使用柱面透鏡時(shí)的注意事項(xiàng)

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)，會產(chǎn)生母線楔角。 該楔角會使光束產(chǎn)生角偏移，會顯著增加系統(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)，會產(chǎn)生軸向扭曲。 軸向扭曲表示柱面透鏡的柱面相對于外形尺寸發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)您通過外形尺寸對矩形元件進(jìn)行固定時(shí)，軸向扭曲對于您的應(yīng)用來說是非常不利的。 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。