复制法制造光学零件

复制法制造光学零件是美国在复制光栅的基础上于七十年代中期发展起来的新工艺。它不但为非球面和其它特殊形状的光学零件成批生产创造了条件,而且给光学设计带来许多灵活性。这种新工艺首先由美国国防部门应用于军事和空间技术的某些特殊光学零件的制造(例如人造卫星望远镜系统、空中情报收集及照相系统的光学零件),目前已推广到民用市场(例如研究所的某些分析仪器、照相机系统、投影仪系统及信息处理系统中的光学零件)。美国已建立一个专门复制光学零件的公司,并有六个光学公司增设了光学零件的复制车间。图1以非球面反射镜为例说明了光学零件     

非球面聚光镜成批制造

<正> 现代光学、光电系统和仪器的组成,在很多情况下若不采用非球面光学零件就不能实现。然而,制定非球面光学零件的加工方法,特别是需成批生产时显得很困难。因此,目前国内外都在加紧研究制定非球面光学零件的加工方法,其中包括非球面聚光镜的成批生产方法。本文论及的是成批制造凸椭圆轴对称聚光镜的设备、工艺过程和检测方法的制定和     

聚光镜非球面凸透镜的成批制造

大多数情况,制造要求高的现代化光学和光-电系统的仪器,均需采用非球面光学零件。同时,制造非球面零件的加工方法,特别是成批制造非球面零件的加工方法甚为局限。所以,现在无论是在国内,或是国外,都致力于研究成批制造非球面光学零件(其中也包括聚光透镜)的制作方法。此项研究工作在于成批制造椭圆形聚光镜轴对称凸透镜所用的设备、编制工艺     

小口径非球面加工技术及装备综述

小口径非球面零件是一种非常重要的光学零件。介绍了国内外小口径非球面超精密加工技术的发展现状和装备。对单点金刚石车削、超精密磨削、透镜成型、超精密铣削和特种加工技术进行了综述。指出了小口径非球面加工的发展趋势和产业化需要解决的问题。     

光学非球面透镜在一些光电仪器中的应用

使用非球面零件能大大简化光电仪器的系统，减小仪器的尺寸和重量，因而它得到越来越广泛的应用，介绍了光学非球面透镜在光盘机等光电仪器中的应用。说明了这些仪器中使用非球面透镜的原因，对透镜像质的要求，以及制造非球面透镜的材料。     

轨迹成型法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成型法加工非球面的新原理,并对新原理的理论、成型机理及机床原理结构进行了研究,在样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,分析了当前数控加工非球面光学零件技术的现状,说明了轨迹成型法加工非球面光学零件的意义和价值。     

多功能非球面光学加工机床的设计与改装

本文介绍了精化设计改装的多功能非球面光学加工机床的结构原理、技术参数、各种非球面光学零件的成型与抛光方法。该机床可加工球面、平面、回转二次非球面、圆柱面、椭圆柱面、超环面以及简形非球面等多种光学零件。文章从工艺角度出发进行了机构运动学分析,并介绍了超光滑非球面加工的应用实例,指出了现有机床的优缺点和进一步探讨的方向。     

聚乙烯醇撕膜法制造曲线分划底版

<正> 照相复制光学分划零件的精度在很大程度上依赖于照相底版的质量,因此制造高质量的照相底版是照相复制光学分划零件的关键。我厂某产品分划零件采用照相复制腐蚀法制作。此分划图形为不等角度相间的九条对数曲线(图1),分度精度要求较高,曲线又十分特殊。如用绘制放大图制版,难以保证曲线的精度和角度误差。若利用数控设备刻图或绘图后进行照相制版虽比较理想,但目前我国这     

初缩照相中图板尺寸与拍摄距离的计算

用照相方法制取光学零件的基本原理是,将欲制造的光学零件按其精度要求,以一定的放大倍率在图板上绘制零件的放大图形。再用照相机把它按一定的比例拍摄下来。一般,这种照相分两次进行,即初缩照相和精缩照相,从而达到提高零件精度的目     

小非球面零件制造技术的最新进展

非球面零件在光学仪器小型化、集成化的发展中起着非常重要的作用。用模压成形方法生产小尺寸非球面透镜是最经济、重复性最好的方法。本文主要讨论了模压玻璃非球面透镜的材料选择、模具制造等问题。     

一种高效率小口径非球面数控抛光方法

自主设计研制的非球面数控抛光机采用气囊式抛光工具,可抛光100mm以下的非球面光学零件,针对口径35mm凹非球面透镜(顶点曲率半径R=-108.14mm的双曲面),研究了非球面的抛光工艺,并确定了相关工艺参数,抛光时间大约为20min,第二次次抛光后元件面形精度达到1.08μm,满足了该零件的使用要求。相对于现有设备美国Precitich公司的Microfinish 300型CNC非球面抛光机,该抛光设备实现了中等精度要求的小口径非球面元件的高效数控抛光。目前该抛光机已经成功地应用于某光学系统非球面零件的批量生产中。     

在用电子计算机控制的《CTAPT—500》型改装机床上磨削非球面光学零件

大家知道,采用型小系列机床加工光学零件的非球面,其方法是用小刀具(与毛坯尺寸相比)连续加工原有的表面区带。“按区带加工非球面”,即根据机床运动学(参考文献1),靠凸轮使刀具在非球面上移动。经过长期使用上述机床表明:加工比较小的非球面(～10……30μm)时,完全可以保证非常满意的加工精度,若制造零件的非球面度为50……100μm或更大时,则加工精度难以保障。     

计算机控制加工光学零件——国外情况简介

非球面光学零件的应用不断扩大,数量要求越来越多,质量要求越来越高。过去靠熟练的技工加工,加工效率低,劳动强度大,重复性不好,不能适应成批生产的需要。因此各国都在不断探索新的加工技术。计算机控制加工非球面透镜是六十年代以后发展起来的一种新技术。目前欧美一些技术先进的公司,已在不同程度上采用这种新技术。例如美国的佩肯·埃尔姆公司的电子光学分部用这种技术加工各种尺寸的天文用非球面零件。英国朗克精密公司的光学分部和美国贝尔·豪厄尔公司用计算     

复制光学零件的应用和工艺

<正> 复制法制造光学零件最主要的优点是:不但能经济地生产普通加工方法难以加工的非球面光学零件,而且还能经济地生产普通加工方法无法加工的某些光学多面体、直角棱镜和特殊结构(蜂窝结构、薄壁结构、光学件和结构件的整体组件)的光学零件。它将对光学仪器产生深远的影响。     

非球面元件精密铣磨加工技术研究

通过对Φ42 mm和Φ82 mm口径非球面光学零件精密铣磨成型过程的加工特点和加工误差因素的分析,在工艺中引入刀具与工件变形、刀具半径误差等因素,结合经典Hertz接触理论建立了刀具与工件变形量及刀具半径误差和补偿理论模型,并且应用在精密铣磨成型过程中,通过实验,Φ42 mm口径非球面光学零件经一次精密铣磨成型后元件面形精度PV值为1.91μm,RMS值达到0.288μm;Φ82 mm口径非球面光学零件经一次精密铣磨成型后元件面形精度PV值为1.60μm,RMS值达到0.385μm,完全满足加工精度要求,加工时间节省了50%以上。实验验证了理论分析及误差补偿方法的正确性,实现了精密光学非球面元件的快速精密铣磨成型加工。     

大型光学零件的铣磨参数

铣磨大型非球面光学零件达到微米级误差,而产生较浅破坏层的表面,这是一项新的技术。本文叙述了确定铣磨出高质量非球面最佳参数的方法。     

非球面聚光透镜的加工

<正> 一、引言非球面透镜在聚光系统中的应用日趋普遍,通常聚光系统没有理想成象的要求,非球面聚光透镜就其加工精度而言是属于低等的。因此,对这类非球面透镜加工工艺考虑的重点应放在简化加工工序和提高工效上。二、加工工艺非球面聚光透镜如图1,非球面方程为:y~2=40x-0.5x~2。从加工方便考虑,我们采用由中心向0.7带逐渐多磨的方法。最大非球面度在0.7带,经计算δ_(max)=0.65mm。具体工艺(非球面部分)如下:     

Q-Type非球面小畸变全景环带光学系统设计

通过动态链接库方式在Zemax中建立Q-type非球面接口,利用Q-type非球面设计了一款工作在可见光波段,垂直半视场为30°~110°,焦距为-1.25 mm,F数为5,系统总长为28.7 mm的全景环带光学系统(PAL)。该光学系统由7片透镜组成,包含6片球面镜和一片两面均为Q-type面型的非球面镜片。对设计结果进行了分析,全视场FTheta畸变小于1%,在奈奎斯特空间频率83 lp/mm处调制传递函数(MTF)高于0.5,成像效果接近衍射极限。为验证Q-type非球面在PAL设计中的优越性,实际设计了一个与Q-type面型PAL具有相同参数的偶次非球面PAL,对两者进行了分析比较。结果表明,在相同的计算平台下,Q-type非球面多项式系数的有效数字比对应的偶次非球面的多3~6位,有效减小了优化过程中计算机数字系统截断误差对优化过程的影响,有利于提高光学系统优化设计效率、提高非球面光学零件的加工精度和检测精度。     

消球差特宽角椭球面聚光镜的设计及其样板和模子的制作

<正> 二次非球面(抛物面、椭球面和双曲面)透镜或反光镜在一定的使用条件下均能制成无球差光学零件,在一些光学仪器中已被广泛的采用。但以单透镜做聚光镜,它聚焦的光锥角通常是不够大的,在某些场合下不符合使用要求,为此需用高次非球面去解决,不过高次非球面的样板和磨制模子的制作都比较困难,因此我们设计了一种消球差的椭球面聚光镜来代替消球差的高次非球面聚光镜。现把这种聚光镜的设计、样板和模子的制作一一分述如下: 一、设计令椭球面子午截面(在xy平面内)的椭圆方程式为:     

新型的光学加工机床

<正> 美国的Formigraphic工程公司制成了一种新型的光学加工机床,用于制造梯度折射率光学零件,例如校正透镜和非球面零件等,而不用研磨或抛光。这个创新被评为美国优秀产品之一。其原理是用激光辐射,使一块光学塑料或塑料透镜的内部产生双光子反应,从而引