中大口徑方形非球面鏡高效數(shù)控拋光工藝實(shí)驗(yàn)研究

為提高手機(jī)鏡頭的成像分辨率和視場(chǎng)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(jì)出新型的大視場(chǎng)角、高分辨率的手機(jī)照相鏡頭。鏡頭的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)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(wàn)像素的cmos傳感器,像素尺寸為2.7μm,對(duì)角線長(zhǎng)6.9mm。鏡頭設(shè)計(jì)的極限分辨率為185lp/mm,鏡頭設(shè)計(jì)的視場(chǎng)角為66°,大于一般的手機(jī)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(chǎng)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(shí)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(qiáng),其成像分辨率達(dá)到2048×1536像素,有效焦距為5.3mm,適合用于中高檔手機(jī)。

基于朗奇(ronchi)檢驗(yàn)法和同步相位探測(cè)技術(shù),在點(diǎn)光源離軸情況下提出一種檢驗(yàn)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(gè)方向的正弦光柵,由攝像機(jī)記錄經(jīng)被測(cè)鏡面反射產(chǎn)生的光柵變形條紋圖,通過(guò)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(diǎn)確定被測(cè)鏡面每一點(diǎn)的橫向像差,對(duì)應(yīng)理想鏡面的橫向像差由幾何關(guān)系算出,通過(guò)兩鏡面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫向像差之差獲得待測(cè)點(diǎn)面形偏差的梯度信息,對(duì)其積分恢復(fù)面形偏差,最后重建被測(cè)面形。檢測(cè)中光柵由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生,可實(shí)現(xiàn)精確的相移,使垂直和水平光柵嚴(yán)格達(dá)到90°。采用預(yù)設(shè)標(biāo)記點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)相位展開(kāi),有效地解決了變形條紋和光柵的相位對(duì)應(yīng)問(wèn)題。模擬和實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證了這一方法的可行性。

論述了短波通濾光膜的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法,根據(jù)等效折射率和周期性對(duì)稱(chēng)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(jì)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(jì)軟件對(duì)濾光膜系進(jìn)行了優(yōu)化,最終確定了滿足實(shí)際制備條件的濾光膜周期數(shù)和每層膜厚,設(shè)計(jì)的短波通濾光膜光譜曲線達(dá)到了透射率的要求。依照設(shè)計(jì)結(jié)果,采用電子束蒸發(fā)的方法,在模造光學(xué)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(guò)各種耐環(huán)境實(shí)驗(yàn)后,各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足應(yīng)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(guò)對(duì)雙面拋光原理的分析,對(duì)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(guò)加工模擬進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)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(wèn)題。在syp152雙面主動(dòng)拋光機(jī)上進(jìn)行了加工工藝實(shí)驗(yàn),通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速比實(shí)現(xiàn)3mm厚大口徑超薄元件面形的高效收斂,驗(yàn)證了加工的可行性,并且達(dá)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(yàn)凸球面都是用樣板,但是對(duì)于大口徑的凸球面來(lái)說(shuō),用樣板就存在許多缺點(diǎn).據(jù)此提出用零位補(bǔ)償法檢驗(yàn)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(yàn)精度;并以加工和檢驗(yàn)直徑300mm凸球面的具體實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明,同時(shí)給出這種檢驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)結(jié)果

目錄 第一部分：工程概況 第二部分：編制說(shuō)明和編制依據(jù) 一、編制說(shuō)明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機(jī)構(gòu) 一、項(xiàng)目施工組織機(jī)構(gòu) 二、項(xiàng)目主要管理人員及職責(zé)： 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(diǎn)及制作、安裝過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 二、針對(duì)本工程特點(diǎn)的幾點(diǎn)特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運(yùn)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(diǎn)： 二、彩色壓型鋼板配件說(shuō)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(biāo) 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn) 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗(yàn)控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn) 六、安裝過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)及檢驗(yàn)控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計(jì)制作檢驗(yàn)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(xué)零件加工技術(shù)中較為辣手的問(wèn)題之一。本文根據(jù)零件加工中的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，介紹玻璃非球面透鏡的數(shù)控加工方法，闡述加工過(guò)程的四大步驟以及檢測(cè)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(diǎn),供選擇合適的拋光方法和技術(shù)時(shí)參考,并對(duì)此作了前景展望,指出了今后的重點(diǎn)研究方向。

為使頭盔微光夜視鏡的重量更輕,同時(shí)保證其較好的成像性能,分析了光學(xué)塑料的特性及其加工,通過(guò)引入高次塑料非球面,設(shè)計(jì)了含有3個(gè)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(chǎng)(40°)、小f數(shù)(f/1.25)、小畸變(1%)的特點(diǎn),光學(xué)傳遞函數(shù)在空間頻率40lp/mm時(shí),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(duì)具有同樣性能的傳統(tǒng)物鏡系統(tǒng),總長(zhǎng)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(jì)提供了一個(gè)新的參考思路。

針對(duì)傳統(tǒng)的基于球面顯微成像的光纖連接器端面檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和像差的問(wèn)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(cè)系統(tǒng)中。介紹了非球面透鏡設(shè)計(jì)的基本原理和非球面光學(xué)玻璃透鏡模壓成型的基本工藝,分別設(shè)計(jì)了球面透鏡和非球面模壓透鏡檢測(cè)系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),評(píng)價(jià)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(jiǎn)單、共軛距更短,有利于工程應(yīng)用的非球面檢測(cè)系統(tǒng)。給出了檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,并將非球面系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)和在線檢測(cè)中,達(dá)到了設(shè)計(jì)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(duì)其進(jìn)行鏡面拋光實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(shí),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(guò)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(jìn)行了改進(jìn),包括模具內(nèi)鎖設(shè)計(jì)、緊湊型柔性芯棒、模具并緊桿和長(zhǎng)內(nèi)襯頂推。在此基礎(chǔ)上,采用實(shí)驗(yàn)研究方法,對(duì)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(yīng)變規(guī)律進(jìn)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(shuō)明和編制依據(jù) 一、編制說(shuō)明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機(jī)構(gòu) 一、項(xiàng)目施工組織機(jī)構(gòu) 二、項(xiàng)目主要管理人員及職責(zé)： 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(diǎn)及制作、安裝過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 二、針對(duì)本工程特點(diǎn)的幾點(diǎn)特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運(yùn)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(diǎn)： 二、彩色壓型鋼板配件說(shuō)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(biāo) 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn) 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗(yàn)控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn) 六、安裝過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)及檢驗(yàn)控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計(jì)制作檢驗(yàn)規(guī)范 八、公司質(zhì)量保

最近,日本的幾個(gè)雜志都紛紛報(bào)道了這樣一個(gè)消息,即松下電器產(chǎn)業(yè)的無(wú)線電研究所和住田光學(xué)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(duì)這項(xiàng)技術(shù)成果的極大重視。原來(lái),袖珍唱盤(pán)(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(shuō)明和編制依據(jù) 一、編制說(shuō)明 二、編制依據(jù)： 第三部分：施工組織機(jī)構(gòu) 一、項(xiàng)目施工組織機(jī)構(gòu) 二、項(xiàng)目主要管理人員及職責(zé)： 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(diǎn)及制作、安裝過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 二、針對(duì)本工程特點(diǎn)的幾點(diǎn)特殊工藝 三、鋼構(gòu)件制作方案 四、運(yùn)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(diǎn)： 二、彩色壓型鋼板配件說(shuō)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(biāo) 二、關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn) 三、技術(shù)保證措施 四、鋼結(jié)構(gòu)制作檢驗(yàn)控制一覽表 五、鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn) 六、安裝過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)及檢驗(yàn)控制一覽表 七、執(zhí)行的設(shè)計(jì)制作檢驗(yàn)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(yàn)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(yīng)值,根據(jù)中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理采用3因素3水平響應(yīng)面分析法,模擬得到二次多項(xiàng)式回歸方程預(yù)測(cè)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(tái)數(shù)字化刀口儀,利用該數(shù)字刀口儀對(duì)二次非球面光學(xué)元件進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn),獲得了非球面光學(xué)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(cè)量結(jié)果與干涉儀測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,測(cè)量結(jié)果的一致性在0.001μm以內(nèi),驗(yàn)證了數(shù)字刀口儀定量檢測(cè)非球面光學(xué)元件的可行性以及所研究的數(shù)字刀口儀的準(zhǔn)確性。最后對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了討論。

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

為考核神光ⅱ升級(jí)項(xiàng)目三倍頻輸出能力,以及研究高功率激光驅(qū)動(dòng)器高通量三次諧波轉(zhuǎn)換過(guò)程中相關(guān)技術(shù)問(wèn)題,在神光ⅱ第九路上開(kāi)展了一輪‘ⅰ+ⅱ’三倍頻實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中三倍頻最大輸出達(dá)到2740j,最大輸出能通量達(dá)到3.6j/cm2以上,最大轉(zhuǎn)換效率為～63%;根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中觀察到時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果有效驗(yàn)證了神光ⅱ升級(jí)的倍頻器的相關(guān)設(shè)計(jì)程序和參數(shù),以及神光ⅱ升級(jí)項(xiàng)目的三倍頻輸出能力.

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

提出用紅外干涉儀在長(zhǎng)波工作(λ=10.6μm)的優(yōu)點(diǎn)檢測(cè)非球面面形。首先,通過(guò)移相算法,使用泰曼型紅外干涉儀測(cè)量出非球面與標(biāo)準(zhǔn)擬合球面之間的波像差;然后,根據(jù)非球面的矢高方程計(jì)算出非球面與標(biāo)準(zhǔn)擬合球面之間波像差的理論值,通過(guò)比較這兩個(gè)值,計(jì)算出非球面的面形偏差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用紅外干涉儀測(cè)量的非球面與標(biāo)準(zhǔn)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(cè)得非球面面形偏差為1.20μm(pv)。為了驗(yàn)證這一方法的準(zhǔn)確性,使用計(jì)算全息圖(cgh)作為補(bǔ)償鏡在可見(jiàn)光干涉儀上測(cè)量了同一塊非球面,兩者測(cè)量結(jié)果比較吻合。結(jié)果表明,此方法有比較強(qiáng)的通用性,可以用于非球面在加工過(guò)程中的測(cè)試。

介紹一種應(yīng)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(jì)、數(shù)控成型、精修拋光、測(cè)量等一系列技術(shù)。已制造了多種非球面型腔，正應(yīng)用于照相機(jī)取景器、攝影鏡頭、望遠(yuǎn)鏡、小型變焦鏡頭等產(chǎn)品。其中t902照相機(jī)攝影鏡頭已成批生產(chǎn)，精度達(dá)到設(shè)計(jì)和使用的要求。