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光學設計對制造的微妙影響

發(fā)布時間：

2021-09-15

雖然光學設計軟件提供了約束鏡片幾何結構的工具，但它不會發(fā)出難以或不可能制造的警告或阻塞(正在進行的)解決方案。因此，在設計階段必須小心，(必須)在普遍的指導原則以及與特定光學元件制造商的溝通的前提下，確保鏡片是可制造的。

　　為了確保真實世界中制造的成功，鏡頭設計者必須學會如何閉合設計和制造之間的回路。

　　有時，在軟件(設計)階段看起來成功的鏡頭在轉移到制造、裝配和測試時會遇到障礙。閉合設計和制造之間的回路將使設計的迭代更少并改善現(xiàn)實世界的性能。光學設計者必須考慮諸如單個鏡片的可制造性、制造中的統(tǒng)計分布假設、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

　　當傳統(tǒng)制造由玻璃或其他結晶材料加工透鏡時，考慮在稍后的定芯中會移除的材料的情況，光學制造商通常從更大的直徑規(guī)格開始。在設計階段，為了避免出現(xiàn)銳利的透鏡邊緣，一個很好的經驗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的問題，應該避免相似但不完全相同的半徑。

　　對于成功的鏡頭設計，Karow因子，有時稱為Z因子，或者稱為滑動角或切角計算，是一個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，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[1]。