大多數(shù)情況下,柱面透鏡由圓柱形玻璃制成,其中柱面透鏡的圓柱面是經(jīng)過(guò)精密處理的(彎曲)光學(xué)表面。 典型的柱面透鏡具有一個(gè)柱面和一個(gè)平面,增加了制造和測(cè)試的靈活性。 與球面透鏡非常相似,圓柱面受表面精度的影響,在精拋光后會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。 表面精度由表面不規(guī)則度和表面質(zhì)量決定,這兩種規(guī)格與球面透鏡相同。 而與球面透鏡不同的是,由于柱面透鏡擁有*的幾何結(jié)構(gòu),因此還具有其他的規(guī)格,包括準(zhǔn)線和母線(圖1)。 這些軸線用于定義平面之間的角度。這些規(guī)格要具體問(wèn)題具體分析。
圖 1: 柱面透鏡的母線和準(zhǔn)線。
以下規(guī)格需根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用進(jìn)行具體分析:
準(zhǔn)線楔角(偏心)
當(dāng)準(zhǔn)線不垂直于透鏡的厚度時(shí),會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)線楔角。 類似于球面光學(xué)件中的球面偏心,準(zhǔn)線楔角是實(shí)際光軸的位移。如柱面透鏡存在準(zhǔn)線楔角,則系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生以下機(jī)械誤差和光學(xué)像差,包括:
焦平面兩端的線厚不均勻
準(zhǔn)線上的光束偏差
圖 2: 柱面透鏡的準(zhǔn)線。
母線楔角
當(dāng)母線不垂直于透鏡的厚度時(shí),會(huì)產(chǎn)生母線楔角。 該楔角會(huì)使光束產(chǎn)生角偏移,會(huì)顯著增加系統(tǒng)的指向誤差。如柱面透鏡存在母線楔角,則系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生以下機(jī)械誤差和光學(xué)像差,包括:
焦平面兩端的線厚不均勻
母線上的光束偏差
聚焦平面傾斜
圖 3: 柱面透鏡的母線。
軸向扭曲
當(dāng)母線不平行于透鏡的光學(xué)平面時(shí),會(huì)產(chǎn)生軸向扭曲。 軸向扭曲表示柱面透鏡的柱面相對(duì)于外形尺寸發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)您通過(guò)外形尺寸對(duì)矩形元件進(jìn)行固定時(shí),軸向扭曲對(duì)于您的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是非常不利的。 如柱面透鏡存在軸向扭曲,則系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生以下光學(xué)像差:
圖像圍繞光軸旋轉(zhuǎn)。
圖 4: 柱面透鏡的軸向扭曲。
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