透鏡中心偏定義及其分類

透鏡中心偏定義及其分類在光學理論中+光學元件的共軸性是k多數光學理論的前擬和依據°但是中于實際的透鏡生產工藝和生產條件的跟制*在透鏡加工、膠狀或磨邊過程屮，會產生煌的質量缺陷，從而破壞了共軸條件.產生中心偏.中心偏不僅砸壞了理想光學的理論基礎*造成光學兼統(tǒng)成像質呈的卜降’而且在一定程度上影響了透鏡測量設備對其他光學參數的測量°因此.研兗中心偏的相關理論’井制定合理快捷的測量萬袪，対透鏡生產和檢測具有重要的意木課題來源于哈爾濱工業(yè)大學琛圳研究生院實驗室項目，目的在于研究透鏡中心偏的產生原因與相關理論，和其測量方法，設計芥制造一臺光學透纜測量平臺來檢測透鏡中心偏的丈小+并兼顧有效焦距.后截距和曲率半徑等透詭塞數的測量，使Z成為一臺光學透鏡多參數通用測量平臺。A2論是透鏡參毅，還是苴他傾域的概念，一個貳燉恰9此定義是進…歩硏究其屬性性質和制走測量方法的基礎。一般事物或者概念的定義*都是在研憲本事物或概念之初就被酢定了’即使后期隨著硏究的深入，有所改動,也是局部的修IF.但是在眾寺透鏡參數的定文過稈中’沒有桿何一個參數，矣像中心偏的定義過程這樣復雜，以至于光學透鏡中心偏成為一個經常被誤解和混懵的透鏡幾何概臥本方試圖通過梳理透鏡中心偏的定義的歷史發(fā)展過稈.來說明屮心偏II口概念定義"然看介紹■下透鏡中心偏的分類’也即中心偏產土的主要原因，以及它與具他幾何關系的轉換關系。121中心偏定義在光學透鏡冷加工或者膠合過和中"難免造成?些透徐質量問題+兒何形狀上的不標準直接引入了-個誤差一一中心偏。對于中心偏的定義是?牛認知的過和.光學透銃中心偏的定義過程’就足對中心偏不斷認識“不斷發(fā)展、不斷研呢深入的過程.在上世紀五六…年代.最早提出透鏡中心偏概念的是德國國寡標準（D1N314O）山和前蘇聯"德國標準中指出，球面透鏡的光軸和機械軸的平行偏移量作為透鏡的中心偏O前蘇聯人也有類罠的走丈。定Z中光牠指允學免統(tǒng)，包總光學元件,光學部件或姐件,名義上的繞其廉轉的齪轉對稱的理論軸叫對珂面光學透鏡來說，光軸即兩球面的球心的連線。機械軸就是透鏡安裝位置的対稱軸'這種定義說明了光軸的偏移量，卻沒冇說明成像的不共軸性，具冇一定的局限性。但是這種定義方式為以后的中心偏帶了極人方便，它簡單、快捷、易操作，所以到現在還具有一定的生命力。隨著光學技術的發(fā)展和透鏡基礎理論研究的深入，人們發(fā)現中心偏對成像質量有著很人的影晌，也就是存在看像差。但是之前的定義方式無法與像差理論相結A,于是從七十年代以后，人們開始硏究“球心差”，也叫單球而傾斜誤差d,如圖1-1。但是一言沿用了中心偏的叫法。單表面的傾斜理論為中心偏的像差理論提供r■一個很好的人前提。關于中心偏的像差理論將在卜一章進一步詳細說明。里然球心并的概念使得小心偏的理論得到了進步和提升，但是這樣的定義也有一定的混亂。平移量和球心角沒有得到統(tǒng)一。丁是石來很多教材和丁?冊上把中心偏這■概念統(tǒng)?成了“光軸偏離機械軸的程度,包括空間交錯或者平行錯開”。ETuiii圖1-2偏心雖:與僦心角的關系卜面將根據國際ISO標準叫對單透鏡中心偏的定義做詳細的介紹。圖1?2表7耳偏心透澄中光軸與機械軸的關系以及偏心＜和偏心角的關系"其中ET“和ETmin分別表示最大邊厚度和最小邊厚度，廠表示透鏡焦距，"為透鏡材糾折射率。透鏡的邊厚差：ETD^ET^-ET^ (M)所以表面惋斜角為ETD/D?將表面傾斜角轉化成以角分為單位的表達形式.即Z>=3468(Z>=3468(￡TD/￡))(/?-l)(1-2)偏心量d為:122中心偏分類圖1-3圖1-3單透鏡中心偏分類圖1-3a)表示元件存在明顯的厚度差,