光學鏡頭的結構分析

對於高端鏡頭來(lái)說,光學設計固然(rán)很重要,但是如何把一個好的光學設計轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,才是最關鍵(jiàn)的。

然而鏡頭(尤其是高(gāo)端光學鏡頭)是如何製造,裝配和檢測的?本文結合實際工作經驗,以一個中倍顯微物鏡為例(lì),

簡單地談一下鏡片的光(guāng)學冷加工,結構設(shè)計(jì),裝配工藝。

 

很多沒進過光(guāng)學冷加工車間的朋友對光學透鏡(jìng)的加工技術很好奇,其實光學冷加工就是把像石(shí)頭一樣形(xíng)狀(zhuàng)的光學玻璃原料,
進行切割(gē),粗磨,精磨,拋(pāo)光,磨邊,鍍膜,膠合等一整套工藝,最終得到圖紙要求精度的光學透鏡。
具體的光學冷加工工藝在這裏就不詳細說了,此處重點說一下目前國內光學透鏡(jìng)的一般加工(gōng)精度:
  1.外徑公差-0.02~0左右;
  2.中心厚(hòu)度公差:±0.02左右;
  3.偏心(xīn):2′左右;
  4.光圈:3左右;
  5.局部光圈:0.3左(zuǒ)右;
  6.鍍增透膜後的反射率:小於0.5%左右。
  注:光學透鏡的標注是需要進行嚴格的公差分析的,此處給出的(de)是一般(bān)的加工精度,隻作為參考。
另外,需要(yào)注意的(de)是(shì),公差標(biāo)注的越緊,加工難度就越大,車(chē)間的報廢率就會(huì)越高,對(duì)於需要考慮成本的鏡頭來說,
這個是需要結合公差分析的結果,仔細權衡(héng)的。
結構設計
1.鏡頭主(zhǔ)要分為前組,中一組,前壓帽,中二組,後組,隔圈,鏡體,物(wù)鏡殼,壓圈,彈簧,後光(guāng)欄等幾個零件。
2.若有5片透鏡(jìng),第一片透(tòu)鏡固定在前組裏,第(dì)二片和第三片透鏡膠合在一起,固定在中一組裏,第(dì)四(sì)片透鏡固定在中二組裏,第五片透鏡固定在(zài)後組裏。
3.前組,中(zhōng)一(yī)組,中二組,後組,隔圈是放在鏡體(tǐ)裏麵的,然後用壓圈壓(yā)住,而鏡(jìng)體的外(wài)麵旋有物鏡殼(ké)和前壓帽。鏡體和物鏡殼之間裝有彈簧(保護樣品),後光欄旋在物鏡殼內。
4. 肯定有人要問:為什麽要把鏡片固(gù)定在前組,中一組,中二組和後組裏,而不是直接(jiē)放在鏡(jìng)體(tǐ)裏?那是因(yīn)為,采用前(qián)者的方(fāng)式,可以得(dé)到更(gèng)高的同軸精度(dù),它是采用光學中心儀,
先確定前組機械(xiè)軸(對前(qián)組的(de)機械加工要求很高,需要“一刀切”),然後移動透鏡(jìng),使得(dé)透(tòu)鏡的光軸與前組機械軸共軸,再點膠,曝光,固(gù)定。
5.前組,中一(yī)組,後組和(hé)鏡體的(de)配(pèi)合間隙越小(xiǎo)越好,前組(zǔ),中一組,後組外徑公差和鏡體內徑公差(chà)可以標注在5um左右。
6.中二組(zǔ)和鏡(jìng)體的間隙大(dà)概有0.1到0.2左(zuǒ)右,目的是留有調節彗差的餘量。
7.前組,中一組,中二組,後組,隔圈內部車有螺紋(遮(zhē)光(guāng)絲),目的是(shì)減少(shǎo)雜散光。