perpekto para sa performance ng system dahil pinapaliit ng mga ito ang distortion na maaaring makabawas sa kalidad ng imahe o liwanag.Ang mga karaniwang pagpapaubaya ay mula sa 5 arcminutes hanggang sa ilang arcsecond gaya ng sumusunod:
| Talahanayan 5: Mga pagpapaubaya sa paggawa para sa Paralelismo | |
| Parallelism Tolerances | Marka ng Kalidad |
| +/-5 Arcminutes | Karaniwan |
| +/-3 Arcminutes | Katumpakan |
| +/-30 Arcsecond | Mataas na presisyon |
Angle Tolerance
Sa mga bahagi tulad ng prisms at beamsplitters, ang mga anggulo sa pagitan ng mga ibabaw ay kritikal sa pagganap ng optic.Ang angle tolerance na ito ay karaniwang sinusukat gamit ang isang autocollimator assembly, na ang light source system ay naglalabas ng collimated light.Ang autocollimator ay pinaikot sa ibabaw ng optic hanggang sa ang resultang Fresnel reflection pabalik dito ay makagawa ng isang lugar sa ibabaw ng surface sa ilalim ng inspeksyon.Ito ay nagpapatunay na ang collimated beam ay tumatama sa ibabaw sa eksaktong normal na saklaw.Ang buong autocollimator assembly ay pagkatapos ay iikot sa paligid ng optic sa susunod na optical surface at ang parehong pamamaraan ay paulit-ulit.Ipinapakita ng Figure 3 ang isang tipikal na setup ng autocollimator na sumusukat sa angle tolerance.Ang pagkakaiba sa anggulo sa pagitan ng dalawang sinusukat na posisyon ay ginagamit upang kalkulahin ang tolerance sa pagitan ng dalawang optical surface.Ang angle tolerance ay maaaring tumagal sa mga tolerance ng ilang arcminutes hanggang sa ilang arcseconds.
Figure 9: Pagsusukat ng Angle Tolerance ng Autocollimator Setup
Bevel
Ang mga sulok ng substrate ay maaaring masyadong marupok, samakatuwid, mahalagang protektahan ang mga ito kapag humahawak o nag-mount ng isang optical component.Ang pinakakaraniwang paraan ng pagprotekta sa mga sulok na ito ay ang pag-bevel sa mga gilid.Ang mga bevel ay nagsisilbing proteksiyon na mga chamfer at pinipigilan ang mga chips sa gilid.Pakitingnan ang sumusunod na talahanayan 5 para sa spec ng bevel para sa iba't ibang diameter.
| Talahanayan 6: Mga Limitasyon sa Paggawa para sa Pinakamataas na Lapad ng Mukha ng Bevel | |
| diameter | Pinakamataas na Lapad ng Mukha ng Bevel |
| 3.00 - 5.00mm | 0.25mm |
| 25.41mm - 50.00mm | 0.3mm |
| 50.01mm - 75.00mm | 0.4mm |
Maaliwalas na Aperture
Ang malinaw na aperture ay namamahala sa kung anong bahagi ng isang lens ang dapat sumunod sa lahat ng mga detalyeng inilarawan sa itaas.Ito ay tinukoy bilang ang diameter o sukat ng isang optical component alinman sa mekanikal o sa pamamagitan ng porsyento na dapat matugunan ang mga pagtutukoy, sa labas nito, hindi ginagarantiyahan ng mga fabricator na ang optic ay susunod sa nakasaad na mga pagtutukoy.Halimbawa, ang isang lens ay maaaring may diameter na 100mm at isang malinaw na aperture na tinukoy bilang alinman sa 95mm o 95%.Ang alinmang paraan ay katanggap-tanggap ngunit mahalagang tandaan bilang pangkalahatang tuntunin, mas malaki ang malinaw na siwang, mas mahirap gawin ang optic dahil itinutulak nito ang mga kinakailangang katangian ng pagganap na palapit at palapit sa pisikal na gilid ng optic.
Dahil sa mga hadlang sa pagmamanupaktura, halos imposibleng makagawa ng malinaw na siwang na eksaktong katumbas ng diameter, o ang haba sa lapad, ng isang optic.
Figure 10: Graphic na Nagsasaad ng Malinaw na Aperture at Diameter ng isang lens
| Talahanayan 7: Malinaw na Aperture Tolerance | |
| diameter | Maaliwalas na Aperture |
| 3.00mm – 10.00mm | 90% ng Diameter |
| 10.01mm - 50.00mm | Diameter - 1 mm |
| ≥ 50.01mm | Diameter - 1.5 mm |
Para sa mas malalim na detalye, pakitingnan ang aming catalog optics o mga itinatampok na produkto.
Oras ng post: Abr-20-2023