镜头装配中采用透镜外缘接触安装方式装配透镜的几种情形

2026-04-23
1、镜座是理想情况下的透镜外缘接触安装
一个经理想定心和磨边的透镜,用外缘接触安装方式装配在理想的镜座中,一个远距离轴上物点的像将会位于轴上,如下图所示。
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透镜的轴向定位通常受控于使用压圈、镜座凸缘和隔圈夹持透镜时对透镜球面施加的压力,即轴向预载,如图中四个水平箭头所示。

如果透镜有一个楔形角,或者是以下图所示的两种偏心方式进行磨边,那么,当该透镜安装在一个理想的镜座中时,远距离轴上物点的像就会偏离到轴外位置。
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这两种情况下,通常的夹持方法所施加的轴向力都不是对称的,可能将过量的应力局部那引人到透镜材料中。

2、理想透镜在不理想镜座中的外缘接触安装

即使透镜被理想的定心和磨边,但边缘接触安装所使用的有关机械零件并没有正确加工,也会出现对准问题。下面显示的是三种机加误差造造成的这种情况。

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上图中,由于圆柱形镗孔(基准面-A-)和镜座凸缘(基准面-C-)之间的倾斜,透镜相对于外径(基准面-B-)就存在倾斜。


下图中,则是圆柱形镗孔(基准面-A-)相对于基准面-B-偏心。

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而下图中,一个用于对透镜进行轴向定位的隔圈被加工成楔形。

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这种情况下,当采用夹持的方法施加轴向力时,因透镜表面与接触的机械零件间存在局部间隙,将产生不对称的局部应力。


因此,应充分的控制光学零件及及机械零件的尺寸和表面之间的关系。


以上内容摘录自《光机系统设计》,略有修改。强烈建议从事相关工作的朋友们研读此书。


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