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透镜中心偏

【添加时间:2022-02-26 17:06:26】【来源:】【作者:cddaxin】【阅读:


 

透镜中心偏

 

一   透镜中心偏的历史
1987年以前对光学零件偏心的定义是,光学零件几何轴与光轴的偏离量,用字母c表示。用透射像定中心时,c=δ/2β  δ-像的跳动量,β-显微物镜倍率;磨边时用自准反射像测量,偏心距离e=δ/4β。透射法测量中心偏存在一个问题,c=0时仅是机械轴穿过像方主点,不能认为光轴与几何轴重合。1980年7月五机部组织了全国22个单位关于中心偏国家标准的大讨论。后来82、83、84又开了几次会议,会后我们购买的3台ZX-3型内调焦对心器。

 

 

后来,1987年发布了透镜中心误差国家标准,国标把中心误差定义为:光学表面定心顶点处的法线对基准轴的偏离量。此夹角称为面倾角,用希腊字母χ表示。标准化室要求立即执行新标准,技术处按附件里偏心差c与新标的面倾角x的换算公式。

 

在图纸上同时标注二者,只是把c值用括弧圈上。
2010年又发布了透镜中心偏差国家标准,没有大的改动,附件里χ改成χ2

 

工厂在磨边时透镜的一个面与接头紧密粘上时,调整另一个表面的反射像直到不动,其实是把第2个面的平移量和倾斜量都调好了。在zemax公差分析时,可以把某面在y方向平移一下或者倾斜一下,也可以把整个透镜相对系统光轴平移一下,或者倾斜一下。在装配镜头时,将第一片透镜的第一面调整到转台的回转轴上,回转轴就是基准轴,其余各透镜的光轴相对基准轴都是空间两条直线,它既有光轴偏离基准轴产生的偏心差,又有光轴与基准有一个偏角产生的倾斜差。

二   宣贯新国标后实际做法
我找到了同时标注 x和c的图纸,用ZK9玻璃 n=1.6203 ,

 

 

此单透镜用反射式定心器检测时,是将凹面朝下,放在定心胎具的内台上,旋转度盘在0、180,90、270记下球心像画的圆x1x2和y1y2值,然后计算面倾角。反射式测量时面倾角有2种表示方式,一种是以球心像到基准轴的距离α表示,面倾角计算公式:α=0.291×χ×R×10^-3,另一种是以是角度表示,以角度分表示时χ=3438×α/R,工厂图纸上标出的就是这个。

 

χ=10.2"=0.17′  代入α=0.291×χ×R×10^-3,α=0.00825mm。

 

由于生产线上大量的是透射式测量仪器,新标准有一个过渡期。所以还要标上老的中心偏C的值,当χ=10.2"时,(10.2″=0.17′)

将面倾角换算成透射的偏心差公式:

c=0.291*(n-1)*L′F*x*10^-3
=0.291*(1.62-1)*402.14*0.17*0.001   
=0.0123
≈0.012mm


三   在ZEMAX公差分析时中心偏差是怎么体现的
在Zemax公差分析时表面公差有4个操作数:                                                   

                                                       X 偏轴  0.05    TSDX-表面相对基准轴在X方向上的平行偏心量0.05mm
                                                      Y 偏心  0.05    TSDY-表面相对基准轴在Y方向上的平行偏心量0.05mm
                                                      X 倾斜   0.05   TSTX-表面相对基准轴在X方向上的倾斜偏心0.05度(3
                                                      Y 倾斜   0.05   TSTY-表面相对基准轴在Y方向上的倾斜偏心0.05度(3


真实的光学表面顶点处的法线相对基准轴既有平移偏心又有倾斜偏心,软件这样分开写便于数学分析。同时倾斜量还可以用长度毫米表示,这是照顾工艺习惯。对于光学零件也有4个操作数:
                                                     X 偏轴  0.05    TSDX-零件相对基准轴在X方向上的平行偏心量0.05mm
                                                    Y 偏心  0.05     TSDY-零件相对基准轴在Y方向上的平行偏心量0.05mm
                                                    倾斜X轴  0.05   TSTX-零件相对基准轴在X方向上的倾斜偏心0.05度(3
                                                     倾斜Y轴 0.05   TSTY-零件相对基准轴在Y方向上的倾斜偏心0.05度(3
光学零件偏心主要是模拟装配时产生的偏心,也可以在敏感零件的前后插入坐标间断,具体查看偏心值。


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