光學鏡(jìng)頭的結構分析

對於高端鏡頭來說,光學(xué)設計固然很重要,但是如何把一個好的光學設計轉化為產品,才是最關鍵的。

然而鏡頭(尤其是高端光學鏡頭)是如何製造,裝(zhuāng)配和檢測(cè)的(de)?本文結合實際工(gōng)作經驗,以一個中倍(bèi)顯微物鏡(jìng)為例,

簡單(dān)地談一下鏡片(piàn)的光學冷加工,結構設計,裝配工藝。

 

很多沒進(jìn)過光學(xué)冷加工車間(jiān)的朋友對光學透鏡的加(jiā)工技術很好奇,其實光學(xué)冷加工就是把像石頭一樣形狀的光學玻璃(lí)原料,
進行切割,粗磨,精磨,拋光,磨邊,鍍(dù)膜(mó),膠合等一整套(tào)工藝(yì),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(xiáng)細說了,此處重點說一下(xià)目(mù)前國內光學透鏡的一般加工精度:
  1.外徑公差-0.02~0左右;
  2.中(zhōng)心厚度公差:±0.02左右(yòu);
  3.偏心:2′左右;
  4.光圈(quān):3左右;
  5.局部光圈:0.3左右;
  6.鍍增透膜後(hòu)的(de)反射率:小於0.5%左右(yòu)。
  注:光學透鏡的標注是需要進行嚴格的公(gōng)差(chà)分析的,此處給(gěi)出的是一般(bān)的加(jiā)工精度,隻作為參考。
另外,需要注(zhù)意的是,公差標注的越緊,加工難度就(jiù)越大,車間的報廢率就會越高,對於(yú)需要考慮成本的鏡(jìng)頭(tóu)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.鏡頭主要(yào)分(fèn)為前組(zǔ),中一組,前壓帽,中二組,後組,隔圈,鏡體,物鏡殼,壓(yā)圈,彈簧(huáng),後光欄等幾個零件。
2.若有5片透鏡,第一片透鏡(jìng)固定在(zài)前組裏,第二片和第三片透鏡膠合在一起,固定在中一組裏,第四片透鏡固定在中二組裏,第五片透鏡固(gù)定(dìng)在後組裏。
3.前組(zǔ),中一組,中二組,後組,隔圈是放在鏡體裏麵的,然後用壓(yā)圈壓住,而(ér)鏡體的外麵旋有物鏡殼和前壓帽。鏡體和物鏡殼之間裝有(yǒu)彈(dàn)簧(保護樣品),後光欄(lán)旋在物鏡殼內。
4. 肯(kěn)定有人要問:為什麽要把鏡片固定在前組,中一組,中二組和後組裏,而不是直(zhí)接放在鏡體裏?那是因為,采用前(qián)者的方式,可以得到更高的同軸精度,它是采用光學中心儀,
先確(què)定前組機械軸(對前組的機械加工要(yào)求很(hěn)高,需要“一刀切”),然後移(yí)動透鏡,使(shǐ)得透鏡的光軸與前組機械軸共軸,再點膠,曝光,固定。
5.前組,中一組,後(hòu)組(zǔ)和鏡體的配合間隙越小越好,前組,中一組,後組外徑公差和鏡體內徑公差可以標注在5um左(zuǒ)右。
6.中(zhōng)二組和(hé)鏡體的間隙大概有0.1到(dào)0.2左右(yòu),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(quān)內部(bù)車有螺紋(遮光絲),目的是減少雜(zá)散光。