din3140_德国工业标准-光学元件公差

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1、光学元件公差★光学元件公差本文所有提及的光学公差都涉及到DIN3140标准，DIN3140是历经15年的调查研究，并于1958年10月发表的一项德国标准。这些绘图标准主要有以下用途：a)在绘图前期可降低产品的拒收。b)消除光学图像中不必要的近似公差。c)消除检测中的主观判断。d)若产品说明界定明确，可减少意外情况发生。下表提供了典型缺陷的规范。当给出缺陷在允许范围内时，公差编号后附加“-”，如3-。★公差规范编号缺陷解释1/-杂质（气泡）包括气泡、内部杂质等。通过（最多允许数量）×（最大尺寸单位：mm）来判断缺陷等级。2/-光学均匀性（纹理）缺乏光学性能、纹理等一致性。将其分类以便重新检测时无

2、缺陷产生。i)点光源。ii)明亮/黑暗界面。iii)明亮背景。3/-结构误差表面结构偏离几何结构为结构误差。对照样板比较最大偏离情况（以半径为单位），并根据这个数值分类。114/-中心偏差对于透镜而言，当光学轴和机械轴不在一条直线上时，根据最大偏心距离（mm）或弧度分类。5/-表面质量表面缺陷、刮痕、道子等。通过（表面缺陷允许数量）×（最大尺寸单位：mm）判断缺陷等级。光学元件公差可以分为两大类，即：i)材料缺陷。即材料本身引起的缺陷（比如：气泡、条纹）。ii)工艺缺陷。这一缺陷取决于工作人员本身的技能，也可能通过拿取不慎造成（比如：划痕、破边等）。★材料缺陷根据材料不同的光学影响，将其再分成

3、两类。杂质，如：气泡、内部杂质等；光学均匀性，如：条纹等。他们界定为不同的公差。编号【1】涉及可允许的杂质，编号【2】涉及可允许的光学均匀性。★1/-…杂质杂质，特指气泡，即材料中含有气囊，其截面为圆形。可允许杂质的数量和尺寸取决于光学元件在系统中的位置。通常气泡并不会造成干扰，但如果将其应用到通光路径上，可能由于缺少光线而造成阻碍。除气泡外还有一种所谓的内部杂质。内部杂质与气泡结构相同，但尺寸要更小，呈点状。即使不同属性的玻璃内部也都可能含有这种杂质。通常这种杂质会遍布光学元件的整个体内，但只要是分散开来的，那么在特定区域内此类元件是允许使用的。★公差尺寸可允许杂质的数量和尺寸是通过因数和级

4、别数判定的（最大允许尺寸：直径）。这个因数表示指定级别所允许的最大杂质数量。杂质的公差尺寸要11通过DIN标准判定，仅使用以下表格提供的尺寸。允许杂质等级（直径mm）等级——杂质直径（mm）0.00100.0100.101.00.00160.0160.161.60.00250.0250.252.50.00400.0400.404.00.00630.0630.63等级表示可允许杂质的最大直径。大面积的气泡或内部杂质是不允许的。最大允许杂质公差范围内的元件，经常在指定区域内应用。此外仅仅小气泡是可允许在指定区域出现的，即使小气泡的数量很多也是可以的。也就是说，一个大气泡不能取代总尺寸相同的大量小气

5、泡。举例：某杂质在光学图纸中描述为：1/3×0.63释义：1/为杂质编号，0.63表示特殊元件可允许杂质的等级数，因数3×表示可允许杂质的数量为3。用大量的小气泡来替代直径为0.63mm的大气泡，使其总面积不超过给定的公差。也就是对于给定的公差3×0.63来说，允许用2×0.4、19×0.25等替换。此外，还可以将公差细分，如1×0.63+2×0.40+1×0.25。如果公差有括号限制，如1/（5×0.16），那么只允许指定范围内的杂质直径存在，这里公差不可以细分。在某些特定的情况下，控制区还可按区域细分。11如上图所示，中部允许范围为1×0.04，而外部允许范围为5×0.063。★2/…光学

6、均匀性光学均匀性指元件总体纹理中的条纹或带状物，这些条纹或带状物会形成光学元件不同的物理属性。条纹缺陷对图像构成所造成的取决于它们的形状、尺寸和反射率。当条纹与玻璃的折射率在不同范围内时，条纹是可见的。条纹结构：a)带状条纹（长而细）。b)含块状杂质的带状条纹。c)环状条纹。当元件含有杂质时，除另行要求外，光学均匀性公差同样遵守元常规要求。即允许细分公差（也可以按区域细分）。可允许条纹的数量和类型也通过等级表明。见下表，等级可允许条纹解释1不可见条纹明亮/黑暗界面2不可见条纹明亮界面3分散纤维状条纹、1条带状条纹明亮界面4分散纤维状条纹、3条带状条纹明亮界面5很多纤维状条纹、明亮界面113条带

7、状条纹和1条环状条纹6不限制条纹明亮界面某杂质在光学图纸中描述为：2/3释义：2/为光学均匀性编号。数字3表示可允许条纹的等级，在这种情况下，只允许存在分散纤维状条纹和1条带状条纹。★实际（工艺）缺陷这种缺陷可以分为三类，即：i)光学有效表面偏离几何图形——结构误差。ii)光学轴和机械轴偏差——中心偏差。iii)光学有效表面缺陷——表面质量。★3/…结构误差结构误差是指通过样板或测量仪检测，判定光