在精密光學(xué)鏡頭的裝配過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)高精度高效率以及便于復(fù)檢,，需要的不只是高精度儀器設(shè)備,，更需要在光學(xué)設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)中充分考慮裝配的需要。
本文以?xún)蓚€(gè)實(shí)例來(lái)探討機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在光學(xué)鏡頭裝調(diào)中的應(yīng)用：
兩種設(shè)計(jì)：
“Poker Chip” Design
“Tree Approach”
中低精度的鏡頭在裝配時(shí),，一般采用被動(dòng)式,，如“Tree Approach” 所示。裝配精度主要由鏡筒的內(nèi)壁加工精度決定,，而鏡片與鏡筒的接觸一般為“面”接觸,。
中高精度的鏡頭裝配，則必須采用主動(dòng)式裝配,，在裝配過(guò)程中,，監(jiān)控各鏡片間的相對(duì)位置,，以保證其同軸性和間距,，如“poker Chip” 所示。此時(shí),，鏡片與鏡筒之間需要有一定的間隙與調(diào)整空間,，裝配精度不再由鏡筒的內(nèi)壁精度決定。為保證對(duì)鏡片實(shí)現(xiàn)高精度和高靈敏度的調(diào)整,，一般鏡片與鏡筒支撐之間的接觸為“環(huán)線”接觸,，或針對(duì)每個(gè)鏡片半徑特殊設(shè)計(jì)的“窄環(huán)面”接觸。
主動(dòng)裝配中,，僅保證同軸度的話,，對(duì)鏡片通常有四個(gè)自由度的調(diào)整：2維平移，2維傾斜,。實(shí)際鏡頭設(shè)計(jì)中,，不同曲率的鏡片對(duì)這種調(diào)整的敏感程度是不同的，比如曲率越大則越敏感,。從效率與成本角度考慮,，在鏡筒設(shè)計(jì)中，對(duì)比較敏感的鏡片的支撐,，一般設(shè)計(jì)成“環(huán)線”或“窄環(huán)面”方式,，而對(duì)不敏感的鏡片,，則設(shè)計(jì)成“面”接觸支撐。
因此實(shí)際高精度鏡頭在鏡筒設(shè)計(jì)與裝配方案的考慮上,，一般采用了“混搭”的方式,。
下面是Zeiss和Nikon公開(kāi)展示的鏡頭的實(shí)體剖面圖，仔細(xì)觀察,，我們可以揣摩出這兩個(gè)著名廠商在裝配方案與鏡筒設(shè)計(jì)上的一些細(xì)節(jié)考慮,。
Zeiss鏡頭剖面圖
Nikon 鏡頭剖面圖
