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【光學(xué)知識】工業(yè)鏡頭中透鏡的定心

  • 來源:光虎

工業(yè)鏡頭中透鏡的定心


定心的目的是使中心線與機(jī)械中心線合而為一,另一功能則是控制鏡片的外徑達(dá)到公差配合。
為了滿足光學(xué)成像的要求,需要保證鏡片的光軸在一條直線上。但在加工與裝配時的鏡片是以外圓進(jìn)行定位,但單單依靠外圓定位,無法保證光軸一致性,那么就要求透鏡在生產(chǎn)過程時要有定心磨邊這一步驟。
精磨拋光后的透鏡一般都還未定心,此時存在的中心誤差,中心誤差會有兩種情況:透鏡自身光軸與系統(tǒng)理想光軸交叉(圖1),透鏡自身光軸與系統(tǒng)理想光軸平行的情況(圖2)。


定心的方法

定心的方法很多,可以歸類為光學(xué)定心法、機(jī)械定心法、激光定心法、光電定心法。光學(xué)定心又可以分為透鏡表面反射像定心法、球心自準(zhǔn)反射像定心法、透射像定心法和電視定心法等。簡單介紹一下機(jī)械定心法,當(dāng)透鏡處于非定心狀態(tài)時,由于其邊厚不等,則透鏡受力不平衡。這時由彈簧產(chǎn)生的支反力,可分解成垂直于夾頭端面的夾緊力和垂直軸線的定心力(圖3)。



不同透鏡的形狀對于定心來說,也會有不同的難易程度。為了反應(yīng)透鏡定心難易程度,給出了定心系數(shù)Z,其公式為:



D分別為透鏡前后兩個面的直徑,R為其曲率半徑,當(dāng)透鏡兩面均為凹或凸時,正負(fù)號取正號,當(dāng)為一凸一凹時,正負(fù)號取負(fù)號。一般分為幾個等級:Z<0.05,定心困難;0.05≤Z<0.15,一般定心;0.15≤Z,定心容易。

一般的,透鏡為彎月透鏡,且曲率半徑接近時,Z值就會越小,定心難度就會越大。

【來源:光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】






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