光学透镜冷加工生产实习
冷加工实习报告
院系：
班级：
学生姓名：
学号：
2012 年月日
前言
制作光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中，以光学玻璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。光学零件属于高精度零件，平面零件的加工精度主要有角度和平面面形；球面零件的加工精度要求主要有曲率半径和球面面形。
光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而迥异。光学零件的加工方式主要有两类：传统（古典）加工工艺和机械化加工工艺。此次加工工艺过程先后依次经过以下一些工序：铣磨工艺，磨边与精磨工艺，抛光工艺，镀膜工艺，检测技术与方法。
注意：光学工艺安全技术及操作规则：
光学加工由于精度高，加工对象特殊，必须在专门的光学车间内进行。因此，除了遵守一般的机械加工规则外，还必须遵守光学加工所特有的安全操作要求。(1)进入车间应穿白色工作服，穿干净拖鞋，以防止灰尘带入。(2)严禁用手直接触摸光学表面。(3)开机前，须先检查机床设备、夹具是否完好。(4)在未了解实习所用机床及仪器设备的操作规范前，不允许擅自开动机床，也不允许操作不在实习范围内的仪器与设备，以免造成破坏和人身安全事故。
一、实习目的
(1) 了解光学冷加工透镜的基本流程，以及现代光学冷加工工艺发展，完成凹透镜加工。
(2) 将理论在实践中得到验证和应用，同时进一步巩固课堂所学知识。
(3) 发现问题通过思考解决问题，培养独立思考，团队合作和动手能力，完善之前学习过程中的理论不足和实践不足。
二、实习时间
2012年7月4日—2012年7月11日
三、实习地点
西安工业大学金花校区
四、实习单位及部门
西安工业大学金花校区，教五楼，二楼光学冷加工实验室。
依托于西安工业大学的“陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室”成立于1999年，在上级和学校的支持下，实验室整体实力不断增强，成为西北地区高校光学工程学科领域条件最好的实验室之一。以省级重点实验室为基础，又拓展了“陕西省薄膜技术与微光电器件军民两用技术工程中心”和国家光电子成果转化及产业化基地“光电薄膜与器件研发服务中心”两个省级重点科研基地。
光学工艺、光学检测、真空镀膜、微光电器件制造与检测实验室，拥有光学零件加工与检测、光学薄膜制造与检测、微光电器件制造与检测的主要技术装备，是光学工程专业的教学、科研成果等方面取得了一大批有影响的成果，光学工艺实验室在产学研方面做出了突出贡献，曾被评为“全国高校先进实验室”。
五、 实习内容
完成凹透镜加工，加工工艺流程为：1、铣磨工艺；2、磨边与精磨工艺；3、抛光工艺；4、镀膜工艺；5、检测技术与方法。
1、 铣磨工艺
铣磨就是用筒形金刚石磨轮在铣磨机上加工零件，经过铣磨后表面粗糙度不能满足，其主要是改变了玻璃毛坯的形状。球面铣磨原理采用斜截圆原理，两轴交点与磨轮刃口的连线即为所加工球面的曲率半径。
球面铣磨原理
1—磨轮；2—工件 斜截圆原理 铣磨加工工艺要求为：两轴要重合，并且处于一定位置，其次角度要合适（曲率半径范围在0—∞之间），即两轴夹角满足公式
)
(2sin r R D ±=? 其中，?为两轴夹角，R 为曲率半径，D 为磨轮中径，r 为圆弧半径。加工凸透镜时为“+” ，
加工凹透镜时为“-”。加工时磨轮中径为23mm，所以可以得到夹角?为19.8852°。
加工采用机型为ZGX70球面铣磨机，工作加工范围为5—70mm，机床主轴转速n= 15—22 r/min ,磨头转速n=7000—10000 r/min。工作时首先打开冷却阀，使冷却液（水）喷出，用于降温，因为在铣磨过程中，摩擦产生大量的热，温度过高会使镜片碎裂。
手柄向前推至快接近玻璃毛坯时，要慢慢接触到工件，听到声音为已经开始加工，此时手扶一段时间再松开。当加工快完成时，面板上会有时间数据显示，这段时间称为光刀阶段，一般时间为5—8s，加工完成后就可以拉开手柄。加工时一面一面加工，先加工凹面，曲率半径为33.81 ，加工凸面要求曲率半径为119.12 。
检验零件是否合格采用的是千分表，其检验方式是通过与标准件数据进行对比，其误差为±2格，带底座的千分表用于测量厚度，中心厚度要求为1.9±0.05mm 。
千分表
2、磨边与精磨工艺
一般工艺流程中，铣磨后直接进行精磨加工，由于仪器夹具直径的限制，此次实习中精磨前要进行定心磨边。
定心磨边的步骤：
(1) 定心：透镜在使用时，其光轴须重合才能成像，所以磨边时需要使透镜光轴与基准轴重合。推动手柄夹紧透镜，用手试着活动透镜，直到透镜无法被移动。
(2) 依次按下冷却泵按键，砂轮启动按键，主轴启动按键。磨边冷却液可分为油性和水性两种，具有粘度低，冷却性强，润滑性好等特点，同时不损害皮肤，对机床设备无锈蚀，对环境无污染等特点，此次实习采用油性冷却液，所以要调好冷却液喷头角度，防止油飞溅。
(3) 机床工作，把外圆磨到给定尺寸，使零件可以装夹到精磨夹具中。
(4) 当砂轮与玻璃接触并开始磨边时，会发出响声，当响声变小时机床磨边完成，等到砂轮退后，依次关闭主轴、砂轮、冷却液按键。
(5) 砂轮停止转动后，取下玻璃片，用游标卡尺测量直径，范围为23.7 0.1mm为合格。
精磨原理
精磨工艺目的是使零件表面的凹凸层深度和裂纹层深度进一步减小。将凹面凸面分别先进行粗磨，后精磨，粗磨的目的是减少凸包、划痕等，精磨目的主要是减少抛光时间。共进行4道工序，每道工序时间为40s，曲率为33.81的夹具用于加工凸面，曲率为119.12的夹具用于加工凹面。
采用机型为HH-4型高速精磨机，使用金刚石丸片磨具进行精磨加工，精磨片在球面夹具上的分布必须使得精磨模在使用过程中的磨损规律符合“余弦磨损”。
3、抛光工艺
抛光是光学冷加工各工序中一道重要工序，其主要任务是磨去由精磨工序产生的玻璃表面破坏层，确保光学零件表面面形的精度。抛光的目的：(1)消除精磨的破坏层，达到规定的表面要求；(2)精修面形，达到图纸要求的光圈数N和局部误差；(3)为后续特种工艺创造条件。抛光技术的发展：古典法抛光；混合模抛光；聚氨酯抛光；顾着磨料抛光。
此次实习采用机型为HH-8型高速抛光机，抛光的机理是机械磨削、化学作用和表面流动理论。采用准球心法高速抛光机床，其特点为上环节的摆架带动抛光模或镜盘作弧线摆动，摆动轴线通过下环节的曲率中心，且压力的方向始终指向镜盘的曲率中心，在加工中为恒定值。主要调节铁笔高度使夹具松紧度合适已达到抛光效果，以及调节铁笔方向，使铁笔对准求心，即与切线方向垂直。
准球心法高速抛光原理
抛光后零件的检测主要是利用光圈数来判定，车间一般用干涉法计量，用样板叠合观察等厚干涉条纹（俗称看光圈）。
常见疵病及产生原因：
产生划痕原因分析：抛光片混料不匀或有异物；抛光片与玻璃不匹配；抛光片钝化；冷却液不清洁；冷却液温度偏低；精磨遗留的划痕；光圈匹配不当。
产生麻点原因分析：抛光片抛光作用差；超精磨面质量差；抛光时间不够；光圈匹配不当。
光圈不规则原因分析：抛光模不规则；抛光时间不够，未能消除超精磨遗留的局部误差；压力太大。
4、镀膜工艺
光学薄膜是附着在光学零件表面的厚度薄而均匀的介质膜层。光学薄膜器件的应用在近几年得到迅速的发展，种类也在增加，但是绝大多数膜系的工作原理和设计方法任是以多界面的多光束干涉理论为基础的。为了减小表面反射率，最简单的途径是在玻璃表面上镀一层低折射率的薄膜，当单层、双层反射膜不能满足需要时，可寻求更多层的膜堆提高反射效果。根据需要对工件镀膜，例如减反膜（增透膜），增反膜，中性分束膜，截止滤光片。
光学薄膜可以采用物理汽相沉积(PVD)和化学液相沉积(CLD)两种工艺来获得。CLD 工艺简单，制造成本低，但膜层厚度不能精确控制，膜层强度差，较难获得多层膜，还存在废水废气造成污染的问题，已经很少使用。PVD需要使用真空镀膜机，制造成本高，但膜层厚度可以精确控制，膜层强度好，目前广泛使用。在PVD方法中，根据膜料汽化方式不同，又分为热蒸发、溅射、离子镀及离子辅助镀技术。
光学真空镀膜机大多数是热蒸发真空镀膜设备，主要由三大部分组成：真空系统、热蒸发系统、膜层厚度控制系统。光学镀膜机真空系统的组成形式有：小型镀膜机采用“高真空油扩散泵+低真空机械泵+低温冷阱”，大型镀膜机采用“高真空油扩散泵+低真
空机械泵+罗茨泵+低温冷阱”，其工作原理为：低真空机械泵首先将真空室抽到低于5 Pa 的低真空状态，为油扩散泵后续抽真空室提供前提条件，尔后，当油扩散泵抽真空室时，机械泵又与油扩散泵组成串联机组，机械泵成为帮油扩散泵排气于大气的必不可少的设备。油扩散泵使用时要注意防止反油，冷阱作为有油真空机组必须配套的挡油装置，对于防止油蒸汽进入真空室获得牢固的镀层有无法代替的作用。
PVD在真空中进行的原因：
(1)空气中活性分子与膜层、膜料、蒸发器反应，空气分子进入膜层成为杂质；
(2)真空条件下，被镀膜层材料容易蒸发，容易得到高纯膜，膜层坚硬，成膜速率快；
(3)若不在真空条件，镀好膜层容易被氧化。
真空镀膜的原则是：主体分子的平均自由程大于蒸发源到被镀件之间的距离。真空度的检测方法有：热电偶真空计；热阴极电离真空计；冷阴极电离真空计。
获得精确厚度的方法有：(1)目视法；(2)极值法；(3)光电定值法；(4)任意膜厚的单波长监控；(5)石英晶振法；(6)宽光谱膜厚监控。
离子辅助镀中，采用离子束在镀前、镀制过程中轰击零件表面的作用：
(1)镀前轰击作用：既起到清新被镀表面的作用，又压缩了离子轰击时间，更是使
离子轰击的作用发挥到最大。
(2)镀中轰击作用：①溅射突出岛，消除阴影效应，破坏柱状结构，形成均匀填充
生长。②获得高于离位阈能的能量时，产生吸联碰撞，增加原子迁移率，有利于形成
致密结构。③获得高于离位阈能的能量时，晶格振动加剧，形成局部热峰，将产生淬
火效应。
5、检测技术与方法
非球面的检测方法有：几何光线检测法（哈特曼法、光栅法和刀口法）；直接的
面形轮廓法；干涉法。
此次实习使用激光波面干涉仪：
型号：VeriFire PE
生产厂家：美国ZYGO公司
该激光干涉仪不仅具有常规移相（PSI）测量模式，而且能够提供常规及高精度
的光学表面面形的测量。
主要特点：Flash Phase动态测量模式
可实现在恶劣的环境下（长腔长，振动，气流影响等）对光学表面面形变化进行
动态测量。
技术指标：测量重复性：4英寸PV值为λ/300*(2σ)；
均方根RMS值为：λ/10000(2σ)；
光束直径：4英寸，可扩展至150mm；
光源波长：632.8nm；
相机分辨率：640*480像素。
Fizeau干涉原理及干涉仪使用：
目的
(1) 了解Fizeau干涉原理，理解平面及球面光学元件的面形测量方法；
(2) 能使用Fizeau干涉仪进行平面光学零件的测量。
测量原理
平面面形测量球面面形测量测量步骤
(1). 打开干涉仪及计算机的电源
(2). 根据待测件选择参考镜头，安装参考镜头，并调整
(3). 安装被测件，并调整
(4). 对焦
(5). 测量并查看测量结果
使用仪器
Verifire PE 型Zygo干涉仪
测量结果理解及分析
1.PV值
2.RMS值
6、实习总结
生产实习是大学教学必不可少的部分，在实习过程中将理论在实践中得到验证和应用，同时进一步巩固了课堂所学知识。在此过程中，不断尝试，不断遇见困难，发现问题，解决问题，培养了独立学习能力及实践能力，有效的完善了之前学习过程中的理论不足、实践不足。
通过此次生产实习，了解了光学透镜冷加工的基本流程，巩固了一些相关知识，对工程光学，镀膜等有了更多了解，加深印象，对之前没有完全理解，和遗漏的知识点加以完善。通过实际观看、操作、认真听取老师的讲解，对安全操作进行了解，避免了实践中的盲目性和危险性。
参观实习开拓了我们的眼界，了解工厂中工人、干部及技术人员严格的组织纪律，团结协作的精神，使我们受益匪浅。
参考文献
[1] 卢进军，刘卫国.光学薄膜技术[m].西安：西北工业大学出版社，2004.
[2] 郭培基.非球面加工与检测技术[m].苏州大学现代光学技术研究所.
最新透镜基本概念知识讲解
透镜是根据光的折射规律制成的。透镜是由透明物质（如玻璃、水晶等）制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面（球面一部分），或一个球面（球面一部分）一个平面的透明体。它所成的像有实像也有虚像。透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种；中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。 LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。 LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。大功率LED 透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效（而设定的非球面光学透镜）。下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。 专题详解LED用透镜相关知识点 一）、以材料分类 1、硅胶透镜 a、因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。 b、一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm. 2、PMMA透镜 a、光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）。 b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点： 温度不能超过80°（热变形温度92度）。 3、PC透镜 a、光学级料Polycarbonate（简称PC）聚碳酸酯。 b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率稍低（3mm厚度时穿透率89%左右）；缺点：温度不能超过110°（热变形温度135度）。
光学冷加工毕业
光学冷加工毕业
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计 题目光学零件铣磨 系别光电工程系 专业精密机械技术 班级精密0901 姓名田俊 学号150090106 指导教师黄长春 日期2011年10月10
摘要 铣磨机的使用大大提高了粗磨整平工艺的机械化程度。但由于机床本身的精度以及磨轮、磨削量、进给量、冷却液等多方面因素的影响,粗磨光学零件之光洁度一般只能达到220~#～240~#砂面。国内粗磨平面一般采用的磨轮粒度均在JR60~#～100~#之间,其浓度为100%。粗磨完工所要求的零件表面光洁度等级一般为▽6。从我国粗磨平面的特点来看,一般要去除较大的加工余量,单面余量多在2～3毫米之间,有的零件磨削第一面时其余量竟达5毫米以上。这势必要求金刚石磨轮具有良好的磨削性能,也就是磨轮应选用青铜结合剂且粒度应较粗。实践证明,粒度在80~#～100~#的磨轮由于其磨削力小,用于PM5 关键词：光学零件铣磨机, 表面光洁度等级, 线速度 ,真空吸盘, 整平工艺, 调速机构 ,粗磨 ,金刚石磨轮 ,粒度
ABSTRACT Milling mill use has greatly increased the degree of mechanization of kibble leveling process. However, due to the accuracy of the machine itself, as well as grinding wheels, grinding amount, feed rate, coolant, and many other factors affect the roughing the optical parts of finish is generally only reach 220 to # 240 to # sand surface. Domestic kibble plane generally use the granularity of the grinding wheel between the JR60 ~ # ~ 100 ~ #, the concentration of 100%. Kibble completion requirements of the parts surface finish level generally ▽ 6. View from the our kibble plane features, generally to remove a larger allowance, single-sided margin of more than 2 to 3 mm, and some parts grinding the first side when the rest of the amount as high as more than 5 mm . This will require that the diamond grinding wheel with a good grinding performance, is the grinding wheel should be used bronze binder and coarse granularity should. Practice has proved that the particle size in the 80 ~ # 100 to # of the grinding wheel due to its small grinding force for PM5 Keywords: optical, parts milling, mill surface finish grade line, speed vacuum consolidation process, level governor
光学透镜基本概念
五、光的反射 1、光源：能够发光的物体叫光源 2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 3、光速 光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快， 光在真空中的传播速度：C = 3×108 m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C 4、光直线传播的应用 可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等 5、光线 光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向（光线是假想的，实际并不存在） 6、光的反射 光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射 7、光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 可归纳为：“三线一面，两线分居，两角相等” 理解： （1）由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头 （2）发生反射的条件：两种介质的交界处；发生处：入射点；结果：返回原介质中 （3）反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度 8、两种反射现象 （1）镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（2）漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线 注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律 9、在光的反射中光路可逆 10、平面镜对光的作用 （1）成像（2）改变光的传播方向 11、平面镜成像的特点 （1）成的像是正立的虚像（2）像和物的大小（3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等 理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 12、实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。 13、平面镜的应用 （1）水中的倒影（2）平面镜成像（3）潜望镜 六、光的折射 1、光的折射 光从一种介质斜射入 ．．．另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传
光学透镜公式
§ 6薄透镜 6.1焦距公式 我们研究了单个球面的折射，反射成像的物象距公式。横向放大率公式及规定的 符号法则 f =亠 n - n ―n"r f = ---------- n - n ns y ns y 反射: 1 1 2 _ +— = ____ SS r 透镜： 如图：透镜是由两个折射球面组成的光具组，两球面间是构成透镜的媒质（通常是玻璃），其折射率为∏L。透镜前后媒质的折射率（物象方折射率）分别为n和n，在多数场合下，透镜置于空气中，则n = n丄1. 在轴上一物点Q经Σ1折射成像于Q, Q作为Σ 2虚物经第二次折射成像于Q, 两次成像可分别写出两折射成像的物象公式 主上=1 —虽V1「竺 第一次S I S I ∏L-∏∏L S1 n n n - n _ +一 = _______ SS r S 及共轴球面光具组成像用逐次成像的方法 F面我们研究薄透镜成像问题 图6-1
1 11 f 1 ∏L f/ f 2 f 1 n F n ? ∏L f ■ 1 1 f 2 n f 2 ∏ I 2 将单个球面焦距公式代入得 ∏L A 1 - ∏L - n 第二次 2 2 S 2 S 2 n - ∏L ns 2 ∩L S 2 n Q n -∏L 设 A 1A 2 =d 则-s 2 = s 1 - d d 为透镜的厚度，d 很小的透镜称为薄透镜 在薄透镜中A 和A ，几乎重合为一点，这个点叫透镜的光心记为 O 薄透镜的物距S 和像距S 都是从光心算的。 于是，对薄透镜S ："s 1， S ： s 2，s 2 = - s 1 ,代入上式得 —=1 S 1 2 =1 -S l S 推出 f 1 2 S 1 ■ -^1 = -S l S 两式相加消去S 2，S 1得 M r f 1 (6,1) =∞或 S = 一 f/f ； ^ f 2 f 1 1 I S 据焦距定义s = f,s ∣1 f 2 f 1 ,S= ∞ 推出 ∏L
初二物理-透镜-详细知识点
第一节透镜 1.透镜的概念 透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜能让光线透过去，在进入和离开透镜时，光经过两次折射而改变光路，所以透镜是一种折射镜。 2.根据透镜的形状，可把透镜分为两大类：如图甲所示，中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜， 如图乙所示，中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。例如：放大镜、老花眼镜的镜片都是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。 $ 3.主光轴：透镜上通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴（镜片的两个表面或至少一个表 面是球面的一部分），简称主轴。 光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”表示。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 4.实验探究：凸透镜和凹透镜对光线的作用。 结论：凸透镜对光有会聚的作用，凹透镜对光有发散的作用。因此凸透镜也叫会聚透镜，凹透镜也叫发散透镜。 5.焦点和焦距 （1）凸透镜的焦点和焦距 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点，通常用字母F表示，焦点到透镜光心的距离叫做焦距，通常用字母f表示。凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。
- 由于光路可逆，若把光源放在凸透镜的焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。 （2）凹透镜的虚焦点 凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫做凹透镜的虚焦点。虚焦点到凹 透镜光心的距离叫做焦距，通常用字母f表示。 （3）粗略测量凸透镜焦距的方法 将凸透镜正对着太阳光（可看成平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 注意：1.凸透镜对光的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生折射造成的。 2.凸透镜的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短。每个凸透镜的焦距是一定的。 3.焦距的长短反映了凸透镜对光的会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强（光线通过后偏折的厉害） ） 6.凸透镜和凹透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜1.通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变 2.通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 3.跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后通过焦点 （2）凹透镜1.通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变 2.射向凹透镜的光线，如果其延长线通过虚焦点，则该光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出 3.跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过虚焦点（3）凸透镜和凹透镜的比较 — 7.易错易误警示 （1）透镜对光线的作用
光学基础知识
光学基础知识 可见光谱只是所有电磁波谱中的一小部分，人眼可感受到可见光的波长为400nm(紫色)~700nm(红色)。 红、绿、蓝被称为三原色(RGB)。红色、绿色、蓝色比例的变化可以产生出多种颜色，三者等量的混合可以再现白色。 补色的概念：从白色中减去颜色A所形成的颜色，称之为颜色A的补色(complementary color)。 白色-红色red=青色cyan 白色-绿色green=洋红magenta 白色-蓝色blue=黄色yellow 白色-红色-绿色-蓝色=黑色 补色的特点：当使用某个补色滤镜时，该补色对应的原色会被过滤掉。 原色以及所对应补色的名称： 颜色再现有两种方式： 原色加法：三原色全部参与叠加形成白色，任意其中两种原色相加形成不参与合成的颜色的补色。 原色减法：三补色全部参与叠加形成黑色，任意其中两种补色相加形成不参与合成的颜色的原色。
原色加法比较简单，由原色叠加而形成其他颜色，但是应用较少；而原色减法是从白色中减掉相应原色而形成其他颜色，就是用补色来叠加形成其他颜色，应用的场合比较多。 光的直线传播定律：光在均匀介质中沿直线传播。 费马定律：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质1投射到与介质2的分界面上时，在一般情况下将分解成两束光线：反射(reflection)光线和折射(refraction)光线。 反射定律：反射角等于入射角。i = i' 镜面表面亮度取决于视点，观察角度不同，表面亮度也不同。 一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射，其亮度与视点无关，是个常量。 折射定律：n1 sin i = n2 sin r 任何介质相对于真空的折射率，称为该介质的绝对折射率，简称折射率(Index of refraction)。公式中n1和n2分别表示两种介质的折射率。
光学冷加工工艺和设备
光学冷加工工艺和设备现状及其发展 张曾扬 ▲历史的回顾 我国光学仪器的加工技术，虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。 光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用，但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力，方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期，光学行业的设备陈旧，工艺落后。进入第一个五年计划后，加工工艺主要是采用“苏联”的工艺，设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备，二十世纪六十年代初期，国内个别厂家由德国引进了先进设备（如铣磨机和光学对中心磨边机），受到这些设备的启示，国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机，由于设备和工艺的改进，加工效率有很大的提高，但是后来受政治形势的影响，光学工艺的革新受到冲击，刚见成效的工艺革新，就此停止。二十世纪七十年代中期，对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标，即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力，这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。光学工业实现了光学冷加工“四化”，为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产，又提出了光学零件制造的新四化，即抛光高速化，清洗超声化，辅
助工序机械化和辅料商品化。“新四化”，虽然受到了管理体制改变的影响，在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想，但全部实现了。 二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨，通过科研人员和课题组的努力，均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破，引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用，为了我们进一步提高光学加工的科研水平，奠定了雄厚的基础，为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面，而在加工设备，加工工艺，加工模具，以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理，光学零件加工工艺因素，光敏胶，PH值稳定剂，光学导电膜，易腐蚀玻璃保护膜；PJM-320平面精磨机，QJM220球面精磨机，QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机；光学零件复制法；光学零件超声清洗代替清擦，光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等，真是不胜枚举。这些科研成果，不但通过了部级鉴定，而且均获得子部级奖励或国家发明将。 进入九十年代后，在中国光学行业有了更大的进展，这是由于光学产品出口，光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击，而单件光学加工在光学批量
初中物理透镜及透镜相关概念
初中物理透镜及透镜相 关概念 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
?透镜及透镜相关概念： 名 称 概念说明 透镜透镜是利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质(如玻璃、 塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。如下图甲所示，中间 厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；如下图乙所示，边缘厚、中问薄的透 镜叫凹透镜按其厚薄的形 状可分为两 类：凸透镜和 凹透镜 主光轴通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，如下图所示 每个透镜都有 一条主光轴 光心主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫 做透镜的 光心，如上图所示 用字母“O” 表示，可以认 为薄透镜的光 心就在透镜的 中心 焦点凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫 凸透镜的焦点，如下图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通 过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴 凸透镜两侧各 有一焦点，且 对称，用字母
上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点， 如下图乙所示 “F”表示 焦 距 焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，如上图甲所示 焦距标志着透镜对光的折射本领。 凸透镜两侧焦 距相等，用字 母“f” 表示?透镜及其应用知识梳理： 凸 透 镜 定义：中间厚边缘薄的透镜 光学性质：对光线有汇聚作用 基本规律、概念 通过光心的光线不偏折 主光轴：两个球面所在球心的连线 平行于主光轴的入射光线会聚于焦点 焦距：焦点到光心的距离 成像规律 物距：u>2f，成缩小倒立的实像，像距：f LED 用透镜介绍 透镜基本概念透镜是根据光的折射规律制成的。透镜是由透明物质（如玻璃、水晶等）制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面（球面一部分），或一个球面（球面一部分）一个平面的透明体。它所成的像有实像也有虚像。透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种；中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。 LED 透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED 的出光效率、透镜改变LED 的光场分布的光学系统。 LED 透镜即与LED 紧密联系在一起的有助于提升LED 的出光效率、改变LED 的光场分布的光学系统。大功率LED 透镜/反光杯主要用于大功率LED 冷光源系列产品的聚光，导光等。大功率LED 透镜根据不同LED 出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效（而设定的非球面光学透镜）。下面着重讲解PMMA 材料的二次聚光大功率LED 透镜。 一）、以材料分类 1 、硅胶透镜 a、因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。 b、一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm. 2、PMMA 透镜 a、光学级PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）。 b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点：温度不能超过80°（热变形温度92度）。 3、P C 透镜 a、光学级料Polycarbonate （简称PC）聚碳酸酯。 b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率稍低（3mm厚度时穿透率89%左右）；缺点：温度不能超过110°（热变形温度135度）。 4、玻璃透镜 光学玻璃材料，优点：具有透光率高（3mm 厚度时穿透率97%）、耐温高等特点；缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。不过目前此类生产设备的价格高昂，短期内很难普及。此外玻璃较PMMA 、PC 料易碎的缺点，还需要更多的研究与探索，以现在可以实现的改良工艺来说，只能通过镀膜或钢化处理来提升玻璃的不易碎特性，虽然经过这些处理，玻璃透镜的透光率会有所降低，但依然会远远大于普通光学塑料透镜的透光效果。所以玻璃透镜的前景将更为广阔。 二）、LED 透镜的应用分类 1 、一次透镜 a、一次透镜是直接封装（或粘合）在LED芯片支架上，与LED成为一个整体。 b、LED芯片（chip）理论上发光是360度，但实际上芯片在放置于LED支架上得以固定及封装，所以芯片最大发光角度是180度（大于180°范围也有少量余光），另外芯片还会有一些杂散光线，这样通过一次透镜就可以有效汇聚chip的所有光线并可得到如180°、160° 140°、120°、90°、60°等不同的出光角度，但是不同的出光角度LED 的出光效率有一定的差别（一般的规律是：角度越大效率越高）。 c、一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等材料。 2、二次透镜 a、二次透镜与LED是两个独立的物体，但它们在应用时确密不可分。 b、二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次汇聚光成5°至160°之间的任意想要的角 我国光学加工技术的发展历史 发布日期:2008-03-05 我也要投稿!作者:网络阅读:[ 字体选择：大中 小 ] 我国光学仪器的加工技术，虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用，但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力，方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期，光学行业的设备陈旧，工艺落后。进入第一个五年计划后，加工工艺主要是采用“苏联”的工艺，设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备，二十世纪六十年代初期，国内个别厂家由德国引进了先进设备（如铣磨机和光学对中心磨边机），受到这些设备的启示，国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机，由于设备和工艺的改进，加工效率有很大的提高，但是后来受政治形势的影响，光学工艺的革新受到冲击，刚见成效的工艺革新，就此停止。 二十世纪七十年代中期，对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标，即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力，这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。 光学工业实现了光学冷加工“四化”，为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产，又提出了光学零件制造的新四化，即抛光高速化，清洗超声化，辅助工序机械化和辅料商品化。“新四化”，虽然受到了管理体制改变的影响，在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想，但全部实现了。二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨，通过科研人员和课题组的努力，均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破，引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用，为了我们进一步提高光学加工的科研水平，奠定了雄厚的基础，为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面，而在加工设备，加工工艺，加工模具，以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理，光学零件加工工艺因素，光敏胶，PH值稳定剂，光学导电膜，易腐蚀玻璃保护膜；PJM-320平面精磨机，QJM220球面精磨机，QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机；光学零件复制法；光学零件超声清洗代替清擦，光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等，真是不胜枚举。这些科研成果，不但通过了部级鉴定，而且均获得子部级奖励或国家发明将。进入九十年代后，在中国光学行业有了更大的进展，这是由于光学产品出口，光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击，而单件光学加工在光学批量生产中占据了统治地位。 本世纪初，我国光学制造业已取得了辉煌的成果，进入了发展的高峰，已形成了很强的生产能力。据有数字统计的资料，我国光学制造能力已超过了五亿件/年，当然这不包括，一些小型民办企业的生产能力。在亚洲也好，在世界上也好，中国光学冷加工的能力应当是名列前茅的，但我们的技术水平却是比较落后。主要是表现在不能大批量生产高精度元器件，大部分企业不能长期稳定生产，不能制造高精度的特种光学零件。造成此种现象的原因：a.执行工艺规程不够b.没有专门工艺研究和工艺设备的研究开发单位c.没有行业法规d.没有软件贸易企业，没有“光学工程”的承包单位。 光学加工设备和光学工艺的发展是分不开的。孔夫子说过“工欲善其事，必先利其器”。 光学冷加工实习报告 一：前言 光学加工设备和光学工艺的发展是分不开的。孔夫子说过“工欲善其事，必先利其器”。这说明设备在工艺技术发展中的重要性。 我国光学加工设备和国际上光学设备的发展过程是一致的，即脚踏、机动、电动。基本是两大系列，一是德国系列、二是日本系列。解放前主要是德国设备为主，即从1936年云光厂成立，从国外引进的德国设备如：单轴粗磨机、二轴精磨抛光机、四轴精磨抛光机、五轴精磨抛光机等。二是伪满的大陆科学院为维修使用的光学仪器从日本购进的设备。解放后156项中的西光厂又从苏联购进了光学加工设备、它的原型机亦是德国设备、如ЩМ-500和ЩnМ-350型单轴粗磨机、ЩnМ-350三轴精磨抛光机、ЩnМ-200中型六轴精磨抛光机、和ЩnМ-60小型六轴抛光机以及Ц-2型定心磨边机等。 由古典方法转向机械化粗磨（铣磨）、准球心抛光，是光学制造业的一次重大的变革. 对光学加工改革起着推动作用的是兵器工业“739”会议。上世纪七十年中期是我国光学制造技术大变革的时期。八十年代光学制造技术最大变革由成盘加工转向单件加工。 单件加工很早就在日本采用，1983年“北总”是从日本引进PenTaxK1000相机开始引进这种技术和设备的。而部分技术人员和工人早在这以前从事劳务出口时，在日本已经接确此项工艺，但由于我们在八十年代初期，虽然引进了设备，而在工艺结构上还不完善，没有相应配套的工装和辅料，所以采用上述设备后，生产效率并不高。 加之当时，生产批量不大，没能引起人们的注意和足够的认识。但是一些专家看到了此种工艺的特点，它很适合中国国情。因此北总在1983年于江西召开的工艺研讨会上把它列入了三条高效生产线之内。这三条生产线即：平面高效生产线（228厂承担）、球面单件生产线（308和598厂承担），刚性上盘球面零件高效生产线（248和原5208厂承担）。 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 第四章光的折射透镜基本概念汇总 1．人看到水底的石块感觉水很浅，但想去摸那水中的石块才发现原来水很深，这是因为光从射向时发生折射，折射光线法线（选填“远离”或“靠近”）． 2．分辨凸透镜和凹透镜的方法有（1 ）看：看书上的文字时有________作用的是凸透镜；（2 ）照：在太阳下照，能在地面上形成亮斑的透镜；（3 ）摸：中间________边缘________的是凸透镜。(2)日常生活中，一般家庭的大门上总装一种“警眼”，它实际上是（） A．平板圆玻璃 B．圆形的平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜3．（1）照相机原理：被拍摄的物体相当于烛焰，镜头相当于________ ，底片相当于，拍摄时，物体与镜头距离大于二倍焦距，底片上成________________的实像。 （2）电影放映机原理：胶片相当于________、镜头相当于________、银幕相当于________ ，放映时，胶片与镜头之间的距离大于________小于________ ，银幕上成________________的实像。平时我们看到银幕上的像是正立的，是因为胶片________的缘故。 （3）放大镜原理：当物体到凸透镜的距离小于_______ ，成______________的________像。 4．如图是投影仪成像示意图．其中凸透镜的作用是 成像，螺纹透镜的作用 平面镜的作用是。 如果图中h=40cm，则凸透镜焦距的范围在． 要让荧幕上的像再大一些，投影仪（远离、靠近）屏幕， 凸透镜向（下、上）调节。 5.（1）人的眼睛是一架神奇的照相机，相当于镜头，视网膜相当于。视网膜上所成的像是像。人的眼睛看远近不同的物体都能成一清晰地像，是因为人眼能调节晶状体的厚薄从而改变（像距、焦距）。 （2）当眼睛的调节功能降低后，像不能清晰地成在视网膜。 当像成在视网膜的前面是，需用来矫正，其目的是使像往移；当像成在视网膜的后面是，需用来矫正，其目的是使像往移 图4所示的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的图是，能正确表示近视眼矫正 方法的 光学基础知识66196 光学基础学习报告 一、教学内容： 光电镜头是用来作为光电接收器（CCD,CMOS）的光学传感器元件。 光学特性参数： 1、焦距EFL（学名f’） 是指主面到相应焦点的距离（如图1.1） 图1.1 每个镜片都有前后两个主面－前主面和后主面（放大率为1的共轭面）。相应的也有两个焦点－前焦和后焦。 凸透镜：双凸；平凸；正弯月（如图1.1） 图1.2 凹透镜：双凹；平凹；负弯月 图1.3 折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的比值关系。 薄透镜：)]1()1[()1('12 1R R n f -?-== Φ Φ—透镜光焦距； f ’—焦距； n —折射率； R 1,R 2－两球面曲率半径 厚透镜：2 1221)1()]1()1[()1('1R nR d n R R n f -+ -?-==Φ d －中心厚度 干涉仪与光距座可以量测f ’,R1,R2,d →利用上述的公式可以计算出n 值，从而来确定所用材料。 A 、 EFL 增加，TOTR （光学总长）增加；要降低TOTR 就必须降低EFL ，但EFL 降低，像高就要降低 B 、 EFL 与某些象差相关 C 、 EFL 上升将使F/NO 增大 D 、 EFL ，FOV （视场角）和IMA （像高）三者间有关系 tanFOV ?=EFL IMA －铁三角关系 EFL 的增大（减小）会使像高变大（小），为了保持像高，就必须要增大（减小）FOV ，然而FOV 的增大会使得REL （相对照度）的数值增大。 2、BFL 后焦距（学名后截距） 图2.1 3、F 数（F/NO ） D f NO F '/= f ’－FEL D 入－入瞳直径 入瞳为光阑经其前方光学镜片所成的像，反映进入光学系统的光线 A 、 与MTF 相关，F/NO ↑，则MTF ↑；反之下降 B 、 与景深相关，F/NO ↑，则景深↑，反之下降 C 、 与象差相关，F/NO ↑，则象差↓，反之增加 D 、 与光通量相关，F/NO ↑，则光通量↓，反之增加 对于光电镜头，F/NO 最大在2.8～3.5之间（经验值）允许有±5%的误差，在物方有照明时，F 数可根据照明的照度情况来增大 4、视场角FOV （2ω），半视场角FOC/2（ω） 光学基本概念姓名 一．光的色彩颜色 1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。 2.光的色散：的偏折能力最强。 3.有色透明体的颜色是由所决定的，有色不透明体的颜色是由所决定的，白色物体所有色光，黑色物体所有色光，戴蓝眼睛的人看红纸看到的是色，这是因为。 4. 三种色光分别是、、用放大镜观察正在播放节目的彩电屏幕，可以看到。 5.光能可以转化为、、。 6. 红外线的显著性质是（1）自然界所有物体都在不停向外辐射红外线；（2）温度越高辐射的红外线。紫外线的显著性质是。 二．光的直线传播 1.条件：、介质。 2.、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 3.日食是由于运动到的影子里形成的，月食是由于运动到的影子里形成的，金星凌日是由于挡住了射向的太阳光形成的，上述现象都可以用来解释。 4.小孔成像的原理是，像的性质是。像和物 体、都颠倒。若物体向上移动，则像向移动。 下列各成语所反映的情景中，能用什么物理知识解释。 ①镜花水月光的反射②坐井观天③海市蜃楼④立竿见影⑤隔岸观火⑥水中捞月⑦水照云光 三．平面镜成像 1. 平面镜成像原理是 2.探究平面镜成像：（1）选用而不选用平面镜的原因是 。 （2）其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。其中点燃的蜡烛应在玻璃的面。 （3）如何确定像的位置：把另一个相同的棋子B或蜡烛放在玻璃并移动，使其与前一个棋子或蜡烛A的重合，此时棋子的位置就是置。这种研究物理问题的方法叫做法。 （4）如何确定平面镜所成的虚像？答:接放在像的位置， (填“直接观察“透过玻璃观察”）若在光屏上看不见像，则是。 （5）实验中应选取较的玻璃做实验，若玻璃较厚，对实验的影响是。（6）若玻璃没有放正，对实验的影响是像与物无法重合。 （7）当物体远离玻璃，则像的大小 3.平面镜成像特点：、 、、。 4.平面镜成像应用、。 四．光的反射 1.定义：光射到物体表面时，有一部分光的现 象。光发生反射是经历了种物质。 1.1 对抛光粉的要求 a. 颗粒度应均匀，硬度一般应比被抛光材料稍硬； b. 抛光粉应纯洁，不含有可能引起划痕的杂质； c. 应具有一定的晶格形态和缺陷，并有适当的自锐性； d. 应具有良好的分散性和吸附性； e. 化学稳定性好，不致腐蚀工件。 1.2 抛光粉的种类和性能 常用的抛光粉有氧化铈（CeO2）和氧化铁（FeO3）。 a. 氧化铈抛光粉颗粒呈多边形，棱角明显，平均直径约2微米，莫氏硬度7～8级，比重约为7.3。由于制造工艺和氧化铈含量的不同，氧化铈抛光粉有白色（含量达到98%以上）、淡黄色、棕黄色等。 b. 氧化铁抛光粉俗称红粉，颗粒呈球形，颗粒大小约为0.5～1微米，莫氏硬度4～7级，比重约为5.2。颜色有从黄红色到深红色若干种。 综上所述，氧化铈比红粉具有更高的抛光效率，但是对表面光洁度要求高的零件，还是使用红粉抛光效果较好。 2. 抛光模层（下垫）材料 常用的抛光模层材料有抛光胶和纤维材料。 2.1 抛光胶 抛光胶又名抛光柏油，是由松香、沥青以不同的组成比例配制而成，用语光学零件的精密抛光。 2.2 纤维材料 在光学工件的抛光中，若对抛光面的面形精度（光圈）要求不高时，长采用呢绒、毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料。 3. 常用测试仪器 光学零件的某些质量指标，如透镜的曲率半径、棱镜的角度，需要用专门的测试仪器来测量。常用的仪器有：光学比较侧角仪、激光平面干涉仪、球径仪和刀口仪等。 4. 抛光 在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够的抛光粉颗粒减少，降低抛光效率。太多了，有些抛光粉颗粒并不参与工作，同时也带来大量液体使玻璃边面的温度下降，影响抛光效率。抛光液的浓度也要适当，浓度太低，即水分太多，参与工作的抛光粉颗粒减少并使玻璃表面温度降低，因此降低抛光效率。浓度太高，即水分带少，影响抛光压力，抛光粉不能迅速散步均匀，导致各部压力不等，造成局部多磨，对抛光的光圈（条纹）质量有影响。而且单位面积压力减少，效率降低，抛光过程中产生的碎屑也不能顺利排除，使工件表面粗糙。一般是开始抛光时抛光液稍浓些，快完工时，抛光液淡些，添加次数少些，这有利于提高抛光效率和光洁度。另外，一般认为抛光液的酸度（pH值）应控制在6～8之间，否则玻璃表面会被腐蚀，影响表面光洁度。 在抛光过程中检查光圈（条纹）时，如不合格，可以通过调整抛光机的转速和压力、工件与模具（抛光机下盘）的相对速度、相对位移、摆速和羞怯抛光模层等方法进行修改。 a. 提高主轴转速，能增加边缘部位与上模接触区域的抛光强度。经验证明，若速度过高，抛光表面温度升高，从而使抛光模层硬度降低，影响修改光圈（条纹）的效果。 b. 增加荷重以加大压力时，可提高整个抛光模和工件间接触区域的抛光强度，也将使抛光表面的温度升高，降低抛光模层的硬度。 c. 加大铁笔（上盘主轴）的位移量，可使上盘的中间部位和下盘的边缘部位同时得到 研磨加工基本知识讲义 一、镜片加工流程及基本知识 1、镜片加工流程： 切削→研削→研磨→洗净 2、切削的基本知识： 切削：国内叫“粗磨”，国外叫NCG，为英文“球面创成”之缩写。 切削目的：去除材料硝材表面层，深度为0.5~0.6mm.。 由于硝材压型时精度不高，不加大加工余量就不能达到镜片所需尺寸（包括曲率、肉厚等）。 3、研削的基本知识： 研削（也称精磨或砂挂），是镜片研磨前的极为重要的工序，研削加工的主要目的为： ①加工出研磨工序所需要的表面精细度。 研削分为两道工序： A、第一道工序称S1，用1200#~1500#的钻石粒。 B、第二道工序称S2，用1500#~2000#的树指进行加工。 ②加工出研磨工序所需要的球面精度。 ③满足镜片中心肉厚要求，在规定的尺寸公差之内。 ④研削品质的好坏对研磨后镜片的品质影响极大。 如研磨不良伤痕（キ）、砂目（ス）、肉厚、面不等不良均与研削有直接关系，研削品 质的好坏决定研磨品质的优劣。 二、研磨加工基本知识： 硝材在经过切削及研削，其基本尺寸及表面光洁度已经形成，但仍不能满足客户光学上的要求，必须进行研磨工序，研磨是获得光学表面的最主要的工序： 1、研磨加工的目的： ①去除精度的破坏层，达到规定的外观限度要求。 ②精修面形，达到图面规置之不理的曲率半径R值，满足面本数NR要求及光圈局部 允差（亚斯）的要求。 2、研磨的机理： ①机械研削理论。 ②化学学说。 ③表面流动理论。 3、光圈的识别与度量（我们通常说的面即光圈） ①什么是光圈？ 被检查镜片表面面形与标准曲率半径的原器面形有偏差时，它们之间含形成对称的 契形空气间隙，从而形成等厚干涉条纹，有日光照射下可见到彩色光环（此时空气 隙，呈环形对称），这种彩色的光环称为光圈，我们通常观察光圈数（即面本数）以 红色光带为准。 这是因为红色光带较宽（波长范围为0.62um~0.78um），看起来清晰明亮。 ②面本数的识别与度量 有原器检查镜片时，如果二者是边缘接触（中间有空气层），从正方稍加压力P，干 涉条纹从外向中心部移动即向内缩，称为低光圈或负光圈（图A），如果二者是从中 间开始接触（边缘有空气隙），从正上方稍加压力P，干涉条纹从中心向边缘移动（或 向外扩散）称为高光圈或正光圈（图B） ③亚斯的识别与度量 目前公司将面精度的中高、中低、垂边、分散或边等统称为亚斯，亚斯一定要满足 作业标准的要求，超过标准含影响镜头的解像，所以亚斯是一个非常重要的指标， 目录 光学冷加工工序----------------------------------------2 玻璃镜片抛光工艺--------------------------------------3 镜片抛光----------------------------------------------4 光学冷加工工艺资料的详细描述--------------------------5 模具机械抛光基本程序（对比）--------------------------7 金刚砂 -----------------------------------------------8 光学清洗工艺-----------------------------------------10 镀膜过程中喷点、潮斑(花斑)的成因及消除方法------------12 光学镜片的超声波清洗技术-----------------------------14 研磨或抛光对光学镜片腐蚀的影响-----------------------17 抛光常见疵病产生原因及克服方法-----------------------23 光学冷却液在光学加工中的作用-------------------------25 光学冷加工工序 第1道：铣磨,是去除镜片表面凹凸不平的气泡和杂质,(约0.05-0.08)起到成型作用. 第2道就是精磨工序,是将铣磨出来的镜片将其的破坏层给消除掉,固定R值. 第3道就是抛光工序,是将精磨镜片在一次抛光,这道工序主要是把外观做的更好。 第4道就是清洗,是将抛光过后的镜片将起表面的抛光粉清洗干净.防止压克. 第5道就是磨边,是将原有镜片外径将其磨削到指定外径。 第6道就是镀膜,是将有需要镀膜镜片表面镀上一层或多层的有色膜或其他膜 第7道就是涂墨,是将有需要镜片防止反光在其外袁涂上一层黑墨. 第8道就是胶合,是将有2个R值相反大小和外径材质一样的镜片用胶将其联合. 特殊工序:多片加工(成盘加工)和小球面加工(20跟轴)线切割 根据不同的生产工艺，工序也会稍有出入，如涂墨和胶合的先后次序。 玻璃镜片抛光工艺 用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间,压力等参数. 抛光后要立即进行清洗可浸泡,否则抛光粉会固化在玻璃上,会留有痕迹的. 1.抛光粉的材料 抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。 为了增加氧化铈的抛光速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。 对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小，而且材料本身的氟含量较高，因此因选用不含氟的抛光粉为好。 2.氧化铈的颗粒度 粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径或中位径D50的大小只决定了抛光速度的快慢，而最大粒径Dmax决定了抛光精度LED用透镜介绍
我国光学加工技术的发展历史
真光学冷加工实习报告
第四章 光的折射 透镜 基本概念汇总
光学基础知识66196知识讲解
光学基本概念
光学冷加工基础知识
光学冷加工-研磨加工基本知识
光学镜片加工工艺