光學(xué)冷加工基礎(chǔ)知識(shí)教育資料概要課件

光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講解目錄光學(xué)零件（鏡片）概述光學(xué)鏡片材料介紹鏡片加工流程荒折工程簡介砂掛工程簡介研磨工程簡介芯取工程簡介鍍膜工程簡介粘合工程簡介涂墨工程簡介光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)QA檢查光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講解目錄光學(xué)零件（鏡片）概述1光學(xué)零件概述光學(xué)零件按結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)可分為：透鏡棱鏡反射鏡分劃元件平板元件光楔等光學(xué)零件概述光學(xué)零件按結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)可分為：2光學(xué)零件概述透鏡：

由兩個(gè)折射曲面或一個(gè)曲面和一個(gè)平面所圍成的透射體。作用：改變光線在光路中的運(yùn)行方向，使光線產(chǎn)生會(huì)聚或發(fā)散效果光學(xué)零件概述透鏡：3光學(xué)零件概述按作用功能可分為:正透鏡與負(fù)透鏡(見后)按表面幾何形狀可分為雙凸透鏡雙凹透鏡平凸透鏡平凹透鏡彎月透鏡光學(xué)零件概述按作用功能可分為:正透鏡與負(fù)透鏡(見后)雙凸透鏡4光學(xué)零件概述棱鏡：由兩個(gè)或兩個(gè)以上相交的折射或反射平面所組成的透射體。

作用：分光或使光線轉(zhuǎn)折作用根據(jù)棱鏡的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)，可分成多種類型。棱鏡舉例:直角棱鏡、等腰棱鏡、斜方棱鏡、五棱鏡、直角屋脊棱鏡、等腰屋脊棱鏡等90度180度光學(xué)零件概述棱鏡：由兩個(gè)或兩個(gè)以上相交的折射或反射平面所組成5光學(xué)零件概述透鏡圖樣透鏡圖面的表示一般以鏡片的光軸為中心的全部面為制圖標(biāo)準(zhǔn)，如：球面之曲率半徑值表示：若曲率中心在圖面之右側(cè)，R值即記入（+），反之為（－）值，R絕對(duì)值大之為S面，反之為D面，

右圖的曲率半徑也可標(biāo)示為：

R1=+43.4526

R2=-43.4526

平面標(biāo):∞/PL光學(xué)零件概述透鏡圖樣右圖的曲率半徑也可標(biāo)示為：

R1=+436光學(xué)冷加工基礎(chǔ)知識(shí)教育資料概要課件7光學(xué)零件概述光學(xué)零件技術(shù)條件（透鏡為例）透鏡形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)：曲率半徑R、曲率中心位置；透鏡中心厚度d、邊緣厚度t；外圓直徑D、有效孔徑DO；倒角的位置、角度和寬度。光學(xué)零件概述光學(xué)零件技術(shù)條件（透鏡為例）8光學(xué)零件概述五項(xiàng)透鏡加工精度及表面質(zhì)量技術(shù)條件：光圈數(shù)：N；局部光圈數(shù)：△N；中心偏差：C；原器精度：△R；表面疵病(外觀)等級(jí)：B光學(xué)零件概述五項(xiàng)透鏡加工精度及表面質(zhì)量技術(shù)條件：9光學(xué)零件概述光學(xué)面形精度（N、△N）標(biāo)示：N---光圈符號(hào)N(-3)表示被檢球面和樣板（原器）標(biāo)準(zhǔn)面R值存在偏差時(shí)，所允許出現(xiàn)的最大干涉條紋環(huán)數(shù)（牛頓環(huán)本數(shù)）。以546nm的單色光為基準(zhǔn)。例：當(dāng)N=-3時(shí)，如上述標(biāo)示則公差范圍為：0～－６本！當(dāng)N=3時(shí),則如上述標(biāo)示公差范圍為:+6～－６本！當(dāng)N=+3時(shí),則如上述標(biāo)示公差范圍為:+6～0本！△N---局部光圈（亞斯）表示上述干涉條紋的不規(guī)則程度（牛頓環(huán)之局部變形量），表征光學(xué)表面存在的凹坑、凸起、折斷等缺陷。N和△N為光學(xué)表面的面形精度指標(biāo)，通過垂直于被檢面方向觀察獲得，也可用激光干涉儀檢測。設(shè)計(jì)時(shí)一般取：△N=(0.1～0.5)N+3-3光學(xué)零件概述光學(xué)面形精度（N、△N）標(biāo)示：+3-310光學(xué)零件概述光學(xué)表面疵?。˙）標(biāo)示：B—表面疵病符號(hào)，只有光學(xué)表面用，表示光學(xué)表面存在的劃傷、擦痕、破點(diǎn)、麻點(diǎn)、破口等缺陷。通常也稱外觀，國內(nèi)外大部分使用美國軍標(biāo)，也有用德國標(biāo)準(zhǔn)的。外觀的檢查均是靠目視在特定環(huán)境及光源下進(jìn)行判斷。光學(xué)零件概述光學(xué)表面疵?。˙）標(biāo)示：11光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃

行業(yè)內(nèi)使用最多，光學(xué)常數(shù)是最主要的性能指標(biāo)，也是分類及定牌號(hào)的主要依據(jù)。無色光學(xué)玻璃類型

根據(jù)色散系數(shù)νd的大小，無色光學(xué)玻璃分二大類18種類別：冕牌玻璃νd＞50火石玻璃νd＜50冕牌與火石玻璃性能特征比較

冕牌玻璃K（Pb＜3%）火石玻璃F（Pb＞3%）折射率低（nd=1.50~1.55）折射率高（nd=1.58~1.95）色散大(νd=55~62)色散小(νd=23~50)性硬、質(zhì)輕、透明度好性軟、質(zhì)重、帶黃綠色光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃冕牌玻璃K（Pb＜3%）火石玻璃12光學(xué)零件概述光學(xué)偏心（C）C——中心偏差：光軸與鏡片幾何軸之偏差，也常用角度表示ε;光軸:兩軸面中心的連線稱為光軸;偏心的存在會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生慧差、象散的象差透鏡存在偏心時(shí)，透鏡的邊緣厚度也有差異（邊厚差△t）。△t=D*C/[f′*（n-1）]加工中通過定心磨邊保證偏心。一般有光學(xué)定心及機(jī)械定心二種方式光學(xué)零件概述光學(xué)偏心（C）13光學(xué)零件概述鍍膜：光學(xué)零件表面一般都要鍍膜，鍍膜要求依光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜分類：增透膜、反光膜、分光膜、濾光膜、保護(hù)膜等等按結(jié)構(gòu)分單層、多層大多數(shù)零件都是鍍增透膜，主要參數(shù)是：中心波長λ0、反射率R、透過率T若為多層膜須有透過率要求的曲率線圖——分光曲線光學(xué)零件概述鍍膜：14光學(xué)零件材料簡介光學(xué)玻璃的構(gòu)成：

光學(xué)玻璃是由硅（Si）、硼（B）、磷（P）、鉛（Pb）、鉀（K）、鈉（Na）、鋇（Ba）、砷（As）、鋁（Al）等多種氧化物在高溫下形成復(fù)雜鹽熔體，經(jīng)過過冷而得到各向同性的無定形物體。

硅酸鹽玻璃：以二氧化硅（SiO2）為主要成分硼酸鹽玻璃：以三氧化二硼（B2O3）為主要成分磷酸鹽玻璃：以五氧化二磷（P2O5）為主要成分光學(xué)玻璃的熔煉過程：

配料→硅酸鹽形成（800℃-900℃）→玻璃形成（1000℃-1250℃）→澄清→均勻化（1400℃-1500℃）→冷卻（200℃-300℃）→成型→退火→型料*澄清目的：消除氣泡*均勻化目的：去除條紋*退火目的：消除內(nèi)應(yīng)力和校正光性（再次加熱到400-600攝氏度)光學(xué)零件材料簡介光學(xué)玻璃的構(gòu)成：15光學(xué)零件材料簡介環(huán)保玻璃

由于健康、環(huán)保的要求，歐美已禁止使用含Pb、As的玻璃，從而產(chǎn)生出了許多環(huán)保玻璃，環(huán)保玻璃在光學(xué)常數(shù)上完全可達(dá)到上述含Pb、As的玻璃，而且各類物理化學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

無色光學(xué)玻璃的質(zhì)量指標(biāo)

七項(xiàng)指標(biāo)：

→nd、νd與標(biāo)準(zhǔn)的允許差值→nd和νd在同一批玻璃中的一致性→光學(xué)均勻性→應(yīng)力雙折射→光吸收系數(shù)→條紋度→氣泡度

光學(xué)零件材料簡介環(huán)保玻璃16光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃的工藝性工藝性指的是玻璃可加工性的好壞、直接影響加工精度、效率及成本。1、工藝性取決于玻璃的理化特性，受玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制約。玻璃內(nèi)部各類氧化物含量百分比不同，表現(xiàn)出的工藝性也不同。2、工藝性具體指標(biāo)：

*化學(xué)穩(wěn)定性：玻璃抵抗水溶液、潮濕空氣及其它侵蝕介質(zhì)如酸、堿、鹽等破壞的能力。

*機(jī)械性質(zhì)：→比重→脆性→抗拉、抗壓強(qiáng)度

→硬度（超軟FCD1/超硬S-LAL14）光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃的工藝性173.鏡片加工流程從硝材投入到鏡片完成主要工程：

備料(硝材)荒折(CG)砂掛研磨芯取鍍膜粘合涂墨QA檢查

前工程后工程內(nèi)部加工流程：（前工程）加工組別有:單片、多片由于設(shè)備的加工范圍和鏡片的特性，大流程有分：

*CG→砂掛D→研磨D→多片S*CG→多片S→砂掛D→研磨D*CG→多片S→多片D*CG→砂掛S→研磨S→砂掛D→研磨D砂掛荒摺研磨硝材芯取涂墨鍍膜粘合3.鏡片加工流程從硝材投入到鏡片完成主要工程：前后內(nèi)部加工流18鏡片加工流程(備料)備料：

在加工光學(xué)零件時(shí)，需要為光學(xué)零件預(yù)備加工所用的材料，常稱為毛坯料，硝材。

板料條料粗平料型料毛坯料鏡片加工流程(備料)備料：毛194.荒折工程簡介荒折目的：

將毛坯料在荒折機(jī)上進(jìn)行荒折粗加工，將零件切削出與公稱球面較為接近的球面，為零件的砂掛做好準(zhǔn)備?；恼奂庸?duì)象：零件的球面曲率半徑、中心厚度以及表面光潔度。切削工具：筒型金剛石砂輪荒折機(jī)床：荒折機(jī)，如：CG2.0，零件加工范圍：φ3mm～φ80mm4.荒折工程簡介荒折目的：20荒折工程簡介上海工廠荒折機(jī)簡介：使用荒折機(jī)共2種：

1．韓國時(shí)代機(jī)（CG2.0）2.臺(tái)灣勇溢（單片機(jī)器）/（成盤加工機(jī)器）加工第二面加工第一面加工流程：硝材荒摺完品荒折工程簡介上海工廠荒折機(jī)簡介：加工第二面加工第一面加工21荒折工程簡介荒折加工原理（球面荒折原理）：

1.球面荒折俗稱CG，即為球面創(chuàng)成之意。如圖：荒折工程簡介荒折加工原理（球面荒折原理）：225.砂掛工程簡介砂掛工程定義：

鏡片加工流程：荒折→砂掛→研磨砂掛工程處于中間工序；相當(dāng)于機(jī)械加工中的半精加工。定義：對(duì)于來料之CG完品，切除其裂層，且達(dá)至規(guī)定之表面粗糙度（外觀）和面形誤差（光圈N）、以及中心厚度（T）。砂掛的目的：

保證零件達(dá)到拋光前所需要的尺寸精度、表面粗糙度及面形精度.磨削工具：砂掛皿砂掛機(jī)器：砂掛機(jī)主要有：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)LF機(jī)、5.砂掛工程簡介砂掛工程定義：23砂掛工程簡介砂掛方法分：散粒磨料砂掛（細(xì)磨）金剛石丸片砂掛（高速砂掛）高速砂掛類型：

成型法：準(zhǔn)球心、用成形模具加工。特點(diǎn)：零件表面的形狀和精度是依靠磨具的形狀與精度來保證的；

加工流程：加工第一面荒摺完品加工第二面砂掛完品砂掛工程簡介砂掛方法分：加工流程：加工第一面荒摺完品24砂掛工程簡介砂掛加工原理：

設(shè)備底座馬達(dá)帶動(dòng)主軸（砂掛皿）轉(zhuǎn)動(dòng)：1000～3000min-1；擺動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)工件軸(治具內(nèi)鏡片)左右擺動(dòng)(或前后)、治具+鏡片因摩擦力產(chǎn)生之自身轉(zhuǎn)動(dòng)，加以壓力使鏡片被砂掛皿切削，從而三者運(yùn)動(dòng)之復(fù)合即為球芯運(yùn)動(dòng)，加工出鏡片表面（或球形之一部份）。各工程特點(diǎn):CG→砂掛第1道（半精加工）→砂掛第2道（精加工）→研磨（拋光）。砂掛液PH中心厚度抽檢（自檢、巡檢、提檢）手提式百分表砂掛丸片光圈/△h抽檢（自檢、巡檢、提檢）樣板、測環(huán)合皿外觀（劃痕、砂目等）抽檢（自檢、巡檢、提檢）目視重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證項(xiàng)目檢查方式方法檢查工具皿基座鉆石粒鏡片串棒上治具砂掛工程簡介砂掛加工原理：各工程特點(diǎn):砂掛液PH256.研磨工程簡介研磨主要機(jī)器：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)、LF機(jī)等光學(xué)零件的拋光是獲得光學(xué)表面最主要的工序。目的：

1

去除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面疵病要求；2精修面形，達(dá)到要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。研磨機(jī)理

四種理論：機(jī)械磨削理論、化學(xué)作用理論、熱的表面流動(dòng)理論、研磨的本質(zhì)是機(jī)械、化學(xué)和物理三種作用的錯(cuò)綜復(fù)雜的過程分類：單片研磨、多片研磨；低速研磨、高速研磨。

加工第二面研磨完品加工第一面砂掛完品6.研磨工程簡介研磨主要機(jī)器：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)、LF機(jī)267.芯取工程簡介光學(xué)零件芯?。?/p>

目的：校正偏心、外圓尺寸符合裝配要求。

定義：校正偏心的過程即為定心。是把透鏡二個(gè)球面的球心調(diào)整到磨邊機(jī)主軸線上，使得磨邊時(shí)透鏡是繞自身二個(gè)球心連線旋轉(zhuǎn)，則用砂輪磨削出的外圓柱面幾何軸和光軸一致。

芯取的實(shí)質(zhì)是把透鏡的幾何軸固定到光軸上。芯取加工對(duì)象：零件的中心偏（C）、外圓直徑（D）、深度、跳動(dòng)、倒角定心方法：

光學(xué)定心法、機(jī)械定心法主軸精度倒角、有效徑抽檢（自檢、巡檢）倒角顯微鏡切削液外徑、深度抽檢（自檢、巡檢）分厘卡、高度計(jì)砂輪選擇/調(diào)整中心偏跳動(dòng)抽檢（自檢、巡檢）偏心儀外觀（接頭劃傷）抽檢/全檢（自檢、巡檢）目視重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具主要日本機(jī)器：館野機(jī)、湘南機(jī)、齊田機(jī)韓國機(jī)器：光進(jìn)機(jī)芯取機(jī)7.芯取工程簡介光學(xué)零件芯?。褐鬏S精度27洗凈機(jī)器清洗溶劑外觀目視輕拿輕放重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具洗凈機(jī)器清洗溶劑外觀288.鍍膜工程簡介鍍膜：

為了使光學(xué)零件具有所需的光學(xué)、電學(xué)、物理化學(xué)性能，可以在其表面鍍上單層、雙層或多層不同用途的薄膜，使其達(dá)到一定的光譜特性和其他性能。鍍膜方法：真空鍍膜、化學(xué)鍍膜真空鍍膜設(shè)備：真空鍍膜機(jī)說明：1特種光學(xué)工藝2光學(xué)加工中技術(shù)含量最高、高新技術(shù)密集、投資最大、回報(bào)最高。3衡量一個(gè)光學(xué)企業(yè)的水平真空度、溫度膜色、外觀多層全數(shù)檢查透明膠帶/目視水循環(huán)分光特性（上、中、下）曲線圖分光光度計(jì)噴砂周期膜強(qiáng)度抽2PCS/傘試膜棒膜料膜欠抽檢目視/倒角顯微鏡重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具8.鍍膜工程簡介鍍膜：真空度、溫度膜色、外觀29鍍膜工程簡介薄膜的技術(shù)要求：

1.增透膜的中心波長、表面反射率、透過率2.反光膜的反射率3.薄膜的表面疵病4.膜層的抗磨強(qiáng)度5.膜層的牢固度6.膜層的環(huán)境穩(wěn)定性機(jī)器：光馳機(jī)

（AR1300/OTFC）

韓一機(jī)/南光機(jī)鍍膜工程簡介薄膜的技術(shù)要求：機(jī)器：光馳機(jī)

（A309.粘合工程簡介粘合目的：*改善象質(zhì)

*減少反射光能損失*簡化復(fù)雜零件的加工*保護(hù)刻劃表面粘合：

是把二塊或多塊零件，用光學(xué)用膠或光敏膠按一定的技術(shù)要求粘結(jié)在一起的工藝過程。UV膠有效期外觀全數(shù)檢查目視

冷光源強(qiáng)度/有效期中心偏跳動(dòng)抽檢偏心儀初固化/后期固化時(shí)間光圈（N/△N）抽檢樣板、干涉儀

重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具9.粘合工程簡介粘合目的：粘合：UV膠有效期3110.涂墨工程簡介涂墨目的：*改善鏡頭象質(zhì)

例：鬼影等。

*減少雜散光反射的影響

涂墨：

是把零件的外徑或面取部位，用黑色涂料進(jìn)行均勻涂黑以便達(dá)到消光和特殊要求的過程。涂料配比外觀涂層厚度涂層厚度全數(shù)檢查目視干燥時(shí)間/溫度重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具10.涂墨工程簡介涂墨目的：涂墨：涂料配比3211、光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、光的性質(zhì)

a.發(fā)光體：象太陽或電燈自身能發(fā)光的“物體”叫做發(fā)光體；

b.光的直線傳播：發(fā)光體的光向各個(gè)方向發(fā)散。發(fā)散的光在無障礙的情況下，都沿直線傳播；這種現(xiàn)象叫作光的直線傳播；

C.光的傳播速度：在空氣中的傳播速度約為299790km/s;二、球面的作用

1.凸透鏡：中心比邊緣厚的透鏡叫做凸透鏡，具有將光會(huì)聚的作用；

2.凹透鏡：中心比邊比薄的透鏡叫做凹透鏡，具有將光散開的作用；三、光的反射與折射

反射：水面發(fā)光，行走的汽車車玻璃的閃閃發(fā)光是因?yàn)樘柕姆磸?，光的反彈現(xiàn)象叫做反射；

反射定律：入射光線與法線在同一平面上，且入射角與反射角相等；

折射：光具有在同一物質(zhì)（介質(zhì)）中直線傳播的性質(zhì)。但是，如果光傾斜地從空氣進(jìn)入水或玻璃中時(shí)，在空氣與水或玻璃的界面上，一部分光被反射，剩余部分進(jìn)入水或玻璃中。這時(shí)在兩種介質(zhì)的界面上，進(jìn)入界面后的傳播方向發(fā)生了變化，此現(xiàn)象稱為折射

11、光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、光的性質(zhì)33光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

折射定律：

a.進(jìn)入水中的改變了方向的光線叫做折射光線

b.在水中折射光線與法線的夾角稱折射角

c.入射光線、折射光線、法線在同一平面上；

d.當(dāng)兩介質(zhì)不變時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值是一定的；此比值稱為第二介質(zhì)（水）相對(duì)于第一介質(zhì)的折射率；四、折射率

a.即使同樣的光,材質(zhì)不同的話折射量也不一樣.光的折射量用材質(zhì)折射率來表示

b.即使是相同的材質(zhì)，光的波長（色）不同的話折射率也不一樣

c.所以在說某一材質(zhì)的折射率時(shí)，一定要弄清楚是與哪個(gè)波長相對(duì)應(yīng)的折射率

五、光的波長

波長：收音機(jī)的電波、紅外線、紫外線等線都已被稱作電磁波的橫波以光的速度傳播，這只不過波長不同而已。

光（電磁波）的傳播真空中的速度雖然是固定的，但振動(dòng)頻率因光的顏色而不同，由振動(dòng)數(shù)除以光的速度就是波長

可見光的波長：約400~800nm紫外波長：200~400nm紅外波長：約860~1500nm光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)折射定律：3412.QA檢查檢查目的：*確保品質(zhì)*發(fā)現(xiàn)不良，及時(shí)反映情報(bào)檢查：

是把加工好的零件按照客戶100%品質(zhì)要求檢查好，入庫待發(fā)。

主要檢查儀器：富士干涉儀，德國球徑儀、日本分厘卡、日本反射/透過偏心儀、尼康高度計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)板中心厚度全數(shù)檢查手提式百分表標(biāo)準(zhǔn)鏡頭光圈（N/△N）抽檢樣板、干涉儀外觀全數(shù)檢查放大鏡

寸法/光圈（N/△N）做10PCS對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)、膜色比較片、外觀硝材質(zhì)保書等重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證項(xiàng)目檢查方式方法檢查工具12.QA檢查檢查目的：檢查：標(biāo)準(zhǔn)板35以上,謝謝!以上,謝謝!36光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講解目錄光學(xué)零件（鏡片）概述光學(xué)鏡片材料介紹鏡片加工流程荒折工程簡介砂掛工程簡介研磨工程簡介芯取工程簡介鍍膜工程簡介粘合工程簡介涂墨工程簡介光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)QA檢查光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講解目錄光學(xué)零件（鏡片）概述37光學(xué)零件概述光學(xué)零件按結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)可分為：透鏡棱鏡反射鏡分劃元件平板元件光楔等光學(xué)零件概述光學(xué)零件按結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)可分為：38光學(xué)零件概述透鏡：

由兩個(gè)折射曲面或一個(gè)曲面和一個(gè)平面所圍成的透射體。作用：改變光線在光路中的運(yùn)行方向，使光線產(chǎn)生會(huì)聚或發(fā)散效果光學(xué)零件概述透鏡：39光學(xué)零件概述按作用功能可分為:正透鏡與負(fù)透鏡(見后)按表面幾何形狀可分為雙凸透鏡雙凹透鏡平凸透鏡平凹透鏡彎月透鏡光學(xué)零件概述按作用功能可分為:正透鏡與負(fù)透鏡(見后)雙凸透鏡40光學(xué)零件概述棱鏡：由兩個(gè)或兩個(gè)以上相交的折射或反射平面所組成的透射體。

作用：分光或使光線轉(zhuǎn)折作用根據(jù)棱鏡的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)，可分成多種類型。棱鏡舉例:直角棱鏡、等腰棱鏡、斜方棱鏡、五棱鏡、直角屋脊棱鏡、等腰屋脊棱鏡等90度180度光學(xué)零件概述棱鏡：由兩個(gè)或兩個(gè)以上相交的折射或反射平面所組成41光學(xué)零件概述透鏡圖樣透鏡圖面的表示一般以鏡片的光軸為中心的全部面為制圖標(biāo)準(zhǔn)，如：球面之曲率半徑值表示：若曲率中心在圖面之右側(cè)，R值即記入（+），反之為（－）值，R絕對(duì)值大之為S面，反之為D面，

右圖的曲率半徑也可標(biāo)示為：

R1=+43.4526

R2=-43.4526

平面標(biāo):∞/PL光學(xué)零件概述透鏡圖樣右圖的曲率半徑也可標(biāo)示為：

R1=+4342光學(xué)冷加工基礎(chǔ)知識(shí)教育資料概要課件43光學(xué)零件概述光學(xué)零件技術(shù)條件（透鏡為例）透鏡形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)：曲率半徑R、曲率中心位置；透鏡中心厚度d、邊緣厚度t；外圓直徑D、有效孔徑DO；倒角的位置、角度和寬度。光學(xué)零件概述光學(xué)零件技術(shù)條件（透鏡為例）44光學(xué)零件概述五項(xiàng)透鏡加工精度及表面質(zhì)量技術(shù)條件：光圈數(shù)：N；局部光圈數(shù)：△N；中心偏差：C；原器精度：△R；表面疵病(外觀)等級(jí)：B光學(xué)零件概述五項(xiàng)透鏡加工精度及表面質(zhì)量技術(shù)條件：45光學(xué)零件概述光學(xué)面形精度（N、△N）標(biāo)示：N---光圈符號(hào)N(-3)表示被檢球面和樣板（原器）標(biāo)準(zhǔn)面R值存在偏差時(shí)，所允許出現(xiàn)的最大干涉條紋環(huán)數(shù)（牛頓環(huán)本數(shù)）。以546nm的單色光為基準(zhǔn)。例：當(dāng)N=-3時(shí)，如上述標(biāo)示則公差范圍為：0～－６本！當(dāng)N=3時(shí),則如上述標(biāo)示公差范圍為:+6～－６本！當(dāng)N=+3時(shí),則如上述標(biāo)示公差范圍為:+6～0本！△N---局部光圈（亞斯）表示上述干涉條紋的不規(guī)則程度（牛頓環(huán)之局部變形量），表征光學(xué)表面存在的凹坑、凸起、折斷等缺陷。N和△N為光學(xué)表面的面形精度指標(biāo)，通過垂直于被檢面方向觀察獲得，也可用激光干涉儀檢測。設(shè)計(jì)時(shí)一般?。骸鱊=(0.1～0.5)N+3-3光學(xué)零件概述光學(xué)面形精度（N、△N）標(biāo)示：+3-346光學(xué)零件概述光學(xué)表面疵?。˙）標(biāo)示：B—表面疵病符號(hào)，只有光學(xué)表面用，表示光學(xué)表面存在的劃傷、擦痕、破點(diǎn)、麻點(diǎn)、破口等缺陷。通常也稱外觀，國內(nèi)外大部分使用美國軍標(biāo)，也有用德國標(biāo)準(zhǔn)的。外觀的檢查均是靠目視在特定環(huán)境及光源下進(jìn)行判斷。光學(xué)零件概述光學(xué)表面疵?。˙）標(biāo)示：47光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃

行業(yè)內(nèi)使用最多，光學(xué)常數(shù)是最主要的性能指標(biāo)，也是分類及定牌號(hào)的主要依據(jù)。無色光學(xué)玻璃類型

根據(jù)色散系數(shù)νd的大小，無色光學(xué)玻璃分二大類18種類別：冕牌玻璃νd＞50火石玻璃νd＜50冕牌與火石玻璃性能特征比較

冕牌玻璃K（Pb＜3%）火石玻璃F（Pb＞3%）折射率低（nd=1.50~1.55）折射率高（nd=1.58~1.95）色散大(νd=55~62)色散小(νd=23~50)性硬、質(zhì)輕、透明度好性軟、質(zhì)重、帶黃綠色光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃冕牌玻璃K（Pb＜3%）火石玻璃48光學(xué)零件概述光學(xué)偏心（C）C——中心偏差：光軸與鏡片幾何軸之偏差，也常用角度表示ε;光軸:兩軸面中心的連線稱為光軸;偏心的存在會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生慧差、象散的象差透鏡存在偏心時(shí)，透鏡的邊緣厚度也有差異（邊厚差△t）。△t=D*C/[f′*（n-1）]加工中通過定心磨邊保證偏心。一般有光學(xué)定心及機(jī)械定心二種方式光學(xué)零件概述光學(xué)偏心（C）49光學(xué)零件概述鍍膜：光學(xué)零件表面一般都要鍍膜，鍍膜要求依光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜分類：增透膜、反光膜、分光膜、濾光膜、保護(hù)膜等等按結(jié)構(gòu)分單層、多層大多數(shù)零件都是鍍增透膜，主要參數(shù)是：中心波長λ0、反射率R、透過率T若為多層膜須有透過率要求的曲率線圖——分光曲線光學(xué)零件概述鍍膜：50光學(xué)零件材料簡介光學(xué)玻璃的構(gòu)成：

光學(xué)玻璃是由硅（Si）、硼（B）、磷（P）、鉛（Pb）、鉀（K）、鈉（Na）、鋇（Ba）、砷（As）、鋁（Al）等多種氧化物在高溫下形成復(fù)雜鹽熔體，經(jīng)過過冷而得到各向同性的無定形物體。

硅酸鹽玻璃：以二氧化硅（SiO2）為主要成分硼酸鹽玻璃：以三氧化二硼（B2O3）為主要成分磷酸鹽玻璃：以五氧化二磷（P2O5）為主要成分光學(xué)玻璃的熔煉過程：

配料→硅酸鹽形成（800℃-900℃）→玻璃形成（1000℃-1250℃）→澄清→均勻化（1400℃-1500℃）→冷卻（200℃-300℃）→成型→退火→型料*澄清目的：消除氣泡*均勻化目的：去除條紋*退火目的：消除內(nèi)應(yīng)力和校正光性（再次加熱到400-600攝氏度)光學(xué)零件材料簡介光學(xué)玻璃的構(gòu)成：51光學(xué)零件材料簡介環(huán)保玻璃

由于健康、環(huán)保的要求，歐美已禁止使用含Pb、As的玻璃，從而產(chǎn)生出了許多環(huán)保玻璃，環(huán)保玻璃在光學(xué)常數(shù)上完全可達(dá)到上述含Pb、As的玻璃，而且各類物理化學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

無色光學(xué)玻璃的質(zhì)量指標(biāo)

七項(xiàng)指標(biāo)：

→nd、νd與標(biāo)準(zhǔn)的允許差值→nd和νd在同一批玻璃中的一致性→光學(xué)均勻性→應(yīng)力雙折射→光吸收系數(shù)→條紋度→氣泡度

光學(xué)零件材料簡介環(huán)保玻璃52光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃的工藝性工藝性指的是玻璃可加工性的好壞、直接影響加工精度、效率及成本。1、工藝性取決于玻璃的理化特性，受玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制約。玻璃內(nèi)部各類氧化物含量百分比不同，表現(xiàn)出的工藝性也不同。2、工藝性具體指標(biāo)：

*化學(xué)穩(wěn)定性：玻璃抵抗水溶液、潮濕空氣及其它侵蝕介質(zhì)如酸、堿、鹽等破壞的能力。

*機(jī)械性質(zhì)：→比重→脆性→抗拉、抗壓強(qiáng)度

→硬度（超軟FCD1/超硬S-LAL14）光學(xué)零件材料簡介無色光學(xué)玻璃的工藝性533.鏡片加工流程從硝材投入到鏡片完成主要工程：

備料(硝材)荒折(CG)砂掛研磨芯取鍍膜粘合涂墨QA檢查

前工程后工程內(nèi)部加工流程：（前工程）加工組別有:單片、多片由于設(shè)備的加工范圍和鏡片的特性，大流程有分：

*CG→砂掛D→研磨D→多片S*CG→多片S→砂掛D→研磨D*CG→多片S→多片D*CG→砂掛S→研磨S→砂掛D→研磨D砂掛荒摺研磨硝材芯取涂墨鍍膜粘合3.鏡片加工流程從硝材投入到鏡片完成主要工程：前后內(nèi)部加工流54鏡片加工流程(備料)備料：

在加工光學(xué)零件時(shí)，需要為光學(xué)零件預(yù)備加工所用的材料，常稱為毛坯料，硝材。

板料條料粗平料型料毛坯料鏡片加工流程(備料)備料：毛554.荒折工程簡介荒折目的：

將毛坯料在荒折機(jī)上進(jìn)行荒折粗加工，將零件切削出與公稱球面較為接近的球面，為零件的砂掛做好準(zhǔn)備。荒折加工對(duì)象：零件的球面曲率半徑、中心厚度以及表面光潔度。切削工具：筒型金剛石砂輪荒折機(jī)床：荒折機(jī)，如：CG2.0，零件加工范圍：φ3mm～φ80mm4.荒折工程簡介荒折目的：56荒折工程簡介上海工廠荒折機(jī)簡介：使用荒折機(jī)共2種：

1．韓國時(shí)代機(jī)（CG2.0）2.臺(tái)灣勇溢（單片機(jī)器）/（成盤加工機(jī)器）加工第二面加工第一面加工流程：硝材荒摺完品荒折工程簡介上海工廠荒折機(jī)簡介：加工第二面加工第一面加工57荒折工程簡介荒折加工原理（球面荒折原理）：

1.球面荒折俗稱CG，即為球面創(chuàng)成之意。如圖：荒折工程簡介荒折加工原理（球面荒折原理）：585.砂掛工程簡介砂掛工程定義：

鏡片加工流程：荒折→砂掛→研磨砂掛工程處于中間工序；相當(dāng)于機(jī)械加工中的半精加工。定義：對(duì)于來料之CG完品，切除其裂層，且達(dá)至規(guī)定之表面粗糙度（外觀）和面形誤差（光圈N）、以及中心厚度（T）。砂掛的目的：

保證零件達(dá)到拋光前所需要的尺寸精度、表面粗糙度及面形精度.磨削工具：砂掛皿砂掛機(jī)器：砂掛機(jī)主要有：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)LF機(jī)、5.砂掛工程簡介砂掛工程定義：59砂掛工程簡介砂掛方法分：散粒磨料砂掛（細(xì)磨）金剛石丸片砂掛（高速砂掛）高速砂掛類型：

成型法：準(zhǔn)球心、用成形模具加工。特點(diǎn)：零件表面的形狀和精度是依靠磨具的形狀與精度來保證的；

加工流程：加工第一面荒摺完品加工第二面砂掛完品砂掛工程簡介砂掛方法分：加工流程：加工第一面荒摺完品60砂掛工程簡介砂掛加工原理：

設(shè)備底座馬達(dá)帶動(dòng)主軸（砂掛皿）轉(zhuǎn)動(dòng)：1000～3000min-1；擺動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)工件軸(治具內(nèi)鏡片)左右擺動(dòng)(或前后)、治具+鏡片因摩擦力產(chǎn)生之自身轉(zhuǎn)動(dòng)，加以壓力使鏡片被砂掛皿切削，從而三者運(yùn)動(dòng)之復(fù)合即為球芯運(yùn)動(dòng)，加工出鏡片表面（或球形之一部份）。各工程特點(diǎn):CG→砂掛第1道（半精加工）→砂掛第2道（精加工）→研磨（拋光）。砂掛液PH中心厚度抽檢（自檢、巡檢、提檢）手提式百分表砂掛丸片光圈/△h抽檢（自檢、巡檢、提檢）樣板、測環(huán)合皿外觀（劃痕、砂目等）抽檢（自檢、巡檢、提檢）目視重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證項(xiàng)目檢查方式方法檢查工具皿基座鉆石粒鏡片串棒上治具砂掛工程簡介砂掛加工原理：各工程特點(diǎn):砂掛液PH616.研磨工程簡介研磨主要機(jī)器：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)、LF機(jī)等光學(xué)零件的拋光是獲得光學(xué)表面最主要的工序。目的：

1

去除精磨的破壞層，達(dá)到規(guī)定的表面疵病要求；2精修面形，達(dá)到要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。研磨機(jī)理

四種理論：機(jī)械磨削理論、化學(xué)作用理論、熱的表面流動(dòng)理論、研磨的本質(zhì)是機(jī)械、化學(xué)和物理三種作用的錯(cuò)綜復(fù)雜的過程分類：單片研磨、多片研磨；低速研磨、高速研磨。

加工第二面研磨完品加工第一面砂掛完品6.研磨工程簡介研磨主要機(jī)器：下擺機(jī)、SSP、上擺機(jī)、LF機(jī)627.芯取工程簡介光學(xué)零件芯取：

目的：校正偏心、外圓尺寸符合裝配要求。

定義：校正偏心的過程即為定心。是把透鏡二個(gè)球面的球心調(diào)整到磨邊機(jī)主軸線上，使得磨邊時(shí)透鏡是繞自身二個(gè)球心連線旋轉(zhuǎn)，則用砂輪磨削出的外圓柱面幾何軸和光軸一致。

芯取的實(shí)質(zhì)是把透鏡的幾何軸固定到光軸上。芯取加工對(duì)象：零件的中心偏（C）、外圓直徑（D）、深度、跳動(dòng)、倒角定心方法：

光學(xué)定心法、機(jī)械定心法主軸精度倒角、有效徑抽檢（自檢、巡檢）倒角顯微鏡切削液外徑、深度抽檢（自檢、巡檢）分厘卡、高度計(jì)砂輪選擇/調(diào)整中心偏跳動(dòng)抽檢（自檢、巡檢）偏心儀外觀（接頭劃傷）抽檢/全檢（自檢、巡檢）目視重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具主要日本機(jī)器：館野機(jī)、湘南機(jī)、齊田機(jī)韓國機(jī)器：光進(jìn)機(jī)芯取機(jī)7.芯取工程簡介光學(xué)零件芯取：主軸精度63洗凈機(jī)器清洗溶劑外觀目視輕拿輕放重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具洗凈機(jī)器清洗溶劑外觀648.鍍膜工程簡介鍍膜：

為了使光學(xué)零件具有所需的光學(xué)、電學(xué)、物理化學(xué)性能，可以在其表面鍍上單層、雙層或多層不同用途的薄膜，使其達(dá)到一定的光譜特性和其他性能。鍍膜方法：真空鍍膜、化學(xué)鍍膜真空鍍膜設(shè)備：真空鍍膜機(jī)說明：1特種光學(xué)工藝2光學(xué)加工中技術(shù)含量最高、高新技術(shù)密集、投資最大、回報(bào)最高。3衡量一個(gè)光學(xué)企業(yè)的水平真空度、溫度膜色、外觀多層全數(shù)檢查透明膠帶/目視水循環(huán)分光特性（上、中、下）曲線圖分光光度計(jì)噴砂周期膜強(qiáng)度抽2PCS/傘試膜棒膜料膜欠抽檢目視/倒角顯微鏡重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具8.鍍膜工程簡介鍍膜：真空度、溫度膜色、外觀65鍍膜工程簡介薄膜的技術(shù)要求：

1.增透膜的中心波長、表面反射率、透過率2.反光膜的反射率3.薄膜的表面疵病4.膜層的抗磨強(qiáng)度5.膜層的牢固度6.膜層的環(huán)境穩(wěn)定性機(jī)器：光馳機(jī)

（AR1300/OTFC）

韓一機(jī)/南光機(jī)鍍膜工程簡介薄膜的技術(shù)要求：機(jī)器：光馳機(jī)

（A669.粘合工程簡介粘合目的：*改善象質(zhì)

*減少反射光能損失*簡化復(fù)雜零件的加工*保護(hù)刻劃表面粘合：

是把二塊或多塊零件，用光學(xué)用膠或光敏膠按一定的技術(shù)要求粘結(jié)在一起的工藝過程。UV膠有效期外觀全數(shù)檢查目視

冷光源強(qiáng)度/有效期中心偏跳動(dòng)抽檢偏心儀初固化/后期固化時(shí)間光圈（N/△N）抽檢樣板、干涉儀

重點(diǎn)管理項(xiàng)目品質(zhì)保證檢查方式方法檢查工具9.粘合工程簡介粘合目的：粘合：UV膠有效期6710.涂墨工程簡介涂墨目的：*改善鏡頭象質(zhì)

例：鬼影等。

*減少雜散光反射的影響

涂墨：

是把零件的外徑或面取部位，用黑色涂料進(jìn)行均勻涂黑以便達(dá)到消光和特殊要求的過程。涂料配比