《光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)工藝》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)工藝（68頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 與 光 學(xué) 工 藝（ 第 一 講 ） 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 需 注 意 的 問(wèn) 題 目 錄 引 言一 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程二 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 考 慮 問(wèn) 題三 六 倍 放 大 鏡 的 加 工四 客 戶提 出 需 求 系 統(tǒng) 總 體 裝 調(diào) 及 檢 驗(yàn) 光 學(xué) 設(shè) 計(jì)光 學(xué) 零 件 加 工機(jī) 械 零 件 加 工 光 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì)光 學(xué) 零 件 檢 驗(yàn)機(jī) 械 零 件 檢 驗(yàn)光 學(xué) 系 統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn) 過(guò) 程 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 宗 旨 ：滿 足 技 術(shù)要 求 便 于 制 造 節(jié) 省 成 本一 、 引 言 觀察目標(biāo)特性(可見光,紅外)或應(yīng)用領(lǐng)域(激光)觀察范圍成 像
2、 要 求(點(diǎn) 擴(kuò) 散 函數(shù) 傳 遞 函 數(shù)透 過(guò) 波 前分 辨 率 ) 能 量視 場(chǎng)探 測(cè) 器口 徑 波 譜 范 圍焦 距成像質(zhì)量要求大設(shè)計(jì)難度要求小探測(cè)器能量響應(yīng)要求 合適視場(chǎng) 口徑 焦距 成像要求 鏡頭設(shè)計(jì)(Lens Design)光 學(xué) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) (Optical System Design)二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程客 戶需 求 設(shè) 計(jì)過(guò) 程 像 質(zhì) 評(píng) 價(jià)像 差 校 正 與 平 衡 樣 板 匹 配公 差 分 析初 始 結(jié) 構(gòu)計(jì) 算 與 選 擇出 設(shè) 計(jì) 圖 紙1 2 3 456二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 一個(gè)不好的初始結(jié)構(gòu)，再好的自動(dòng)設(shè)計(jì)
3、程序和有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者也無(wú)法使設(shè)計(jì)獲得成功1、 初 始 結(jié) 構(gòu) 的 計(jì) 算 和 選 擇l 根 據(jù) 初 級(jí) 象 差 理 論 求 解 初 始 結(jié) 構(gòu) l 從 已 有 的 資 料 中 選 擇 初 始 結(jié) 構(gòu)二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 2、 象 差 校 正 和 平 衡 用 光 學(xué) 計(jì) 算 程 序 進(jìn) 行 光 路 計(jì) 算 ， 算 出 全 部 象 差及 各 種 象 差 曲 線 ; 找 出 影 響 光 學(xué) 系 統(tǒng) 成 象 質(zhì) 量 的 主 要 象 差 是 哪 些 ; 找 出 改 進(jìn) 辦 法 ， 進(jìn) 行 象 差 校 正 ; 反 復(fù) 進(jìn) 行 象 差 分 析 、 校 正 及 平 衡 ， 直 到 滿 足 成 象 質(zhì)
4、 量 要 求 為 止 。二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 3、 象 質(zhì) 評(píng) 價(jià)光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 者 必 須 對(duì) 各 種 光 學(xué) 系 統(tǒng) 的 剩 余 象 差 的 允許 值 和 象 差 公 差 有 所 了 解 ， 以 便 根 據(jù) 剩 余 象 差 的大 小 判 斷 光 學(xué) 系 統(tǒng) 的 成 象 質(zhì) 量 。二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 適 用 于 小 象 差 系 統(tǒng) 如 ：望 遠(yuǎn) 物 鏡 、 顯 微 物 鏡 等 。實(shí) 際 波 面 與 理 想 波 面 之間 的 最 大 波 象 差 不 超 過(guò)1/4 波 長(zhǎng)用 于 評(píng) 價(jià) 大 象 差 系 統(tǒng)客 觀 、 可 靠 、 便 于 計(jì) 算和 測(cè) 量 ， 不 僅 能 用
5、于 光學(xué) 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果 的 評(píng) 價(jià) ， 還能 控 制 光 學(xué) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 的過(guò) 程 、 鏡 頭 檢 驗(yàn) 、 光 學(xué)總 體 設(shè) 計(jì) 等 各 方 面 。象 質(zhì) 評(píng) 價(jià)的 方 法 瑞 利 判 斷分 辨 率點(diǎn) 列 圖光 學(xué) 傳 遞函 數(shù)二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 對(duì) 于 球 面 元 件 ， 一 般 根 據(jù) 廠 家 樣 板 庫(kù) 來(lái) 進(jìn) 行 曲 率 半徑 選 擇 。4、 樣 板 匹 配 手 工 匹 配 原 則 ：先 輸 入 曲 率 半 徑 小 的 ， 再 輸 入 曲 率 半 徑 大 的 ，每 輸 入 一 次 要 進(jìn) 行 一 次 自 動(dòng) 優(yōu) 化 。自 動(dòng) 匹 配 利 用 軟 件 自 帶 的 樣 板
6、 匹 配 功 能進(jìn) 行 自 動(dòng) 匹 配 ；手 工 匹 配 手 工 輸 入 樣 板 庫(kù) 中 有 的 樣 板 。HENGYI.TPD就 是 恒 益 公 司 的 樣 板 庫(kù)l 廠 家 樣 板 庫(kù)l ZemaxToolsTest Plates Test Plate Fitting選 擇 樣 板 庫(kù)(File Name)選 擇 匹配 方 式 (Method of Fit)進(jìn) 行 匹 配二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 5、 公 差 分 析l 公 差 分 析 的 目 的 :給 出 合 理 的 加 工 要 求 ， 合 理 的加 工 要 求 既 能 保 證 加 工 的 可 行 性 ， 同 時(shí) 又 能 降 低 加
7、工 難 度 和 加 工 成 本 ， 因 此 公 差 分 析 工 作 至 關(guān) 重 要 。公 差 分 析 宗 旨 :使 最 差 情 況 下 的 傳 遞 函 數(shù) 由 于 工 藝 因 素 的 總 下 降量 不 大 于 0.15， 以 便 探 測(cè) 器 仍 能 分 辨 它 對(duì) 應(yīng) 的 空間 頻 率 。二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 性 能 合 理 鏡 頭 的 首 選 公 差參數(shù) 公差 參數(shù) 公差半徑 0.001mm樣板的測(cè)量精度 傾斜 0.05mm TIR對(duì)樣板的光焦匹配 3個(gè)光圈 偏心 0.05mm表面不規(guī)則度 1個(gè)光圈（0.3） 折射率 0.001厚度 0.05mm 阿貝數(shù) 0.8%空氣間隔 0.05
8、mm 玻璃不均勻性 0.0001楔角/同心度 0.025mm TIR二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 包 括 光 學(xué) 元 件 的 厚 度 和 機(jī) 械 元 件支 撐 的 間 隔 。在 使 用 ZEMAX軟 件 模 擬 公 差 時(shí) ，公 差 操 作 數(shù) TTHI有 兩 個(gè) 參 數(shù) ，int1是 用 來(lái) 定 義 公 差 的 表 面 編 號(hào) ，而 int2是 作 為 補(bǔ) 償 的 表 面 編 號(hào) ，最 小 值 和 最 大 值 是 以 鏡 頭 長(zhǎng) 度 單位 表 示 的 極 值 偏 差 。實(shí) 際 上 ， 有 楔 角 的 元 件 與 光 軸 相對(duì) 于 其 機(jī) 械 軸 傾 斜 的 元 件 完 全 相同 ， 當(dāng) 旋
9、 轉(zhuǎn) 元 件 時(shí) ， 元 件 具 有 邊 緣厚 度 差 。 偏 心 包 括 兩 種 ， 一 種 是 簡(jiǎn) 單 的 橫向 偏 心 （ 上 、 下 ） ， 另 一 種 是 使 元件 始 終 保 持 與 機(jī) 架 座 接 觸 的 “ 滾動(dòng) ” 。 兩 種 偏 心 模 型 實(shí) 際 上 完 全 不同 。 在 滾 動(dòng) 的 情 況 下 ， 與 機(jī) 架 座 接觸 良 好 的 左 側(cè) 半 徑 被 良 好 地 校 準(zhǔn) ，表 面 傾 斜 只 發(fā) 生 的 右 側(cè) 表 面 上 。 在 ZEMAX里 TSDX、 TSDY用 來(lái)模 擬 一 個(gè) 標(biāo) 準(zhǔn) 表 面 的 偏 心 公 差 ， 單位 為 鏡 頭 長(zhǎng) 度 （ mm） ,而
10、TEDX、TEDY是 用 來(lái) 模 擬 一 個(gè) 元 件 的 偏 心公 差 ， 可 以 是 標(biāo) 準(zhǔn) 面 也 可 以 是 非 標(biāo)準(zhǔn) 面 ， int1、 int2定 義 了 一 個(gè) 鏡 頭組 的 邊 界 面 。Radius（ 半 徑 ）Fringes（ 光 圈 ）Irregular（ 表 面 不 規(guī)則 度 ）Decenter（ 偏 心 ）楔 角 /同 心 度 /傾 斜Thickness（ 厚 度 /間隔 ） 樣 板 的 檢 測(cè) 精 度 ， 光 學(xué) 設(shè) 計(jì)師 應(yīng) 該 與 光 學(xué) 加 工 師 溝 通N=/2， 普 通 的 光 學(xué) 加 工 一 般 控 制在 5個(gè) 光 圈 ， 較 好 的 精 度 應(yīng) 該 控
11、制在 3個(gè) 光 圈 以 內(nèi) 。表 面 不 規(guī) 則 度 可 以 通 過(guò) 局 部光 圈 （ N） 來(lái) 考 察 ， 工 藝 上可 以 做 到 0.3個(gè) 光 圈 。二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 性 能 合 理 鏡 頭 的 首 選 公 差 6、 出 設(shè) 計(jì) 圖 紙?jiān)O(shè) 計(jì) 圖 紙 是 指 導(dǎo) 加 工 的 依 據(jù) ， 圖 紙必 須 要 規(guī) 范 ， 避 免 引 起 誤 解二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 光 學(xué) 系 統(tǒng) 實(shí) 例 ：二 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 注 意問(wèn) 題 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 加 工 工 藝 及 成 本檢 驗(yàn) 方 案材 料 選 擇加 工 超 差 補(bǔ) 救三 、 光 學(xué)
12、 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題1 2 3 456 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題 材 料 選 擇 的 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇材 料 選 擇 的 宗 旨 ： 既 能 滿 足 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 同 時(shí) 有 利 于 加 工 ，價(jià) 格 合 理 在 繪 制 圖 紙 階 段 須 對(duì) 材 料 提 出 嚴(yán) 格 要 求 ， 材 料本 身 問(wèn) 題 引 發(fā) 的 后 續(xù) 問(wèn) 題 在 后 續(xù) 階 段
13、很 難 發(fā) 現(xiàn) 。 材 料 性 能 、 加 工 成 本 及 加 工 難 度 相 差 很 大 ， 有些 大 口 徑 光 學(xué) 材 料 是 很 難 購(gòu) 得 的 。 常 用 光 學(xué) 材 料 光 學(xué) 玻 璃 牌 號(hào) 分 類國(guó) 際 玻 璃 碼 的 表 示1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇 1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇常 用 的 光 學(xué) 材 料 ：l光 學(xué) 玻 璃 （ 包 括 無(wú) 色 光 學(xué) 玻 璃 、 有 色 光 學(xué) 玻 璃 和特 種 光 學(xué) 玻 璃 ）l微 晶 玻 璃l光 學(xué) 晶 體l塑 料l金 屬 材 料 （ 例 如 ： 銅 ， 鋁 等 ， 做 反 射 鏡 ） l光 學(xué) 玻
14、璃 的 牌 號(hào) 分 類冕 牌 玻 璃 “K”火 石 玻 璃 “F”“輕 ” “Q”“重 ” “Z”鋇 冕 BaK鋇 火 石 BaF鑭 冕 LaK鑭 火 石 LaF特 殊 玻 璃 在 玻 璃 表 中 不 占 專 門 的 區(qū) 域 TK和 TF.阿 貝 數(shù) 的 不 同折 射 率 的 高 低化 學(xué) 成 分 的 不 同1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇 肖 特 玻 璃 廠 的 阿 貝 圖 有 一 組 直 線 和 曲 線 ,將 阿 貝 圖分 成 許 多 區(qū) ， 將 光 學(xué) 玻 璃 分 類 。阿 貝 數(shù)折 射 率 1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇折 射 率 1.6, V 50:冕 牌
15、玻 璃 ； V50:火 石 玻 璃 折 射 率 1.6， V 55:冕 牌 玻 璃 ； V0.03 0.10A 0.10 0.25B 0.25 0.5C 0.5 1.00D 1.00 2.00E 2.00 4.00 玻璃中的氣泡是玻璃在熔煉過(guò)程中，氣體來(lái)不及逸出所致。 l 玻 璃 中 允 許 氣 泡 含 量 等 級(jí) 是 由 100cm3玻 璃 中 所 含 氣 泡 （ 直 徑 0.05mm 2mm） 的 總 截 面 積 來(lái) 確 定 的 。氣 泡 度 分 為 7級(jí)1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇 光 學(xué) 玻 璃 的 物 理 、 化 學(xué) 特 性相 對(duì) 研 磨 硬 度 顯 微 硬 度 耐
16、潮 穩(wěn) 定 性 耐 酸 穩(wěn) 定 性玻 璃 抵 抗 硬 物 壓 入 的 能力 ， 用 克 氏 顯 微 硬 度 HK表 示 。 采 用 pH2.9的 醋 酸 、 pH4.6的 標(biāo) 準(zhǔn) 醋 酸 鹽 、pH6的 水 作 為 測(cè) 定 介 質(zhì) ， 拋 光 玻 璃 表 面 被 介 質(zhì)侵 蝕 后 ， 在 白 光 燈 下 觀 察 玻 璃 表 面 出 現(xiàn) 紫 藍(lán) 干涉 色 的 時(shí) 間 （ 此 時(shí) 侵 蝕 破 壞 層 的 光 學(xué) 厚 度 為135nm） 或 表 面 呈 現(xiàn) 雜 光 或 脫 落 現(xiàn) 象 的 時(shí) 間 ，據(jù) 此 可 對(duì) 光 學(xué) 玻 璃 耐 酸 性 進(jìn) 行 遞 減 式 分 類 定 級(jí) 。影 響 光 學(xué) 加
17、工 難 度 和光 學(xué) 系 統(tǒng) 的 使 用 壽 命同 等 研 磨 條 件 下 ， 被 測(cè) 玻 璃 相 對(duì)標(biāo) 準(zhǔn) 玻 璃 （ K9） 的 研 磨 硬 度 ， 用A表 示 A V0/V ， A越 大 表 明 玻 璃硬 度 越 大 。雙 面 拋 光 的 玻 璃 樣 品 置 于 70 1 的 飽 和水 蒸 氣 條 件 下 ， 七 晝 夜 后 ， 測(cè) 定 玻 璃 表面 散 射 率 TB， 再 和 標(biāo) 準(zhǔn) 白 板 時(shí) 的 散 射 率TA相 比 ， H TB/TA 100 ， H值 即 表 示玻 璃 表 面 “ 生 霧 率 ” 。1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇 國(guó) 內(nèi) 生 產(chǎn) 光 學(xué) 玻 璃 材
18、 料 的 廠 家l 成 都 光 明 光 電 有 限 公 司l 上 海 新 滬 玻 璃 廠國(guó) 外 生 產(chǎn) 光 學(xué) 玻 璃 材 料 的 廠 家 l 德 國(guó) 肖 特l 日 本 保 谷 （ HOYA） l 日 本 小 原 （ OHARA） 等1、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 中 的 材 料 選 擇 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題材 料 選 擇 的 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 即 通 常 所 說(shuō) 的 光 學(xué) 表 面 疵 病 ， 表面 疵 病
19、是 指 麻 點(diǎn) ， 擦 痕 ， 開 口 氣泡 ， 破 點(diǎn) 及 破 邊 ， 和 表 面 粗 糙 度是 完 全 不 同 的 概 念 。2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題面 形 偏 差表 面 光 潔 度表 面 粗 糙 度最 基 本的 零 件指 標(biāo) 光圈數(shù)N，被檢光學(xué)表面的曲率半徑相對(duì)于參考光學(xué)表面曲率半徑的偏差對(duì)應(yīng)的光圈數(shù)象 散 偏 差 1N局 部 偏 差 2N 2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題平面的主要技術(shù)指標(biāo)光圈和局部誤差 平行度和楔度 外形尺寸國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)GB2831-81l 對(duì) 于 高 精 度 的 平 行 平 板 ， 其 面 形和 平 行 度 是 相 關(guān) 的 ， 當(dāng) 面 形 不 好
20、的 時(shí)候 ， 平 行 度 也 無(wú) 法 達(dá) 到 要 求 。l 畫 圖 標(biāo) 注 時(shí) 應(yīng) 注 意 區(qū) 分 平 行 平 板與 楔 板 。 對(duì) 于 反 射 元 件 外 徑 厚 度 比最 好 小 于 10： 1， 可 以 盡量 減 少 變 形 。 球面的主要技術(shù)指標(biāo)面形N， N 中心偏差N對(duì) 應(yīng) 的 是 球 面 半 徑誤 差 。N對(duì) 應(yīng) 的 是 表 面 不 規(guī)則 程 度 ， 通 常 所 說(shuō) 的PV值 對(duì) 應(yīng) 的 是 N的 大小 。 透 鏡 外 圓 的 幾 何 軸 與 光 軸 在 透 鏡 曲 率 中 心處 的 偏 離 程 度 ， 用 C表 示 。國(guó) 標(biāo) GB7242-87中 提 出 新 的 定 義 ：用 光
21、 學(xué) 表 面 定 心 頂 點(diǎn) 處 的 法 線 與 基 準(zhǔn) 軸 的夾 角 來(lái) 度 量 中 心 偏 差 ， 夾 角 稱 為 面 傾 角 ，用 表 示 。定 心 頂 點(diǎn) ： 光 學(xué) 表 面 與 基 準(zhǔn) 軸 的 交 點(diǎn) ?；?準(zhǔn) 軸 ： 用 來(lái) 標(biāo) 注 、 檢 驗(yàn) 和 校 正 中 心 誤 差的 一 條 確 定 的 直 線 ， 該 直 線 應(yīng) 體 現(xiàn) 系 統(tǒng) 的光 軸 。2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題 中 心 厚 度 和 邊 緣 厚 度 要 求 標(biāo) 準(zhǔn) ： GB1205-75本 標(biāo) 準(zhǔn) 適 用 于 玻 璃 材 料 的 球 面 的 雙 凸 透 鏡 、 平 凸 透 鏡 、 正彎 月 透 鏡 的 邊 緣
22、 最 小 厚 度 及 雙 凹 透 鏡 、 平 凹 透 鏡 、 負(fù) 彎 月透 鏡 的 中 心 最 小 厚 度 。2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題 最 小 中 心 厚 度 和 邊 緣 厚 度 標(biāo) 準(zhǔn) ： GB1205-75透 鏡 邊 緣 及 中 心 最 小 厚 度 見 下 表 。透 鏡 直 徑 D（ mm） 正 透 鏡 邊 緣 最 小厚 度 t（ mm） 負(fù) 透 鏡 中 心 最 小厚 度 d（ mm） . . . . . . . . . . . . . . . . . 2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題 棱鏡的主要技術(shù)指標(biāo)光圈和局部光圈 光學(xué)平行差（角度差、塔差） 外形尺寸光 線 從 反 射
23、 棱 鏡 的 入 射 面 垂 直 入 射 后 ， 在 出 射 前 對(duì) 出 射 面 法 線 的 偏差 稱 做 反 射 棱 鏡 的 光 學(xué) 平 行 差 。在 實(shí) 用 中 ， 反 射 棱 鏡 的 光 學(xué) 平 行 差 以 其 相 互 垂 直 的 兩 個(gè) 分 量 表 示 ：在 入 射 光 軸 截 面 方 向 的 光 學(xué) 平 行 差 分 且 稱 做 “ 第 一 光 學(xué) 平 行 差 ” ， 以 1表 示 ； 在 垂 直 于 入 射 光 軸 截 面 方 向 上 的 光 學(xué) 平 行 差 分 量 稱 做 “ 第 二光 學(xué) 平 行 差 ” ， 以 2表 示 。第 一 光 學(xué) 平 行 差 是 由 反 射 按 鏡 在
24、光 軸 截 面 上 的 角 度 誤 差 引 起 的 ， 也就 是 棱 鏡 的 角 度 差 ；第 二 光 學(xué) 平 行 差 是 由 反 射 棱 鏡 的 棱 的 位 置 誤 差 引 起 的 ， 這 些 棱 的 位 置 誤 差 稱 做 塔 差 。2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題 非 球 面 的 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)非 球 面 單 獨(dú) 使 用 時(shí) 非 球 面 作 為 系 統(tǒng) 的 單 個(gè)元 件 使 用 時(shí)彌 散 圓 透 過(guò) 波 前 焦 距 實(shí) 際 加 工 曲 線 與 理 想 的 非 球面 曲 線 的 偏 差2、 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 問(wèn) 題 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題材 料 選 擇 的
25、 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 3、 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 問(wèn) 題標(biāo)準(zhǔn)零件圖紙根 據(jù) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) GB13323-91 光 學(xué) 制 圖 繪 制 新 老 標(biāo) 準(zhǔn) 的 對(duì) 比 ： 表 面 疵 病 （ 老 標(biāo) 準(zhǔn) 用 指 標(biāo) P，現(xiàn) 行 標(biāo) 準(zhǔn) GB 1185-89 用 指 標(biāo) B）圖 紙 外 形 公 差 應(yīng) 與 機(jī) 械 件 的 公 差 配 合 ,便 于 裝 配厚 度 與 外 圓 比 標(biāo) 準(zhǔn) ： 透 過(guò) 的 一 般 大 于 1：
26、10； 反 射 的 一 般 大 于 1： 8。 3、 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 問(wèn) 題平 面 元 件 標(biāo)準(zhǔn) 圖 紙 實(shí) 例對(duì)零件的要求對(duì)材料的要求 3、 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 問(wèn) 題球 面 元 件 標(biāo)準(zhǔn) 圖 紙 實(shí) 例對(duì)零件的要求 非 球 面 元 件 標(biāo)準(zhǔn) 圖 紙 實(shí) 例3、 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 問(wèn) 題 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題材 料 選 擇 的 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 材 料 成 本加 工 工 藝 成 本
27、加 工 難 度 成 本加 工 數(shù) 量 成 本工 裝 夾 具 及 檢 驗(yàn) 工 具 的 成 本 加 工需 考 慮 特 殊 形 狀 元 件 的 加 工 成 本加 工 精 度 成 本特 殊 檢 驗(yàn) 方 案 的 成 本特 殊 材 料 加 工 工 藝 研 究 成 本尺 寸 成 本4、 加 工 工 藝 與 成 本 問(wèn) 題 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題材 料 選 擇 的 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 加 工
28、 過(guò) 程 中 的 檢 測(cè) 就 像 人 的 眼 睛 一 樣 重 要 ， 能 檢測(cè) 出 來(lái) 就 能 加 工 出 來(lái) ， 古 典 高 精 度 光 學(xué) 加 工 過(guò) 程是 一 個(gè) 緩 慢 逼 近 的 過(guò) 程 ， 只 要 能 檢 測(cè) 出 加 工 過(guò) 程中 的 缺 陷 就 能 修 正 缺 陷 。l 元 件 檢 測(cè) l 系 統(tǒng) 檢 測(cè) 元 件 檢 測(cè)l 在 設(shè) 計(jì) 階 段 要 充 分 考 慮 單 個(gè) 元 件 的 檢 測(cè) 方 式 ， 整個(gè) 光 學(xué) 系 統(tǒng) 是 由 一 個(gè) 個(gè) 元 件 組 成 ， 在 組 裝 以 前 要嚴(yán) 格 控 制 單 個(gè) 元 件 的 質(zhì) 量 ， 從 而 保 證 整 個(gè) 系 統(tǒng) 的質(zhì) 量 ， 等
29、 出 現(xiàn) 問(wèn) 題 時(shí) 開 始 補(bǔ) 救 的 話 將 耽 誤 整 個(gè) 工程 進(jìn) 度 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 系 統(tǒng) 檢 測(cè)l 確 定 光 學(xué) 系 統(tǒng) 的 評(píng) 價(jià) 方 式l 目 前 光 學(xué) 系 統(tǒng) 評(píng) 價(jià) 方 式 有 四 種 ， 前 面 已 經(jīng) 介 紹 ，應(yīng) 根 據(jù) 現(xiàn) 有 條 件 選 擇 合 適 的 評(píng) 價(jià) 方 式 。5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題檢 驗(yàn) 實(shí) 例 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 5、 檢 驗(yàn) 方 案 問(wèn) 題 三 、 光 學(xué) 設(shè) 計(jì) 注 意 問(wèn) 題材 料 選 擇
30、的 問(wèn) 題1 零 件 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 問(wèn) 題2 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 圖 紙 的 問(wèn) 題3 加 工 工 藝 及 成 本 的 問(wèn) 題4 檢 驗(yàn) 方 案 的 問(wèn) 題5 加 工 超 差 補(bǔ) 救 的 問(wèn) 題6 6、 加 工 超 差 的 補(bǔ) 救 問(wèn) 題例 如 中 心 厚 度 ， 面 形 ， 元 件 變 形 問(wèn) 題 ，有 些 是 加 工 水 平 無(wú) 法 達(dá) 到 出 現(xiàn) 的 問(wèn) 題 ，有 些 是 加 工 過(guò) 程 中 檢 驗(yàn) 員 沒(méi) 有 嚴(yán) 格 把 關(guān)出 現(xiàn) 的 問(wèn) 題 ， 有 些 是 材 料 本 身 的 問(wèn) 題 ，有 些 是 設(shè) 計(jì) 不 當(dāng) 造 成 的 問(wèn) 題 ， 對(duì) 于 這 些問(wèn) 題 設(shè) 計(jì) 者 要 充 分
31、 的 考 慮 。 加 工 精 度 超 差 6、 加 工 超 差 的 補(bǔ) 救 問(wèn) 題面 形 偏 差中 心 厚 度 偏 差 可 以 考 慮 重 新 加 工 ， 但 是 會(huì) 帶 來(lái) 相 應(yīng)的 問(wèn) 題 ， 例 如 同 心 度 變 差 ， 特 別 是 球面 元 件 ， 厚 度 變 薄 等 問(wèn) 題 。 解 決 的 方 案 ： 采 用 數(shù) 字 干 涉 儀 得 到 實(shí)際 面 形 數(shù) 據(jù) ， 帶 入 設(shè) 計(jì) 軟 件 ， 看 對(duì) 整個(gè) 波 面 或 者 傳 遞 函 數(shù) 是 否 有 影 響 。可 以 考 慮 通 過(guò) 調(diào) 整 空 氣 間 隔 來(lái) 消 除 偏差 。 四 、 六 倍 放 大 鏡 的 加工 四 、 六 倍 放 大 鏡 的 加 工 四 、 六 倍 放 大 鏡 的 加 工
光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)工藝
