光學(xué)鏡頭的中心偏大部分都體現(xiàn)在光學(xué)加工環(huán)節(jié),、機(jī)械制造環(huán)節(jié),、和裝配校正環(huán)節(jié),。今天一起來(lái)了解一下光學(xué)鏡頭中的偏心誤差。
對(duì)于光學(xué)儀器來(lái)說(shuō),,其光學(xué)系統(tǒng)需要專(zhuān)業(yè)的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),,能夠有效地增強(qiáng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可信度。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)軟件分析能力極強(qiáng),,結(jié)合設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)加上光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的輔助計(jì)算,,可以使鏡頭的傳遞函數(shù)及相關(guān)像差能夠達(dá)到很理想的數(shù)據(jù)。
隨著光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的不斷發(fā)展,,設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)秀的光學(xué)鏡頭已經(jīng)變得很普遍了,,但是相應(yīng)的光學(xué)加工工藝,裝調(diào)工藝還要在不斷發(fā)展,。光學(xué)加工就會(huì)使光學(xué)鏡頭組中的單鏡片存在偏心誤差,。
但是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)是建立在鏡頭設(shè)計(jì)上,也就是要保證光學(xué)系統(tǒng)中各元件的光軸都與理想軸線重合,。實(shí)際的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中,,還是會(huì)引入加工誤差和裝配誤差,導(dǎo)致這條理想軸線(光軸)在實(shí)際的生產(chǎn)加工制造中是不存在的,。
因此光學(xué)鏡頭必定會(huì)存在偏心誤差,而這種旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱性還會(huì)導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生慧差,、像散,、和畸變等像差。
光學(xué)鏡頭偏心誤差有一個(gè)特性就是存在性,。還有一重要的一個(gè)特性就是復(fù)雜性,。其主要原因就是光學(xué)透鏡加工過(guò)程帶來(lái)不確定的偏心誤差,光學(xué)鏡頭裝調(diào)過(guò)程中帶不確定的偏心誤差,。
誤差產(chǎn)生的形式不同,,整個(gè)過(guò)程不可控,對(duì)于光學(xué)鏡頭中每一片透鏡的偏心誤差對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的影響大小不盡相同,,所以測(cè)量光學(xué)鏡頭偏心誤差具有不確定性,、復(fù)雜性和困難性。
光學(xué)系統(tǒng)中的各個(gè)光學(xué)元件,,包括透射和反射元件的加工,,通常情況下會(huì)引進(jìn)一些不確定的誤差源,主要還是在定位誤差和加工技術(shù)的限制,,導(dǎo)致了光學(xué)系統(tǒng)各透鏡在裝配過(guò)程中必然存在不共軸的偏差,,與理想狀態(tài)的光軸的偏差量即為光學(xué)系統(tǒng)裝配的中心偏誤差。
根據(jù)我國(guó)制訂的GB7242-2010《透鏡中心誤差》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定了光學(xué)系統(tǒng)裝配的中心偏誤差的基本概念是在透鏡的表面頂點(diǎn)處,,透鏡指定法線與理想基準(zhǔn)軸的偏離量,。
該標(biāo)準(zhǔn)在旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面的各種單透鏡和膠合透鏡的偏心定義上有重要應(yīng)用。光學(xué)系統(tǒng)基準(zhǔn)軸的位置,,是根據(jù)透鏡的具體幾何尺寸和光學(xué)系統(tǒng)實(shí)際的裝夾環(huán)境而決定的,,所建立的基準(zhǔn)軸可以代表實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)光軸的理想直線,一般用系統(tǒng)曲率半徑邊緣基準(zhǔn)面作為基準(zhǔn),,這樣的基準(zhǔn)一般多應(yīng)用于檢測(cè)和調(diào)整中心誤差大,。