光學(xué)設(shè)計(jì)對制造的微妙影響
發(fā)布時(shí)間：
2021-09-15
雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件提供了約束鏡片幾何結(jié)構(gòu)的工具，但它不會發(fā)出難以或不可能制造的警告或阻塞(正在進(jìn)行的)解決方案。因此，在設(shè)計(jì)階段必須小心，(必須)在普遍的指導(dǎo)原則以及與特定光學(xué)元件制造商的溝通的前提下，確保鏡片是可制造的。
為了確保真實(shí)世界中制造的成功，鏡頭設(shè)計(jì)者必須學(xué)會如何閉合設(shè)計(jì)和制造之間的回路。
有時(shí)，在軟件(設(shè)計(jì))階段看起來成功的鏡頭在轉(zhuǎn)移到制造、裝配和測試時(shí)會遇到障礙。閉合設(shè)計(jì)和制造之間的回路將使設(shè)計(jì)的迭代更少并改善現(xiàn)實(shí)世界的性能。光學(xué)設(shè)計(jì)者必須考慮諸如單個(gè)鏡片的可制造性、制造中的統(tǒng)計(jì)分布假設(shè)、面形的不規(guī)則模型以及在公差中的堆疊等問題。
可制造性：鏡片幾何形狀
雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件提供了約束鏡片幾何結(jié)構(gòu)的工具，但它不會發(fā)出難以或不可能制造的警告或阻塞(正在進(jìn)行的)解決方案。因此，在設(shè)計(jì)階段必須小心，(必須)在普遍的指導(dǎo)原則以及與特定光學(xué)元件制造商的溝通的前提下，確保鏡片是可制造的。
當(dāng)傳統(tǒng)制造由玻璃或其他結(jié)晶材料加工透鏡時(shí)，考慮在稍后的定芯中會移除的材料的情況，光學(xué)制造商通常從更大的直徑規(guī)格開始。在設(shè)計(jì)階段，為了避免出現(xiàn)銳利的透鏡邊緣，一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)法則是在比最終直徑大1mm的孔徑處始終保持邊緣厚度最小約0.7mm。
為了減少制造和測試的難度，半徑不應(yīng)該接近半球形(半徑小于約0.7倍直徑)或接近平面(表面矢高小于約100微米)。對于雙凸和雙凹元件，為了防止出現(xiàn)裝配過程中鏡片方向弄錯(cuò)的問題，應(yīng)該避免相似但不完全相同的半徑。
對于成功的鏡頭設(shè)計(jì)，Karow因子，有時(shí)稱為Z因子，或者稱為滑動角或切角計(jì)算，是一個(gè)不太為人所知但很重要的考慮因素。它描述了在鐘形卡盤之間定芯時(shí)，鏡片的自定心的能力，并且Karow因子與鐘形卡盤在透鏡1表面上的切角有關(guān)[1]。
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