中大口徑方形非球面鏡高效數(shù)控拋光工藝實驗研究

為提高手機鏡頭的成像分辨率和視場角,采用二片玻璃非球面透鏡與一片塑膠非球面透鏡,設(shè)計出新型的大視場角、高分辨率的手機照相鏡頭。鏡頭的設(shè)計總長6mm,玻璃非球面系數(shù)最高階為10階。采用的圖像傳感器為kodak的kac-3100,為310萬像素的cmos傳感器,像素尺寸為2.7μm,對角線長6.9mm。鏡頭設(shè)計的極限分辨率為185lp/mm,鏡頭設(shè)計的視場角為66°,大于一般的手機鏡頭。像高為3.4418mm,f數(shù)為2.8,在奈奎斯特頻率處所有視場的mtf(調(diào)制傳遞函數(shù))值大于0.15,具有較好的成像質(zhì)量;在66°時成像的畸變?yōu)?0.93%,光斑的rms(均方根值)直徑為9.6μm。新鏡頭由前端2片非球面玻璃鏡片、后端1片塑膠非球面鏡片和1片濾光片組成,結(jié)構(gòu)緊湊。玻璃非球面鏡片可采用新型熱模壓成型技術(shù)制造,鏡頭熱穩(wěn)定性強,其成像分辨率達到2048×1536像素,有效焦距為5.3mm,適合用于中高檔手機。

基于朗奇(ronchi)檢驗法和同步相位探測技術(shù),在點光源離軸情況下提出一種檢驗非球面反射鏡的方法。該方法利用透射液晶顯示器(lcd)顯示垂直和水平兩個方向的正弦光柵,由攝像機記錄經(jīng)被測鏡面反射產(chǎn)生的光柵變形條紋圖,通過四步相移法獲得條紋圖的相位分布。由變形條紋和光柵的同名相位點確定被測鏡面每一點的橫向像差,對應理想鏡面的橫向像差由幾何關(guān)系算出,通過兩鏡面對應點的橫向像差之差獲得待測點面形偏差的梯度信息,對其積分恢復面形偏差,最后重建被測面形。檢測中光柵由計算機產(chǎn)生,可實現(xiàn)精確的相移,使垂直和水平光柵嚴格達到90°。采用預設(shè)標記點來引導相位展開,有效地解決了變形條紋和光柵的相位對應問題。模擬和實驗初步驗證了這一方法的可行性。

論述了短波通濾光膜的設(shè)計原理和計算方法,根據(jù)等效折射率和周期性對稱膜系的理論,結(jié)合短波通濾光膜的技術(shù)要求,采用二氧化鈦和二氧化硅作為高折射率材料和低折射率材料,計算出短波通濾光膜所需要的周期數(shù)和截止帶寬度。用膜系設(shè)計軟件對濾光膜系進行了優(yōu)化,最終確定了滿足實際制備條件的濾光膜周期數(shù)和每層膜厚,設(shè)計的短波通濾光膜光譜曲線達到了透射率的要求。依照設(shè)計結(jié)果,采用電子束蒸發(fā)的方法,在模造光學玻璃非球面鏡片上鍍制出符合技術(shù)要求的短波通濾光膜。濾光膜經(jīng)過各種耐環(huán)境實驗后,各項性能指標滿足應用要求。

基于環(huán)擺雙面拋光技術(shù),研究了3mm厚大口徑超薄元件的雙面拋光加工工藝。通過對雙面拋光原理的分析,對轉(zhuǎn)速比、拋光墊面形、拋光液等工藝參數(shù)上作了優(yōu)化,并通過加工模擬進行驗證。通過工件環(huán)分離器減薄技術(shù)解決了3mm厚超薄元件的裝夾問題。在syp152雙面主動拋光機上進行了加工工藝實驗,通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速比實現(xiàn)3mm厚大口徑超薄元件面形的高效收斂,驗證了加工的可行性,并且達到了面形精度優(yōu)于1.5λ(λ=632.8nm)、表面粗糙度優(yōu)于1nm的技術(shù)水平。

在一般情況下,檢驗凸球面都是用樣板,但是對于大口徑的凸球面來說,用樣板就存在許多缺點.據(jù)此提出用零位補償法檢驗大口徑凸球面的方法,有效地克服了樣板法的不足,可獲得較高的檢驗精度;并以加工和檢驗直徑300mm凸球面的具體實例進行說明,同時給出這種檢驗方法的設(shè)計結(jié)果

目錄 第一部分：工程概況 第二部分：編制說明和編制依據(jù) 一、編制說明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機構(gòu) 一、項目施工組織機構(gòu) 二、項目主要管理人員及職責： 三、施工部署 第四部分：鋼結(jié)構(gòu)部分施工技術(shù)方案 一、工程特點及制作、安裝過程中應注意的幾個問題： 二、針對本工程特點的幾點特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運輸方案 五、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)方案 六、需和土建交叉穿插的施工措施： 第五部分：彩色壓型鋼板施工 一、屋面彩色壓型鋼板板型及其特點： 二、彩色壓型鋼板配件說明： 三、彩色壓型鋼板的生產(chǎn)制作方案： 第六部分：質(zhì)量保證體系 一、質(zhì)量目標 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過程的質(zhì)量檢驗 六、安裝過程中質(zhì)量檢驗及檢驗控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計制作檢驗規(guī)范 八、公司質(zhì)量保

玻璃非球面零件的加工是目前光學零件加工技術(shù)中較為辣手的問題之一。本文根據(jù)零件加工中的一些實際經(jīng)驗，介紹玻璃非球面透鏡的數(shù)控加工方法，闡述加工過程的四大步驟以及檢測和修正辦法。為常規(guī)非球面零件的加工提供工藝技術(shù)支持。

介紹了各種非球面拋光技術(shù)的基本原理及特點,供選擇合適的拋光方法和技術(shù)時參考,并對此作了前景展望,指出了今后的重點研究方向。

為使頭盔微光夜視鏡的重量更輕,同時保證其較好的成像性能,分析了光學塑料的特性及其加工,通過引入高次塑料非球面,設(shè)計了含有3個高次塑料非球面的6片式微光夜視物鏡。該物鏡具有大視場(40°)、小f數(shù)(f/1.25)、小畸變(1%)的特點,光學傳遞函數(shù)在空間頻率40lp/mm時,軸上傳函≥0.6,軸外傳函≥0.4,滿足微光夜視物鏡成像要求。相對具有同樣性能的傳統(tǒng)物鏡系統(tǒng),總長41mm,為傳統(tǒng)物鏡的82.6%,重量13.3g,僅為傳統(tǒng)物鏡的32.7%。為頭盔式微光夜視系統(tǒng)減重設(shè)計提供了一個新的參考思路。

針對傳統(tǒng)的基于球面顯微成像的光纖連接器端面檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和像差的問題,將制作工藝日趨成熟的非球面模壓玻璃透鏡引入到檢測系統(tǒng)中。介紹了非球面透鏡設(shè)計的基本原理和非球面光學玻璃透鏡模壓成型的基本工藝,分別設(shè)計了球面透鏡和非球面模壓透鏡檢測系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),評價了系統(tǒng)的成像質(zhì)量。在系統(tǒng)分辨率相同的情況下,得到了結(jié)構(gòu)簡單、共軛距更短,有利于工程應用的非球面檢測系統(tǒng)。給出了檢測系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)圖,并將非球面系統(tǒng)應用到實際生產(chǎn)和在線檢測中,達到了設(shè)計的要求。

為了探究軟金屬球精密超精密加工的新途徑,采用精密/超精密鏡面拋光技術(shù),對其進行鏡面拋光實驗.實驗結(jié)果表明:研拋壓力、拋光液的ph值、磨粒大小和研拋墊的厚度是影響表面加工質(zhì)量的主要因素.當研拋壓力在0.6~0.8n/cm2、拋光液ph值為10、磨料粒度為w0.5、研拋墊厚度為2mm時,拋光效果最佳,可以有效地提高加工效率,改善表面加工質(zhì)量,得到表面粗糙度ra為0.039μm的已加工表面.

鋁合金大口徑薄壁管小彎曲半徑數(shù)控彎曲成形過程中更容易發(fā)生起皺、截面畸變和壁厚減薄等缺陷。文章根據(jù)成形缺陷產(chǎn)生的原因?qū)澒苣＞呓Y(jié)構(gòu)和設(shè)備裝置進行了改進,包括模具內(nèi)鎖設(shè)計、緊湊型柔性芯棒、模具并緊桿和長內(nèi)襯頂推。在此基礎(chǔ)上,采用實驗研究方法,對φ70mm×1.5mm×105mm(外徑×壁厚×彎曲半徑)的大口徑薄壁鋁合金管數(shù)控彎曲成形質(zhì)量及應變規(guī)律進行了分析,并研究了頂推裝置在大口徑薄壁鋁合金管數(shù)控彎曲成形中的效用。

目錄 第一部分：工程概況 第二部分：編制說明和編制依據(jù) 一、編制說明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機構(gòu) 一、項目施工組織機構(gòu) 二、項目主要管理人員及職責： 三、施工部署 第四部分：鋼結(jié)構(gòu)部分施工技術(shù)方案 一、工程特點及制作、安裝過程中應注意的幾個問題： 二、針對本工程特點的幾點特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運輸方案 五、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)方案 六、需和土建交叉穿插的施工措施： 第五部分：彩色壓型鋼板施工 一、屋面彩色壓型鋼板板型及其特點： 二、彩色壓型鋼板配件說明： 三、彩色壓型鋼板的生產(chǎn)制作方案： 第六部分：質(zhì)量保證體系 一、質(zhì)量目標 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過程的質(zhì)量檢驗 六、安裝過程中質(zhì)量檢驗及檢驗控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計制作檢驗規(guī)范 八、公司質(zhì)量保

最近,日本的幾個雜志都紛紛報道了這樣一個消息,即松下電器產(chǎn)業(yè)的無線電研究所和住田光學玻璃制造廠,共同確立了超精密玻璃成形技術(shù),成功地研制了高性能雙面非球面玻璃鏡頭。從而看出各界對這項技術(shù)成果的極大重視。原來,袖珍唱盤(compacedisk)的拾音器鏡頭,由聚光鏡和物鏡組成,大部分用4～5

目錄 第一部分：工程概況 第二部分：編制說明和編制依據(jù) 一、編制說明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機構(gòu) 一、項目施工組織機構(gòu) 二、項目主要管理人員及職責： 三、施工部署 第四部分：鋼結(jié)構(gòu)部分施工技術(shù)方案 一、工程特點及制作、安裝過程中應注意的幾個問題： 二、針對本工程特點的幾點特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運輸方案 五、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)方案 六、需和土建交叉穿插的施工措施： 第五部分：彩色壓型鋼板施工 一、屋面彩色壓型鋼板板型及其特點： 二、彩色壓型鋼板配件說明： 三、彩色壓型鋼板的生產(chǎn)制作方案： 第六部分：質(zhì)量保證體系 一、質(zhì)量目標 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過程的質(zhì)量檢驗 六、安裝過程中質(zhì)量檢驗及檢驗控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計制作檢驗規(guī)范 八、公司質(zhì)量保

為優(yōu)化免洗小米拋光工藝,在單因素試驗基礎(chǔ)上,選擇上光劑的濃度、溫度和添加量為自變量,洗米水的濁度為響應值,根據(jù)中心組合試驗設(shè)計原理采用3因素3水平響應面分析法,模擬得到二次多項式回歸方程預測模型,并確定免洗小米拋光的最佳工藝條件為:濃度30%、溫度30℃、添加量1%,濁度為54.8ntu。

構(gòu)建了一臺數(shù)字化刀口儀,利用該數(shù)字刀口儀對二次非球面光學元件進行實際檢驗,獲得了非球面光學元件表面面形的均方根(rms)值和峰谷(pv)值。將數(shù)字刀口儀測量結(jié)果與干涉儀測量結(jié)果進行比較,測量結(jié)果的一致性在0.001μm以內(nèi),驗證了數(shù)字刀口儀定量檢測非球面光學元件的可行性以及所研究的數(shù)字刀口儀的準確性。最后對測量結(jié)果進行了討論。

由于不規(guī)則的外形,玻璃預制件的選擇直接影響異形非球面透鏡的成型。本文通過有限元法探討不同預制件對成型透鏡的影響,首先選擇了一個比較典型的異形非球面透鏡作為目標透鏡,將球形玻璃和圓柱形玻璃作為預制件,采用高級非線性有限元程序msc.marc,仿真該異形非球面透鏡的成型過程?；诜抡?對比分析其成型性、殘余應力、面形精度。結(jié)果表明,圓柱形玻璃預制件更適合成型異形非球面玻璃透鏡。

為考核神光ⅱ升級項目三倍頻輸出能力,以及研究高功率激光驅(qū)動器高通量三次諧波轉(zhuǎn)換過程中相關(guān)技術(shù)問題,在神光ⅱ第九路上開展了一輪‘ⅰ+ⅱ’三倍頻實驗,實驗中三倍頻最大輸出達到2740j,最大輸出能通量達到3.6j/cm2以上,最大轉(zhuǎn)換效率為～63%;根據(jù)實驗結(jié)果結(jié)合理論分析,初步研究了影響效率轉(zhuǎn)換主要參量;在實驗中觀察到時間相位調(diào)制所引起的振幅調(diào)制,以及橫向受激拉曼散射所引起的破壞.實驗結(jié)果有效驗證了神光ⅱ升級的倍頻器的相關(guān)設(shè)計程序和參數(shù),以及神光ⅱ升級項目的三倍頻輸出能力.

主鏡是空間相機的主要成像部件,其面形誤差和位置誤差將會決定成像質(zhì)量。設(shè)計了一種孔徑為9660illlti的圓形主鏡組件。通過對比6點定位原理實現(xiàn)反射鏡體的全約束,并經(jīng)三點在背部支撐主鏡,其中每點均為多層柔性結(jié)構(gòu)。合理分配每點支撐的自由度及剛度,同時卸載溫度變化時由于材料的線脹系數(shù)不同而傳遞到反射鏡上的應力,使反射鏡變形均勻。有限元分析結(jié)果表明,本文設(shè)計的主鏡組件的面形誤差rms值達到1/50λ(λ=632.8nm),一階模態(tài)達到249hz,并具有良好的動態(tài)剛度。

提出用紅外干涉儀在長波工作(λ=10.6μm)的優(yōu)點檢測非球面面形。首先,通過移相算法,使用泰曼型紅外干涉儀測量出非球面與標準擬合球面之間的波像差;然后,根據(jù)非球面的矢高方程計算出非球面與標準擬合球面之間波像差的理論值,通過比較這兩個值,計算出非球面的面形偏差。實驗結(jié)果表明,使用紅外干涉儀測量的非球面與標準擬合球面之間的波像差為8.64μm(pv),與理論波像差(8.11μm)比較接近,測得非球面面形偏差為1.20μm(pv)。為了驗證這一方法的準確性,使用計算全息圖(cgh)作為補償鏡在可見光干涉儀上測量了同一塊非球面,兩者測量結(jié)果比較吻合。結(jié)果表明,此方法有比較強的通用性,可以用于非球面在加工過程中的測試。

介紹一種應用cad／cam技術(shù)，加工鋼制非球面塑料透鏡型膠的工藝。它涉及到非球面銅制型腔的工藝型腔設(shè)計、數(shù)控成型、精修拋光、測量等一系列技術(shù)。已制造了多種非球面型腔，正應用于照相機取景器、攝影鏡頭、望遠鏡、小型變焦鏡頭等產(chǎn)品。其中t902照相機攝影鏡頭已成批生產(chǎn)，精度達到設(shè)計和使用的要求。