Что такое юстировка объектива камеры
Юстировка объектива камеры — это специальная настройка, благодаря которой снимки, сделанные фотоаппаратом, получаются резкими и качественными. Если рассматривать современную цифровую фототехнику, то это процесс настройки как объектива, так и самого фотоаппарата. Производится оценка состояния объектива и вносятся изменения параметров, благодаря которым нарушения в работе должны быть устранены. Если Вы пользуетесь фотоаппаратом иногда и чаще он лежит без дела, то юстировка скорее всего не потребуется. Чаще всего к ней прибегают профессиональные фотографы, которые активно используют свою аппаратуру.
Содержание
Почему возникает необходимость в юстировки объектива
По мере использования фототехники, практически все объективы со временем теряют свою резкость и качество снимков падает. Кроме этого, привести к возникновению необходимости в юстировке камеры могут следующие причины:
- Механические удары и повреждение;
- Механический износ объектива из-за чего появляются зазоры и люфты в системе крепления;
- Заводской брак объектива или камеры, из-за чего снимки отличаются от той картины, что можно увидеть в видоискателе.
Очень часто проблемами с фокусировкой страдают недорогие объективы, в частности Tamron.
Очень часто проблемами с фокусировкой страдают недорогие объективы, в частности Tamron.Есть несколько признаков по которым можно определить нужна ли юстировка объектива Вашей камеры.
— снимок не в фокусе вне зависимости от режима съёмки;
— несимметричная и неравномерная фокусировка кадра — одна часть в фокусе, а другая — нет;
— при явном указанной точке фокусировки, камера фокусируется на другой точке, находящейся ближе или дальше объекта;
— нарушена механика фокусировки;
— замыленность в зоне фокуса.
В чем заключается процесс юстировка объектива
Для юстировки современного объектива используется специальный прибор, который подключается к объективу и вносит изменения в специальные переменные настройки.
Примечание: иногда приходится выполнять юстировку не объектива, а самого фотоаппарата.
Это обычно делается в тех случаях, когда в видоискатель Вы видите одно, а на снимке получается совсем другое. Тогда изменения вносятся в микропрограмму камеры с той целью, чтобы видоискатель, зеркало фазных датчиков и матрица ловили одну и ту же зону резкости.
Юстировка объектива своими руками в домашних условиях
В Интернете можно встретить море инструкций как сделать юстировку в домашних условиях. Своими руками без наличия специальной аппаратуры и инструмента (микроскоп, коллиматор и т.п.), у Вас ничего не получится. Одной отвёрткой тут ничего не сделать! Вы не просто бестолку потратите кучу времени, а ещё имеете все шансы угробить дорогую фототехнику. Поэтому сразу хочу отговорить Вас от подобной затеи. Даже в профессиональном сервисном центре специалисту не всегда с первого раза удаётся правильно отъюстировать объектив или камеру. Часто фотографам приходится снова и снова обращаться чтобы в итоге получить желаемый результат.
Самостоятельная юстировка тушки Nikon D5100 / Sandbox / Habr
В интернете можно найти много статей и рекомендаций по юстировке объектива или тушки, и еще больше советов о том как нужно тестировать объектив перед покупкой, чтобы не допускать такой необходимости, но что делать если объектив уже на руках и постоянно «мажет»? Можно ли доверять найденным в интернете инструкциям? Не превратится ли моя камера в дорогой, со сменными объективами, кирпич?
Мне, как обладателю камеры и объектива с описываемым нюансом, хотелось бы видеть результат прежде чем лезть чем-то острым в район паха матрицы камеры.
Прежде чем начать, хочу сказать что есть универсальный способ избавится от проблемы, причем не требующий никакого вмешательства в работу вашей камеры — это снимать используя LiveView. Если вы никуда не спешите конечно.
А для тех, кого такой, мягко говоря, не быстрый способ, не интересует, могу сказать что операция прошла успешно, и ни одна матрица не пострадала. Но обо всем по порядку..
Введение
Многие обладатели зеркалок начального уровня снимают только китовым объективом, и, зачастую, довольны получаемым результатом. Но стоит только попробовать светосильный объектив, будь то фирменный фикс или советский Гелиос, как человека уже не остановить — хочется большего, того чего кит просто не умеет делать.
Так было и в нашем случае. Через пол года подаренный Гелиос уже выдавал хорошие картинки, но отсутствие автофокуса, и другие мелочи, сильно мешали комфортной съемке. Так что когда подвернулась возможность взять слегка подержанный, но в идеальном состоянии, Nikkor 50mm 1.
8G, мы просто не смогли устоять.
После серии кадров объективом на нашей тушке, тщательного осмотра стекла, и проверки полученных кадров на компьютере — объектив был наш. Могу лишь сказать, что проблема с промахами не обнаружилась изначально по нескольким причинам:
- это был наш первый светосильный объектив с автофокусом
- первые несколько недель все списывалось на неумение работать с объективом
- в различных условиях камера выдавала различный результат фокусировки
- а редкие кадры, с правильным фокусом, еще больше уверяли в том, что это проблема рук а не фотоаппарата
После серии тестов, сначала с подручными средствами (наклоненная под 45 градусов линейка, примотанная скотчем к плечу), а затем и с первой попавшейся распечаткой мишени для юстировки, очевидное стало явным — объектив мажет. Но поскольку сервисного центра с нужной квалификацией в городе нет, да и стоит это не дешево, было принято решение провести операцию самому, и вот что обнаружилось при подготовке.
Имеется несколько способов устранения проблемы.
Снимать в режиме LiveView. Просто, надежно, бесплатно, но фокусировка становится ужасно медленной, сложной и не всегда точной.
Юстировка объектива.
Надежно но очень дорого, и не доступно в данной местности.
А вот юстировка тушки может быть сделана тремя способами.
Программная юстировка из меню камеры. Хоть надежно и бесплатно, но доступно только на старших моделях камер, а потому не подходит.
(фото не мое)
Юстировка с помощью настройки положения/ориентации массива фазовых датчиков. Не очень надежно, бесплатно, и, в отличии от некоторых других зеркальных камер, D5100 для этого нужно частично разбирать, а посему данный способ был оставлен только в качестве запасного, и в конечном счете не был востребован.
(фото не мое)
Юстировка с помощью регулирования угла наклона зеркала. Не надежно, очень дешево (если ничего не сломать). Требует наличия прямых, не трясущихся, рук, и небольшого понимания того что вообще происходит.
У последних двух способов есть один большой минус — скорее всего, при установке другого объектива, мазать начнет уже он, т.е. мы изначально соглашаемся с тем, что настраиваем тушку только под один объектив. Но если покупать что либо еще в ближайшее время не планируется, и учитывая что операция, при определенном везении, является обратимой, бояться почти нечего.
Так же сразу хочу уточнить, что в последнем способе возможна проблема с фокусировкой по точкам, отличным от центральной, но об этом чуть дальше.
Если еще не передумали, то приступим. Нам понадобится:
- распечатанная мишень для тестов, но можно воспользоваться и планшетом
с загруженной картинкой - спринцовка
- набор дешевых шестигранных отверток (а именно на 2,0мм) с длинными, а
не короткими ручками
- живая модель, для проверки работы фокуса в реальных условиях. Кот не подойдет, а вот жена/девушка/парень (нужное подчеркнуть) будет в самый раз.
- хорошее освещение
На освещении хотелось бы остановиться подробнее.
В силу несовершенства конструкции фазовых датчиков, и, возможно, программного обеспечения камеры, у младших зеркалок фокусировка имеет довольно большие допуски, которые не считаются промахом фокуса в прямом смысле слова, и при съемке в помещении с дешевыми лампами дневного света, проще говоря — экономками, промахи в фокусе являются довольно частым делом даже при отлично отъюстированном оборудовании.
Сама настройка проводилась в несколько этапов.
- контрольный замер фокуса
- снятие объектива
- поднятие зеркала включением режима LiveView
- погружение отвертки
- подкрутка эксцентрика
- очень аккуратное вынимание отвертки (Осторожно! Она имеет свойство застревать)
- продувка спринцовкой обсыпавшейся краски с эксцентрика
- надевание объектива
- проверка фокусировки на мишени
- проверка на модели
- проверка фотографий на компьютере
- повторение процедуры
Опытным путем, после двух-трех процедур, было установлено что поднятие отвертки вверх подвигает плоскость фокусировки ближе к объективу, а опускание отвертки вниз отодвигает плоскость фокусировки от объектива.
Но при определенном положении эксцентрика направление поворота может изменяться.
Поражает точность данной системы — подкрутка на несколько градусов дает довольно ощутимое смещение плоскости фокуса, что в конце концов привело меня к мысли, что хоть я и возился с настройкой несколько вечеров, полученный результат вполне может оказаться почти идентичен тому что было до процедуры.
Кстати, в единственном видео,
которое я нашел, и которое окончательно убедило меня в возможности такой процедуры, парень хоть и довольно небрежно крутит отверткой, но хотя бы показывает как добиться того что нужно.
Так же хочется чуть более подробно рассказать о методах проверки и реальном использовании такой системы.
Информацию о проверке фокусировки по распечатанной мишени можно найти довольно легко, равно как и множество других способов проверки “под линейку”. Но, в отличии от мишени, особенности фокусировки на лице все таки имеются.
Многие советую — “фокусируйтесь по глазам”, но не многие уточняют, что при близком портрете можно использовать в качестве опорной точки как бровь, так и дальний/ближний уголки глаз.
Естественно каждый из вариантов даст свои, отличные друг от друга, результаты.
При съемке портрета в полный рост для фокусировки можно использовать как глаза, так и рот, но для поясных, и более близких, портретов лучше все же использовать только глаза. Причем желательно учитывать угол поворота головы и фокусироваться на ближний к себе глаз, т.к. в таком случае выбор точки фокусировки еще более критичен и влияет на результат.
Теперь немного о грустном
Довольно слабым местом фотоаппарата D5100 являются фазовые датчики, а точнее то, что только один из них — центральный, является крестообразным.
Соответственно его точность заведомо выше остальных, и процедура юстировки была основана только на его показаниях. Что упрощает процесс настройки в разы, но ведет к такой особенности использования как перекадрирование после фокусировки. Ничего страшного, на мой взгляд, в этом нет, но этот момент нужно учитывать при использовании, и есть небольшой шанс, что у вас это будет (как возможно получилось у меня) непреднамеренно компенсировано при самостоятельной юстировке, т.
е. камера будет давать наилучший результат именно при перекадрировании.
Все это не критично, и лишь дело привычки, если это ваш личный “инструмент”, но, как показывает практика, те кто берут эту камеру не часто или в первый раз — обычно мажут.
Что касается китового объектива, то могу сказать что после юстировки камеры под 50mm 1.8G он ставился всего два раза, из-за условий съемки, и примерно 40% фотографий китом были с промахом по фокусу…
Итог
Для тех кто еще не начал крутить заветные болтики — подумайте еще раз надо ли это вам? Привязка к одному объективу, возможная потеря гарантии (краска обсыпается, и хорошо видны следы вмешательства), съемка только по одной точке, наконец возможность сильного повреждения матрицы при малейшем касании отверткой.
Любой мастер сервисного центра посоветует вам не делать этого, т.к. по его словам вернуть все на свои места можно будет только на специальном оборудовании, за деньги естественно, и, думаю, отчасти он будет прав.
Что же касается моего мнения, то произведенной «операции» есть вполне логическое объяснение. D5100 не является профессиональной камерой и вряд ли есть смысл покупать для него парк оптики, но потренироваться в портретах смысл есть, ведь как иначе понять тянет ли тебя на серьезную съемку? Для серьезной съемки нужна и камера посерьезнее. Хотя бы D300s/D7100 или аналог от другой фирмы, которые обладает куда большими возможностями чем D5100. Следовательно если такой момент и наступит, то текущая камера будет возвращена в исходное состояние, и, на пару с китовым объективом, останется домашней камерой или вовсе будет продана.
D5100 + 50мм 1.8G, пара китайских вспышек и зонтов, синхронизатор и самодельный тканевый фон. Думаю более дешевого старта для любительского студийного фото просто не существует.
Все вышеизложенное никоим образом не претендует на оригинальность, и призвано лишь показать практическую возможность такой
авантюры. Советы по тестированию и использованию являются полной отсебятиной, и могут не подойти вам или вашей камере.
Спасибо за внимание.
Как откалибровать объективы
Один из самых популярных вопросов, которые я получаю от других фотографов: «Почему мои изображения размыты?» Из всех вопросов, которые я получаю, этот самый тревожный, потому что в 9 из 10 случаев это одна и та же причина — упущенная фокусировка.
Почему мои изображения размыты?
Как только я объясняю, что фокус сбился или промахнулся, я спрашиваю, откалибровали ли они свои объективы. Почти каждый раз ответ на удивление отрицательный. Большинство не только не откалибровали свои линзы, но и просто не знали, как это сделать. Я узнал, что большинство фотографов предполагают, что когда они покупают объектив, новый или бывший в употреблении, автофокус будет точным при его использовании. Чего большинство не осознает, так это того, что это случается редко, что приводит к тому, что большинство считает «размытыми» изображениями.
Как откалибровать объективы
Калибровка объективов на самом деле очень проста, и очень важно помочь вам получить максимальную отдачу от этого дорогого объектива! Я знаю, что многие из вас уже делают это и у вас есть собственный метод, но я знаю, что многие из вас никогда не калибровали объективы и не знают, как это сделать.
Суть в том, что объективы необходимо калибровать для каждой камеры, чтобы вы могли получать четкие изображения и точную фокусировку.
Просто предположить, что ваши объективы и камера или камеры точны, когда автофокусировка — это огромный риск. Могу поспорить, что если вы никогда не проверяли, скорее всего, ваши линзы нужно отрегулировать.
У меня нет ни одного объектива, будь то Canon или Nikon, который бы не нуждался хотя бы в легкой подгонке. Все верно, каждый объектив, которым я владею, был микронастроен в камере для обеспечения точной и точной автофокусировки. Сразу после распаковки на каждой моей камере была либо небольшая передняя, либо задняя фокусировка. Некоторые из них были сильно искажены и нуждались в радикальной корректировке.
Получить калибратор
Большинство фотографов просто не понимают, как работает этот процесс, или думают, что это рискованная настройка, которую они могут испортить. Хорошая новость заключается в том, что это очень простой процесс, и его можно включить или выключить.
Ничего страшного не случится, обещаю! Вам не нужно отправлять объектив или камеру в местный магазин фотоаппаратов для настройки. Вам не нужно покупать специальное программное обеспечение для калибровки или даже дорогой калибровочный набор. Ничего из этого не требуется для простой калибровки объективов; вам даже не нужно много времени. Все, что нужно, — это около 20 минут и фокус-пирамида за 25 долларов. Конечно, есть и другие более дорогие варианты, или вы можете сделать один с помощью линейки, но я использую фокусную пирамиду, и она отлично справляется со своей задачей.
Установите камеру и калибратор на устойчивые поверхности
Для калибровки объективов установите камеру на штатив или плоскую поверхность, например стол, и установите фокусировочную пирамиду на ровной поверхности на расстоянии около 6 футов. Я обычно устанавливаю его на расстоянии, с которого я обычно стреляю, таким образом, я знаю, что он точен на расстоянии, с которого я стреляю чаще всего. В любом случае, есть только одна глобальная настройка, поэтому, как только вы сделаете настройку и сфокусируетесь на точке, она «должна» работать на любом расстоянии.
Главное здесь — не беспокоиться о расстоянии от пирамиды.
фокусировка с помощью видоискателя
Убедитесь, что Live View не включен, и фокусируйтесь только с помощью видоискателя. В режиме Live View используется другая система автофокусировки, и любые сделанные вами настройки не будут заметны при использовании Live View. Держите его выключенным на протяжении всего процесса.
сфокусируйтесь на центральной линии и отрегулируйте
Глядя в видоискатель, сфокусируйтесь на центральной линии пирамиды фокусировки, снимайте с максимально открытой диафрагмой объектива. Нажмите кнопку воспроизведения и увеличьте масштаб, чтобы увидеть, куда попадает фокус. Сначала это может быть немного сложно, но, используя числа выше и ниже центральной линии, вы сможете увидеть, где он сфокусирован и где самые четкие линии. Как только вы увидите, является ли это передним или задним фокусом, вы можете зайти в настройки своей камеры и внести необходимые корректировки, чтобы сделать его точным.
По умолчанию это ноль, поэтому, глядя на изображение выше, я начал с +3. Затем я сделал еще один пробный снимок, и он все еще был немного неверным. Затем я сделал +5, и он точно сфокусировался на центральной линии, как я и хотел. Итак, продолжайте делать пробные снимки, пока центральная линия не окажется в фокусе. Вот и все. Все просто, никаких размытых изображений.
Настройки меню Для Nikon
Для Nikon этот параметр находится в меню гаечного ключа или меню настройки. Он помечен как Тонкая настройка АФ и имеет диаграмму, показывающую, куда вы перемещаете точку фокусировки. Вы хотите изменить только сохраненное значение и убедиться, что тонкая настройка включена. Он будет запоминать изменения каждый раз, когда вы надеваете этот объектив, поэтому вам нужно будет отрегулировать его только один раз.
Настройки меню для Canon
Для камер Canon очень похоже. Вы вносите изменения в Функция , затем в настройки Автофокус , а в остальном все так же, как и при работе с камерой Nikon.
Помните, однако, что если у вас несколько камер, вы выполняете настройку камеры, а не объектива, поэтому вам необходимо откалибровать каждый объектив на каждой камере.
Резюме
Вот краткий обзор того, как откалибровать ваши объективы:
- Приобретите калибратор – их много на рынке, но мы рекомендуем пирамиду фокусировки за 25 долларов
- Установите камеру на штатив — необходим штатив или другая плоская поверхность. Нет держания за руку.
- Фокусировка с помощью видоискателя — отключите просмотр в реальном времени и сфокусируйтесь с помощью видоискателя.
- Сфокусируйтесь на центральной линии и отрегулируйте — сфокусируйтесь на центральной линии и внесите коррективы в меню.
ДОСТУП К ВЕДУЩЕМУ В ОТРАСЛИ ОБРАЗОВАНИЮ
Позвольте нам помочь вам в вашем путешествии в области фотографии с лучшим образованием и ресурсами в области фотографии. Просмотрите наши полные комплексные решения ниже и сделайте следующий шаг в своей фотографии.
ПОСМОТРЕТЬ СЕМИНАРЫ
Методы активного выравнивания улучшают центровку объектива | Особенности | Декабрь 2014 г.
Трей Тернер, Мэтт ЛаШапель и Роджер Киршнер, REO Inc.
Оптимизированный процесс активного оптического выравнивания обеспечивает точное и рентабельное производство прецизионных линз в сборе.
Инженер-оптик сталкивается со многими проблемами при назначении допусков для прецизионных сборок линз. Начав с функциональных требований к оптической центровке, инженер должен определить механические допуски для различных компонентов объектива и корпуса, чтобы обеспечить соответствие требованиям с минимальными затратами. Чтобы избежать чрезмерного определения таких допусков, полезно понимать процессы юстировки и сборки, которые могут обеспечить различные уровни точности в результирующем оптическом центрировании. Уровень центрирования узла линзы должен подсказать инженеру-оптомеханику наиболее подходящую технику сборки.
Методы активной оптической сборки достигают уровня центрирования, недостижимого при использовании методов механического выравнивания.
Центрирование объектива также может быть менее затратным при использовании активных процедур оптического выравнивания.
Рис. 1. Механическое выравнивание .
В качестве примера рассмотрим простую плосковыпуклую линзу диаметром 1 дюйм. Стандартный механический метод выравнивания объектива, в котором для центрирования объектива используются прокладки, будет сравниваться с активным оптическим выравниванием, при котором для центрирования используется оптическая отдача объектива. При более низких требованиях к центрированию механический метод является наиболее экономичным. Однако существует переход, при котором активный метод оптического выравнивания фактически становится менее дорогим. Более точное центрирование увеличивает стоимость механических компонентов, и в конечном итоге метод механического выравнивания становится невозможным.
Механическое выравнивание
Наиболее распространенный и простой способ установки объектива — это то, что мы будем называть методом механического выравнивания.
Ячейка линзы и сама линза изготавливаются с относительно жесткими допусками по диаметру. Зазор между стенкой ячейки корпуса и наружным диаметром линзы рассчитан на минимальный зазор. Затем линза обычно центрируется внутри корпуса с тремя прокладками одинаковой толщины, вставленными между стенкой ячейки и линзой. Наносится клей, и как только клей схватывается, прокладки обычно снимаются со сборки.
В качестве альтернативы линзу можно зафиксировать с помощью крепежных деталей, таких как стопорные кольца. Метод механического выравнивания основан на допусках, присущих оптике и механике, включая прокладки и процесс центрирования, для выполнения этой техники сборки.
При попытке получить сборку с жесткими допусками этот метод обычно использует механику и оптику, которые сложнее или дороже изготовить. Чем жестче требуемая центровка, тем жестче должны быть производственные допуски для отверстия ячейки, поверхности крепления линзы, а также центрирования и внешнего диаметра линзы.
Это может затруднить вставку линзы в ячейку и размещение прокладок. Для многоэлементных сборок с несколькими линзами одинакового диаметра как вставка линзы в оправу ячейки, так и размещение прокладок вокруг линзы становятся нетривиальными проблемами. При некоторых обстоятельствах линза может прикрепляться к стенкам ячейки, а не к поверхности крепления линзы.
Рис. 2. Техник по сборке выполняет окончательную склейку активной сборки с оптической ориентацией.
Также могут потребоваться дополнительные шаги: например, точечное отверждение линзы на месте с помощью клея, отверждаемого УФ-излучением, а затем выполнение окончательного соединения с помощью вулканизации RTV при комнатной температуре или клея термического отверждения.
Для достижения точного центрирования оптической оси относительно внешнего диаметра корпуса стандартный механический метод основан на выравнивании двух поверхностей линзы по оптической оси, оптической оси по внешнему диаметру линзы, внутренней части механического корпуса.
допуск диаметра и внешний диаметр к центрированию внутреннего диаметра. Способность техника-сборщика успешно перемещать объектив вниз по оправе к поверхности крепления объектива, центрировать объектив и точно приклеивать, сохраняя выравнивание, также может повлиять на стоимость и производительность сборки.
Оптическое выравнивание
Оптический метод выравнивания использует фактические характеристики объектива по отношению к механическому креплению ячейки объектива, что и требуется инженеру от объектива в сборе. Процесс выравнивания, который компенсирует ошибки, возникающие при изготовлении компонентов, очень полезен. Этот метод выравнивания называется «активным», потому что техник или инженер по сборке фактически использует оптический возврат линзы, чтобы установить ее в конечное положение.
Рис. 3. Технический специалист настраивает активную оптическую настройку с помощью имеющегося в продаже оборудования.
Механическая монтажная поверхность объектива совмещена с осью вращения прецизионного шпинделя с воздушным подшипником.
Этот процесс включает в себя либо механическую минимизацию отклонений между осью шпинделя и монтажной поверхностью объектива, либо наблюдение за оптическим отражением от приспособления для юстировки. Линза вставляется в ячейку линзы, и положение активно перемещается на место, контролируя либо отраженный от поверхности линзы, либо прошедший отсвет. При отражении используется центр кривизны от поверхности линзы. Для обеспечения оптического возврата используется автоколлиматор. При передаче это фокус объектива. Можно даже повысить точность, включив интерферометр Физо и отслеживая картину интерференционных полос.Регулируя положение линзы на монтажной поверхности, можно точно настроить оптическую ось относительно механической оси ячейки. В отличие от метода механического выравнивания, активный оптический метод требует меньшего соблюдения определенных атрибутов компонентов с очень жесткими допусками.
Рис. 4. Пользовательская установка REO показана с программным обеспечением, используемым для выполнения активного выравнивания оптической сборки.
Центрирование оптической оси объектива относительно его внешнего диаметра может быть менее ограничено. Обе поверхности все еще должны быть изготовлены относительно друг друга, чтобы определить оптическую ось; однако требование центрирования относительно внешнего диаметра линзы и оптической оси сведено к минимуму. Механические монтажные поверхности объектива относительно механического отверстия также могут быть ослаблены. Это способствует снижению стоимости компонентов. Когда этот метод применяется с несколькими линзами, экономия средств быстро увеличивается. Наконец, зазор между внешним диаметром линзы и отверстием ячейки может быть больше, чем при механическом методе. Это значительно упрощает установку линзы в отверстие без необходимости вставлять прокладки в очень узкий зазор.
Ни активный оптический, ни механический методы выравнивания не могут полностью исправить смещение двух поверхностей оптического элемента относительно оптической оси. Для механического метода смещение изображения, вызванное смещением оптической поверхности, является фиксированным и не может быть сведено к минимуму.
Тем не менее, использование активной оптической техники позволяет выполнять «составное» выравнивание, которое иногда можно настроить, компенсируя некоторые присущие отдельным поверхностям ошибки смещения.
Рис. 5. Ошибка центрирования элемента линзы в миллиметрах в сравнении с нормализованной стоимостью: сравнение активного оптического выравнивания ( синий ) с механическим выравниванием ( красный ) для простой плосковыпуклой линзы в сборе.
Сравнение стоимости
Для сравнения этих двух методов сборки мы применили калькулятор стоимости, используемый для производства оптики и сборок в РЭО. Для этой оценки мы выбрали простую плосковыпуклую линзу BK-7 диаметром 1 дюйм с линзой 2 дюйма. фокусное расстояние, неравномерность волны 1/10 и качество поверхности 10-5. Крепление объектива осталось очень простым. Два метода сборки были оценены для широкого диапазона допусков, от относительно свободного центрирования 0,26 мм до довольно жесткого центрирования 0,0025 мм.
Четыре основных статьи расходов: оптика, механический корпус, сборка и метрология. Они были объединены для диапазона допусков центрирования сборки. На рис. 5 показаны совокупные затраты в диапазоне допусков центрирования для метода механического выравнивания (красная линия) и метода активного оптического выравнивания (синяя линия).
Как и ожидалось, при более слабых допусках центрирования, с центрированием более 0,1 мм, механический метод менее затратен. Однако для более жестких допусков, ниже 0,075 мм центрирования, разница в стоимости между двумя методами исчезает, и метод активного оптического выравнивания на самом деле дешевле, чем механический метод. Фактически, за пределами определенного уровня допуска центрирования (0,025 мм) фактически невозможно изготовить сборку механическими методами.
На рис. 5 приведены нормированные затраты двух методов сборки простой линзы в зависимости от допуска центрирования. Допуск центрирования от 0,275 мм до менее 0,025 мм находится на оси X, а ось Y показывает нормированные затраты.
Точка пересечения, где пересекаются красная и синяя линии, — это место, где затраты двух методов сборки равны. Слева от этого кроссовера сборка с активным оптическим выравниванием дешевле в производстве. Справа механический способ сборки более экономичен.
Для допусков на центрирование справа от точки пересечения допуски компонентов достаточно невелики, чтобы быть значительно ниже дополнительных затрат на активное оптическое выравнивание. Для сборки, требующей затяжки более 0,075 мм, стоимость компонентов системы с механической центровкой превосходит дополнительные затраты на оптическую центровку, и система с оптической центровкой становится более доступной.
Аналогичный анализ многоэлементных объективов показывает, что это пересечение затрат на метод юстировки на самом деле увеличивается. Увеличение сложности и стоимости обслуживания нескольких поверхностей для нескольких установок приводит к увеличению затрат на механическое выравнивание, увеличение затрат на механику и увеличение стоимости оптических компонентов.