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光学系统中透镜元件的定心和胶合所需要达到的目标,取决于最后的精度要求。预期的质量、效率、组件成本和资金投入,与所选择的装配方法的关系非常密切。LAS系统是一种利用激光反射的、非接触式的主动光学偏心定位和角度测量的仪器,主要应用于调整多镜头元件的光学系统(如望远镜,显微镜,或光刻步进系统等)。LAS的光学模块提供了一种很方便的方法,可以非常简单地测量球面、非球面、抛物面、柱面,以及镀膜或没镀膜的元件的TIR值,对这些元件的曲率半径的要求范围从2mm到无穷远。
基于透射和反射式的定心:
大多数的光学实验室,对采用平行光管的透射式定心工具比较熟悉,但这种方法有很大的局限性。首先,这种测量不适用于非球面、柱面和抛物面的镜头,然而主动激光反射定心系统可以应用于任何光学表面。其次,基于平行光管的对准仪需要随测量对象的变换经常改变物镜,使得测量成本高昂。标准的平行光管使用低强度的白光光源,在大部分增透膜表面的反射率很低,特别是V型膜;虽然可以通过安装高能量的卤素灯来改善这种情况,但这样就会产生很高的热量,大大缩短使用寿命。
基于平行光管的系统,其主机相对比较便宜,但是需要昂贵的配件和高额的维护费用。一旦自准直仪应用于特殊的工作,其花费将非常高并且取得的效果也不尽人意。专业人士认为,激光反射与主动定心理论相结合的方法是透镜组定心装配最精确的方法。
主动定心准直的优点:
超精密级的主动定心准直,以元件的球面和旋转对称面为参考基准,从而使其半径或曲率轴线与一个机械轴或公共轴重合,精度达到0.2-10um TIR。
精度级的商业装配技术,通常依赖于元件的安装直径,并对镜头元件和机械硬件的尺寸要求非常苛刻,使得成本非常昂贵。即使在精密加工的条件下,由于玻璃与金属的热膨胀系数不同,以及配合尺寸误差等因素,其定心精度与主动定心调整无法比拟,误差通常范围在10-25mm TIR或者更大。
靠直径的装配,需要在玻璃元件的外径和金属外壳的内径之间留一个缝隙。这个缝隙可以使元件自由移动。这个缝隙很容易等于或大于10mm,并导致在2个光学镜面间的楔角达到10mm或更大(TIR)。主动准直和装调可以允许元件间不规则的间隙,这样元件间的任意楔角都可以等同于元件的外径误差,而与表面无关。
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