光學(xué)設(shè)計對制造的微妙影響
為了確保真實世界中制造的成功,鏡頭設(shè)計者必須學(xué)會如何閉合設(shè)計和制造之間的回路。
D1和D2是正在使用的鐘形卡盤的直徑(通常與透鏡的有效孔徑相同)。R1和R2是第一和第二面的半徑。凸表面有正半徑,凹表面有負(fù)半徑(圖1)。 圖1:左邊的鏡頭(Z=2.5)比右邊的鏡頭(Z=0.4)具有更高的Karow因子。這意味著左邊的鏡片將更容易通過自動鐘形夾緊定心。圖片由Edmund Optics提供。 一般來說,如果Karow因子(Z因子)保持在0.56以上,則可以使用自動鐘形夾緊法進(jìn)行定心。Karow因子小于0.56時,鏡片仍然可以制造,但是需要手工定心。手工處理更耗時,將需要更多的操作時間,并且顯著提高最終成本。開發(fā)所有元件的Karow因子大于0.56的設(shè)計可能是困難的,但對于那些接近極限的鏡片,在設(shè)計的最后階段值得約束它們的Karow因子。 透鏡定心的另一個幾何考慮是彎月透鏡曲率半徑的同心度。如果這些半徑幾乎同心,透鏡將難以定心,因為必須去除大量的材料以校正表面相對于彼此的任何偏心。半徑的同心度使用下式評估: R1是離曲率中心較遠(yuǎn)的一側(cè)的半徑,R2是離曲率中心較近的一側(cè)的半徑,CT 是透鏡的中心厚度(圖2)。需要遵循的經(jīng)驗法則是Δr>2mm。 圖2:半徑接近同心的彎月透鏡。為了確保透鏡在制造過程中能夠定心,Δr應(yīng)該大于2mm。CT是中心厚度。圖片由Edmund Optics提供。 |
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