Optik xususiyatlar (1-qism - Ishlab chiqarish xususiyatlari)

Optik spetsifikatsiyalar komponent yoki tizimni loyihalash va ishlab chiqarish jarayonida uning muayyan ishlash talablariga qanchalik mos kelishini tavsiflash uchun foydalaniladi.Ular ikkita sababga ko'ra foydalidir: birinchidan, ular tizimning ishlashini boshqaradigan asosiy parametrlarning maqbul chegaralarini belgilaydi;ikkinchidan, ular ishlab chiqarishga sarflanishi kerak bo'lgan resurslar miqdorini (ya'ni vaqt va xarajatlarni) belgilaydi.Optik tizim kam spetsifikatsiyadan yoki ortiqcha spetsifikatsiyadan aziyat chekishi mumkin, bu ikkalasi ham resurslarning keraksiz sarflanishiga olib kelishi mumkin.Paralight Optics sizning aniq talablaringizni qondirish uchun tejamkor optikani taqdim etadi.

Optik xususiyatlarni yaxshiroq tushunish uchun ular asosan nimani anglatishini bilish muhimdir.Quyida deyarli barcha optik elementlarning eng keng tarqalgan spetsifikatsiyalari haqida qisqacha ma'lumot berilgan.

Ishlab chiqarish spetsifikatsiyalari

Diametrga chidamlilik

Dumaloq optik komponentning diametri bardoshliligi diametr uchun maqbul qiymatlar oralig'ini ta'minlaydi.Diametr tolerantligi optikaning o'zi optik ishlashiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi, ammo agar optik har qanday ushlagichga o'rnatiladigan bo'lsa, bu juda muhim mexanik bardoshlik hisoblanadi.Misol uchun, agar optik linzaning diametri nominal qiymatidan chetga chiqsa, mexanik o'q o'rnatilgan yig'ilishda optik o'qdan siljishi mumkin, bu esa markazning buzilishiga olib kelishi mumkin.

jadval-1

1-rasm: Kolimatsiyalangan yorug'likni markazsizlashtirish

Ushbu ishlab chiqarish spetsifikatsiyasi ishlab chiqaruvchining mahorati va imkoniyatlariga qarab farq qilishi mumkin.Paralight Optics diametri 0,5 mm dan 500 mm gacha bo'lgan linzalarni ishlab chiqarishi mumkin, toleranslar +/- 0,001 mm gacha bo'lishi mumkin.

1-jadval: Diametr uchun ishlab chiqarish toleranslari
Diametrli toleranslar Sifat darajasi
+0,00/-0,10 mm Oddiy
+0,00/-0,050 mm Aniqlik
+0,000/-0,010 Yuqori aniqlik

Markaz qalinligi bardoshliligi

Optik komponentning markaziy qalinligi, asosan linzalar, markazda o'lchangan komponentning moddiy qalinligi.Markaz qalinligi linzaning mexanik o'qi bo'ylab o'lchanadi, uning tashqi qirralari orasidagi o'q sifatida aniqlanadi.Ob'ektivning markaziy qalinligining o'zgarishi optik ishlashga ta'sir qilishi mumkin, chunki markazning qalinligi egrilik radiusi bilan birga linzadan o'tadigan nurlarning optik yo'li uzunligini aniqlaydi.

jadval-2
jadval-3

2-rasm: CT, ET & FL uchun diagrammalar

2-jadval: Markaz qalinligi uchun ishlab chiqarish tolerantliklari
Markaz qalinligi tolerantliklari Sifat darajasi
+/-0,10 mm Oddiy
+/-0,050 mm Aniqlik
+/-0,010 mm Yuqori aniqlik

Edge qalinligi oyatlar markazi qalinligi

Yuqoridagi diagrammalarning markaz qalinligini ko'rsatadigan misollaridan siz linzaning qalinligi optikaning chetidan markazigacha o'zgarib turishini payqadingiz.Shubhasiz, bu egrilik va sarkma radiusining funktsiyasidir.Plano-konveks, bikonveks va musbat menisk linzalari markazlarida chetiga qaraganda kattaroq qalinlikka ega.Plano-konkav, bikonkav va salbiy menisk linzalari uchun markaz qalinligi har doim chekka qalinligidan yupqaroq bo'ladi.Optik dizaynerlar odatda chizmalarida chekka va markazning qalinligini belgilaydilar, bu o'lchamlardan biriga tolerantlik qiladilar, ikkinchisini esa mos yozuvlar o'lchami sifatida ishlatadilar.Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu o'lchamlardan biri bo'lmasa, linzalarning yakuniy shaklini ajratib bo'lmaydi.

Shakl-3-CE-ET-BEF uchun diagrammalar--EFL-musbat-salbiy-meniskus

3-rasm: Idoralar, ET, BEF va EFL uchun diagrammalar

Takoz / chekka qalinligi farqi (ETD)

Ba'zan ETD yoki ETV (chet qalinligi o'zgarishi) deb ataladigan takoz linzalar dizayni va ishlab chiqarish nuqtai nazaridan tushunish uchun oddiy tushunchadir.Asosan, bu spetsifikatsiya linzalarning ikkita optik yuzasi bir-biriga qanchalik parallel ekanligini nazorat qiladi.Paralleldan har qanday o'zgarish uzatiladigan yorug'likning o'z yo'lidan og'ishiga olib kelishi mumkin, chunki maqsad yorug'likni boshqariladigan tarzda fokuslash yoki ajratishdir, shuning uchun takoz yorug'lik yo'lida kiruvchi og'ishlarni keltirib chiqaradi.Takoz ikkita uzatuvchi yuzalar orasidagi burchak og'ishi (markazlash xatosi) yoki chekka qalinligi o'zgarishiga jismoniy bardoshlik nuqtai nazaridan aniqlanishi mumkin, bu linzalarning mexanik va optik o'qlari o'rtasidagi noto'g'ri hizalanishni anglatadi.

Rasm-4-Markazlash-xato

4-rasm: Markazlash xatosi

Sagitta (Sag)

Egrilik radiusi optik sanoatda Sag deb ataladigan Sagitta bilan bevosita bog'liq.Geometrik nuqtai nazardan, Sagitta yoyning aniq markazidan uning asosining markazigacha bo'lgan masofani ifodalaydi.Optikada Sag qavariq yoki konkav egrilikka qo'llaniladi va egri chiziq bo'ylab cho'qqi (eng yuqori yoki eng past nuqta) nuqtasi va optikaning bir chetidan egri chiziqqa perpendikulyar chizilgan chiziqning markaziy nuqtasi orasidagi jismoniy masofani ifodalaydi. boshqa.Quyidagi rasmda Sagning vizual tasviri mavjud.

Shakl-5-Sag diagrammasi

5-rasm: Sag diagrammalari

Sag muhim ahamiyatga ega, chunki u egrilik radiusi uchun markaziy joyni ta'minlaydi, shu bilan ishlab chiqaruvchilarga optikaga radiusni to'g'ri joylashtirish imkonini beradi, shuningdek, optikaning markazi va chetining qalinligini o'rnatadi.Egrilik radiusini, shuningdek, optikaning diametrini bilib, Sagni quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin.

yangiliklar-1-12

Qayerda:
R = egrilik radiusi
d = diametri

Egrilik radiusi

Ob'ektivning eng muhim jihati egrilik radiusi bo'lib, u sferik optik sirtlarning asosiy va funktsional parametridir, bu ishlab chiqarish jarayonida sifat nazoratini talab qiladi.Egrilik radiusi optik komponentning uchi va egrilik markazi orasidagi masofa sifatida aniqlanadi.Sirtning konveks, plano yoki konkav bo'lishiga qarab, u ijobiy, nol yoki salbiy bo'lishi mumkin.

Egrilik radiusi va markaz qalinligining qiymatini bilish linza yoki oynadan o'tadigan nurlarning optik yo'l uzunligini aniqlashga imkon beradi, lekin u sirtning optik kuchini aniqlashda ham katta rol o'ynaydi, bu optikaning qanchalik kuchli ekanligini aniqlashda. tizim yorug'likni birlashtiradi yoki ajratadi.Optik dizaynerlar linzalarining optik quvvat miqdorini tavsiflash orqali uzoq va qisqa fokus uzunliklarini ajratib turadilar.Qisqa fokus uzunliklari, yorug'likni tezroq egadigan va shuning uchun linza markazidan qisqaroq masofada fokusga erishadiganlar ko'proq optik quvvatga ega, yorug'likni sekinroq qaratadiganlar esa kamroq optik quvvatga ega deb ta'riflanadi.Egrilik radiusi linzalarning fokus uzunligini belgilaydi, nozik linzalar uchun fokus uzunligini hisoblashning oddiy usuli Lens-Maker formulasining nozik linzali yaqinlashuvi bilan berilgan.E'tibor bering, bu formula faqat hisoblangan fokus uzunligi bilan solishtirganda qalinligi kichik bo'lgan linzalar uchun amal qiladi.

yangiliklar-1-11

Qayerda:
f = fokus uzunligi
n = linza materialining sinishi indeksi
r1 = tushayotgan nurga eng yaqin sirt uchun egrilik radiusi
r2 = tushayotgan yorug'likdan eng uzoqda joylashgan sirt uchun egrilik radiusi

Fokus uzunligidagi har qanday o'zgarishlarni nazorat qilish uchun optiklar radius tolerantligini aniqlashlari kerak.Birinchi usul oddiy mexanik bardoshlikni qo'llashdir, masalan, radius 100 +/-0,1 mm sifatida aniqlanishi mumkin.Bunday holda, radius 99,9 mm dan 100,1 mm gacha o'zgarishi mumkin.Ikkinchi usul radius tolerantligini foizda qo'llashdir.Xuddi shu 100 mm radiusdan foydalangan holda, optist egrilik 0,5% dan ko'p o'zgarmasligini belgilashi mumkin, ya'ni radius 99,5 mm dan 100,5 mm gacha tushishi kerak.Uchinchi usul fokus uzunligi bo'yicha tolerantlikni, ko'pincha foizlarda aniqlashdir.Masalan, fokus uzunligi 500 mm bo'lgan linzalarda +/-1% bardoshlik bo'lishi mumkin, bu 495 mm dan 505 mm gacha.Ushbu fokus uzunliklarini nozik linzalar tenglamasiga ulash ishlab chiqaruvchilarga egrilik radiusi bo'yicha mexanik bardoshlikni olish imkonini beradi.

Shakl-6-Egrilik markazida radius-tolerantlik

6-rasm: Egrilik markazida radius tolerantligi

3-jadval: Egrilik radiusi uchun ishlab chiqarish tolerantliklari
Egrilik bardoshlik radiusi Sifat darajasi
+/-0,5 mm Oddiy
+/-0,1% Aniqlik
+/-0,01% Yuqori aniqlik

Amalda, optik ishlab chiqaruvchilar linzalardagi egrilik radiusini aniqlash uchun bir nechta turli xil asboblardan foydalanadilar.Birinchisi, o'lchov o'lchagichga biriktirilgan sferometrli halqadir.Oldindan belgilangan "halqa" va optikaning egrilik radiusi o'rtasidagi egrilikdagi farqni solishtirib, ishlab chiqaruvchilar tegishli radiusga erishish uchun qo'shimcha tuzatish zarurligini aniqlashlari mumkin.Bozorda aniqlikni oshirish uchun bir qator raqamli sferometrlar ham mavjud.Yana bir yuqori aniq usul - linzalarning konturini jismoniy o'lchash uchun zonddan foydalanadigan avtomatlashtirilgan kontaktli profilometr.Nihoyat, interferometriyaning kontaktsiz usuli sferik sirt orasidagi fizik masofani uning mos keladigan egrilik markaziga miqdoriy aniqlashga qodir bo'lgan chekka naqshini yaratish uchun ishlatilishi mumkin.

Markazlash

Markazlash markazlashtirish yoki markazlashtirish bilan ham tanilgan.Nomidan ko'rinib turibdiki, markazlashtirish egrilik radiusining joylashish aniqligini nazorat qiladi.Mukammal markazlashtirilgan radius uning egri chizig'ining uchini (markazini) substratning tashqi diametriga aniq moslashtiradi.Misol uchun, diametri 20 mm bo'lgan tekis-qavariq linza, agar cho'qqi tashqi diametr bo'ylab istalgan nuqtadan to'liq 10 mm masofada chiziqli joylashgan bo'lsa, mukammal markazlashtirilgan radiusga ega bo'ladi.Shunday qilib, optik ishlab chiqaruvchilar quyida ko'rsatilganidek, markazlashtirishni boshqarishda X va Y o'qlarini hisobga olishlari kerak.

Shakl-7-Markazdan ajratish diagrammasi

7-rasm: Markazdan ajratish diagrammasi

Ob'ektivdagi markazlashtiruvchining miqdori mexanik o'qning optik o'qdan jismoniy siljishidir.Ob'ektivning mexanik o'qi oddiygina linzaning geometrik o'qi bo'lib, uning tashqi tsilindri bilan belgilanadi.Ob'ektivning optik o'qi optik sirtlar bilan belgilanadi va sirtlarning egrilik markazlarini bog'laydigan chiziqdir.

Shakl-8-O'qlarni markazsizlashtirish diagrammasi

8-rasm: Markazdan ajratish diagrammasi

4-jadval: Markazlash uchun ishlab chiqarish tolerantliklari
Markazlash Sifat darajasi
+/-5 yoy daqiqa Oddiy
+/-3 yoy daqiqa Aniqlik
+/-30 yoy soniya Yuqori aniqlik

Parallellik

Parallelizm ikki sirt bir-biriga nisbatan qanchalik parallel ekanligini tavsiflaydi.Parallel yuzalar tizim ishlashi uchun ideal bo'lgan oynalar va polarizatorlar kabi komponentlarni belgilashda foydalidir, chunki ular aks holda tasvir yoki yorug'lik sifatini yomonlashtirishi mumkin bo'lgan buzilishlarni minimallashtiradi.Odatda toleranslar 5 yoy daqiqadan bir necha yoy soniyagacha o'zgarib turadi:

5-jadval: Parallelizm uchun ishlab chiqarish tolerantliklari
Parallellik tolerantliklari Sifat darajasi
+/-5 yoy daqiqa Oddiy
+/-3 yoy daqiqalari Aniqlik
+/-30 yoy soniya Yuqori aniqlik

Burchakka chidamlilik

Prizmalar va nur ajratgichlar kabi komponentlarda yuzalar orasidagi burchaklar optikaning ishlashi uchun juda muhimdir.Bu burchakka bardoshlik odatda avtokollimator majmuasi yordamida o'lchanadi, uning yorug'lik manbai tizimi kollimatsiyalangan yorug'lik chiqaradi.Avtokollimator optikaning yuzasi bo'ylab aylantiriladi, natijada Fresnel aksi uning ichiga qaytib, tekshirilayotgan sirt ustida dog' hosil qiladi.Bu kollimatsiyalangan nurning to'liq normal chastotada sirtga tegayotganini tasdiqlaydi.Keyin butun avtokollimator majmuasi optik atrofida keyingi optik sirtga aylantiriladi va xuddi shu protsedura takrorlanadi.3-rasmda burchak tolerantligini o'lchash uchun odatiy avtokollimator o'rnatilishi ko'rsatilgan.Ikkita o'lchangan pozitsiyalar orasidagi burchak farqi ikkita optik sirt orasidagi bardoshlikni hisoblash uchun ishlatiladi.Burchakka bardoshliligi bir necha yoy daqiqalarigacha, bir necha yoy soniyalarigacha saqlanishi mumkin.

Shakl-9-Avtokollimator-Sozlash-o'lchash-burchakka chidamlilik

9-rasm: Avtokollimatorni sozlash burchakka bardoshlilikni o'lchash

Bevel

Substrat burchaklari juda mo'rt bo'lishi mumkin, shuning uchun optik komponentni ishlatish yoki o'rnatishda ularni himoya qilish muhimdir.Ushbu burchaklarni himoya qilishning eng keng tarqalgan usuli bu qirralarning egilishidir.Nishablar himoya chamfers sifatida xizmat qiladi va chekka chiplari oldini oladi.Iltimos, turli diametrlar uchun egilish xususiyatlari uchun quyidagi 5-jadvalga qarang.

Jadval 6: Nishabning maksimal yuz kengligi uchun ishlab chiqarish chegaralari
Diametri Nishabning maksimal yuz kengligi
3,00 - 5,00 mm 0,25 mm
25,41 mm - 50,00 mm 0,3 mm
50,01 mm - 75,00 mm 0,4 mm

Diafragmani tozalash

Aniq diafragma linzalarning qaysi qismi yuqorida tavsiflangan barcha xususiyatlarga mos kelishini boshqaradi.Bu optik komponentning diametri yoki o'lchami mexanik ravishda yoki spetsifikatsiyalarga javob berishi kerak bo'lgan foiz sifatida aniqlanadi, undan tashqari ishlab chiqaruvchilar optikaning belgilangan spetsifikatsiyalarga rioya qilishiga kafolat bermaydi.Masalan, linzaning diametri 100 mm va aniq diafragma 95 mm yoki 95% bo'lishi mumkin.Ikkala usul ham maqbuldir, lekin umumiy qoida sifatida esda tutish kerakki, aniq diafragma qanchalik katta bo'lsa, optikani ishlab chiqarish shunchalik qiyin bo'ladi, chunki u kerakli ishlash xususiyatlarini optikaning jismoniy chetiga yaqinlashtiradi.

Ishlab chiqarish cheklovlari tufayli optikaning diametriga yoki uzunligiga to'liq teng bo'lgan aniq diafragma hosil qilish deyarli mumkin emas.

yangiliklar-1-10

10-rasm: Ob'ektivning aniq diafragma va diametrini ko'rsatadigan grafik

7-jadval: Aniq diafragma tolerantliklari
Diametri Diafragmani tozalash
3,00 mm - 10,00 mm Diametrning 90%
10,01 mm - 50,00 mm Diametri - 1 mm
≥ 50,01 mm Diametri - 1,5 mm

Batafsilroq spetsifikatsiyalar uchun bizning katalogimiz optikasi yoki taniqli mahsulotlarni ko'ring.


Yuborilgan vaqt: 20-aprel-2023