光学零件镜片

ε
➢ 透镜存在偏心时，透镜的边缘厚度也有差异
（边厚差△t）。 △t=D*C/[f′*（n-1）]
➢ 加工中通过定心磨边保证偏心。
一般有光学定心及机械定心二种方式
光学零件概述
• 镀膜：
➢ 光学零件表面一般都要镀膜，镀膜要求依光学设计进行 ➢ 薄膜分类：增透膜、反光膜、分光膜、滤光膜、保护膜等等 ➢ 按结构分单层、多层 ➢ 大多数零件都是镀增透膜，主要参数是：
5、裂边要求：
R1、R2面：0.2
6、一般公差：±0.1，角度公差：±1°
7、椭圆、锥度必须在外径公差内
8、部品中禁止使用ROHS及CSE04011禁止物质
记号 日 期 1 08-6-19 2 3 4
订正内容 误记
担 当确 认 材 质
胡海涛
nd υd
f
NBFD15
面别 公称R值
1.80610±50 光线有效径
分类：单片研磨、多片研磨；低速研磨、高速研磨。
砂挂完品
加工第一面
加工第二面
研磨完品
7.芯取工程简介
光学零件芯取：
目的：校正偏心、外圆尺寸符合装配要求。 定义：校正偏心的过程即为定心。是把透镜二个球面的球心调
整到磨边机主轴线上，使得磨边时透镜是绕自身二个球 心连线旋转，则用砂轮磨削出的外圆柱面几何轴和光轴 一致。 芯取的实质是把透镜的几何轴固定到光轴上。
R1面欠膜自外径起0.5以内可
R2面镀全膜（平面部膜附可）
2、偏心检测基准：A+B/透过式50秒;并A+B测R1面跳动0.007;
3、面精度要求R1/R2：分散、椭圆R1面为0.5本 ，R2面为1本；
中高、中落、塌边、翘边R1面为0.5本 ，R2面为1本；
塌边、翅边、中高、中落必须中心拉直测定
4、外观要求：佳能D级;详细见检查作业标准书;
双凸透镜 双凹透镜 平凸透镜 平凹透镜 弯月透镜
光学零件概述
90度
180度
棱镜：由两个或两个以上相交的折射或反射
平面所组成的透射体。
作用：分光或使光线转折作用 根据棱镜的结构和工艺特点，可分成多种类 型。 棱镜举例:直角棱镜、等腰棱镜、斜方棱镜、 五棱镜、直角屋脊棱镜、等腰屋脊棱镜等
光学零件概述
芯取加工对象：
零件的中心偏（C）、外圆直径（D）、深度、跳动、倒角
定心方法：
光学定心法、机械定心法
重点管理项目 品质保证检 查方式方法
芯取机
检查工具
主轴精度 切削液 砂轮选择/调整
倒角、有效径 抽检（自检、巡检） 倒角显微镜
外径 、深度
抽检（自检、巡检） 分厘卡、 高度计
中心偏跳动
抽检（自检、巡检） 偏心仪
➢ 设计时一般取： △N=(0.1～0.5)N
光学零件概述
• 光学表面疵病（B）标示：
➢ B—表面疵病符号，只有光学表面用，表示光学表面存在的划 伤、擦痕、破点、麻点、破口等缺陷。
➢ 通常也称外观，国内外大部分使用美国军标，也有用德国标 准的。
➢ 外观的检查均是靠目视在特定环境及光源下进行判断。
光学零件材料简介
光学零件概述
➢五项透镜加工精度及表面质量技术条件：
• 光圈数 ：N； • 局部光圈数 ：△N； • 中心偏差 ： C； • 原器精度 ：△R； • 表面疵病(外观)等级： B
光学零件概述
• 光学面形精度（N、 △N）标示：
➢ N---光圈符号
N(-3)
+3 -3
表示被检球面和样板（原器）标准面R值存在偏差时，所允许 出现的最大干涉条纹环数（牛顿环本数）。 以546nm的单色光为基准。
例：当N=-3时，如上述标示则公差范围为：0～－６本！
当N=3时, 则如上述标示公差范围为:+6～－６本！当N=+3时, 则如源自述标示公差范围为:+6～0本！
➢ △N---局部光圈（亚斯）
表示上述干涉条纹的不规则程度（牛顿环之局部变形 量）， 表征光学表面存在的凹坑、凸起、折断等缺陷。
➢ N 和△N 为光学表面的面形精度指标，通过垂直于被检 面方向观察获得，也可用激光干涉仪检测。
YN1
客户版次 外观等级 见注4
图面名称：
完品图
部 番 YN1-9491
作成日期 2008年05月21日
凤凰光学(上海)有限公司
光学零件概述
• 光学零件技术条件（透镜为例）
➢透镜形状和结构参数：
• 曲率半径R、曲率中心位置； • 透镜中心厚度d、边缘厚度t； • 外圆直径D、有效孔径DO； • 倒角的位置、角度和宽度。
0.007 A B
(6.62) (3.94) R0.3
R1=+79.48
R2=+38.1
(?37.1)
?39.7±0.005
B
A
4.82-00.02
注：
1.8±0.05
1、R1面镀多层膜镀膜规格如下： R<0.5 % at 400-600nm R<1.0 % at 700nm R2面镀AL2O3,λO=500±30nm
涂墨
镜片加工流程(备料)
• 备料：
在加工光学零件时，需要为光
学零件预备加工所用的材料，粗平图
常称为毛坯料，硝材。
C0.3
C0.3
板料
毛 坯 料
条料 粗平料
R1=∞
R2=∞
型料
型料图
C0.4
C0.4
R1=+83
R2=+36
?40.9--00..3083
4.荒折工程简介
• 荒折目的：
将毛坯料在荒折机上进行荒折粗加工，将零件切削出与公称 球面较为 接近的球面，为零件的砂挂做好准备。
前 工
内部加工流程：（前工程）
程
加工组别有:单片、多片
由于设备的加工范围和镜片的
芯取 镀膜 粘合 涂墨 QA检查
特性，大流程有分：
后
* CG →砂挂D→研磨D→多片S
工
* CG →多片S→砂挂D→研磨D
程
* CG →多片S→多片D
* CG →砂挂S→研磨S
→砂挂D→研磨D
硝材
荒摺
砂挂
研磨
芯取
镀膜
粘合
• 砂挂的目的：
保证零件达到抛光前所需要的尺寸精度、表面粗糙度及面形 精度.
• 磨削工具：
砂挂皿
• 砂挂机器：砂挂机
主要有：下摆机、SSP、上摆机 LF机、
砂挂工程简介
• 砂挂方法分：
散粒磨料砂挂（细磨） 金刚石丸片砂挂（高速砂挂）
• 高速砂挂类型：
成型法：准球心、用成形模具加工。 特点：零件表面的形状和精度是依靠磨具的形状与
* 澄清目的：消除气泡 * 均匀化目的：去除条纹
* 退火目的：消除内应力和校正光性 （再次加热到400-600摄氏度)
光学零件材料简介
• 环保玻璃
由于健康、环保的要求，欧美已禁止使用含Pb、As的玻璃，从而产 生出了许多环保玻璃，环保玻璃在光学常数上完全可达到上述含Pb、As 的玻璃，而且各类物理化学性能指标应符合标准。
光学零件概述
• 光学零件按结构和工艺特点可分为： ➢透镜 ➢棱镜 ➢反射镜 ➢分划元件 ➢平板元件 ➢光楔等
光学零件概述
• 透镜：
由两个折射曲面或一个曲面和一 个平面所围成的透射体。
作用：改变光线在光路中的运行方向， 使光线产生会聚或发散效果
光学零件概述
• 按作用功能可分为:正透镜与负透镜(见后) • 按表面几何形状可分为
出镜片表面（或球形之一部份）。 镜片
各工程特点: CG→砂挂第1道（半精加工）→
砂挂第2道（精加工）→研磨（抛光）。
重点管理项目 品质保证项目 检查方式方法
串棒 钻石粒
检查工具
皿基座
砂挂液PH
砂挂丸片
合皿
中心厚度
抽检（自检、巡检、提检） 手提式百分表
光圈/△h
抽检（自检、巡检、提检） 样板、测环
外观（划痕、砂目等） 抽检（自检、巡检、提检） 目视
同。 2、工艺性具体指标： * 化学稳定性： 玻璃抵抗水溶液、潮湿空气及其它侵蚀介质如酸、碱、盐等破坏
的能力。 * 机械性质： → 比重 → 脆性 → 抗拉、抗压强度 → 硬度（超软FCD1/超硬S-LAL14）
3.镜片加工流程
• 从硝材投入到镜片完成主要工程：
备料(硝材)
荒折(CG) 砂挂 研磨
硝材
加工第一面
加工第二面
荒摺完品
荒折工程简介
• 荒折加工原理（球面荒折原理）：
1.球面荒折俗称CG，即为球面创成之意。如图：
5.砂挂工程简介
• 砂挂工程定义：
镜片加工流程：荒折→砂挂→研磨 砂挂工程处于中间工序；相当于机械加工中的半精加工。 定义：对于来料之CG完品，切除其裂层，且达至规定之表面粗糙度 （外观）和面形误差（光圈N）、以及中心厚度（T）。
• 透镜图样
• 透镜图面的表示一般以镜片的光轴为中心的全部面为
制图标准，如：球面之曲率半径值表示：若曲率中心
在图面之右侧，R值即记入（+），反之为（－）值， R绝对值大之为S面，反之为D面，
右图的曲率半 径也可标示为： R1=+43.4526 R2= -43.4526
平面标:∞/PL
B0.3(45°)
• 无色光学玻璃
行业内使用最多，光学常数是最主要的性能指标，也是分类及定牌号 的主要依据。
• 无色光学玻璃类型
根据色散系数νd的大小，无色光学玻璃分二大类18种类别： 冕牌玻璃 νd＞50 火石玻璃 νd＜50
• 冕牌与火石玻璃性能特征比较
冕牌玻璃K（Pb＜3%） 折射率低（nd=1.50~1.55） 色散大 (νd=55~62)