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光学镜头的结构设计与装配工艺
- 2020-05-23-

光学镜头的结构设计与装配工艺

众所周知,光学设计对于高端镜头来说是非常重要的,但是如何将一个好的光学设计转化为一个产品才是更重要的。然而,镜片(特别是高端镜片)是如何制造、组装和测试的?本文结合实际工作经验,对透镜的光学冷加工、结构设计和装配工艺进行了简要论述。

光学冷加工:很多没有在光学冷加工车间工作过的人对光学透镜的加工工艺很好奇。实际上,光学冷加工是将光学玻璃原材料切割、粗磨、细磨、抛光、磨边、镀膜、涂胶等全过程与石材成型,然后在图纸上得到所需精度的光学透镜。

国产光学镜头的一般加工精度:

1.外径公差约为-0.02~0;

2.中心厚度公差:?0.02;

3.偏心率:约2′;

4.孔径:约3;

5.局部孔径:约0.3;

6.减反射膜后反射率:小于0.5%。

注:光学透镜的标记要求严格的公差分析。文中给出的一般加工精度仅供参考。另外,需要注意的是,公差越紧,加工难度越大,车间废品率越高。对于需要考虑成本的透镜,需要结合公差分析结果仔细权衡。

结构设计

1.参照装配图,透镜主要分为前组、中组、前压帽、中组、后组、垫片、透镜体、物镜壳、压环、弹簧、背光杆等零件。

2.设计中有5个镜头,第①个镜头固定在前组,第二个镜头和第三个镜头粘在一起,固定在中间组,第四个镜头固定在中间组,第五个镜头固定在后组。

3.将前组、中组、中组、后组和间隔环放置在镜体内,然后用压力环压紧,镜体外用物镜壳和前压力帽旋转。在透镜体和物镜壳之间设有弹簧(保护样品),在物镜壳内旋转背光柱。

4.一定要问:为什么要把镜片固定在前组、中组、中组和后组,而不是直接固定在镜中?这是因为,用前一种方法,可以获得更高的同轴度精度。它利用光学中心仪确定前组的机械轴(前组的加工要求很高,需要“一刀切”),然后移动镜头,使镜头的光轴与前组的机械轴同轴,然后配药,暴露和固定。

5.对于前组、中组,后组与镜体的配合间隙越小越好。前组、中组、后组外径公差和镜体内径公差可标注在5um左右。

6。两组与镜体的间隙约为0.1~0.2,为昏迷调整留有一定的余地。

7.前组、第①组、第二组、后组和间隔棒的内部都装有螺纹(防晒线)以减少杂散光。

装配工艺

对于透镜来说,透镜的装配过程就是调整像差(球差、彗差、散光、场曲率、畸变、两种色差)的过程。本文主要介绍工厂常用的“星点法”。

星点法是用透射光照射一块镀铝膜的玻璃板(铝膜很薄,有些部分会透明),产生衍射斑,然后通过微系统观察用透镜进行调节。理论上,如果透镜没有像差,在目镜视场中看到的衍射点应该是空气点加上几个薄圆环,因此透镜的调整过程是观察衍射点形状和改变透镜参数的实时过程。对于有着丰富镜头调节经验的傅先生来说,他们一眼就能看出镜头中存在哪种像差,以及如何调节像差。对新手来说这很难。


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