柱面镜在现代光电产品中的应用及其发展

2014-05-14 admin1 2715

  随着科学技术的高速发展和人们生活水平的日趋提高,人们对生活的质量也有更高的期望。那么作为让我们的生活更精彩.更快捷的光电产品也不经意间走进我们的生活。在但带给我们便利的同时也时刻在接受着市场的考验。绿色,低碳,环保作为整个地球的声音和全人类的共同愿望,让越来越多的人们已经深刻意识到科技发展与环境保护之间的天平应如何去平衡。于是一批批充满人类智慧结晶的便捷,绿色的的高科技光电产品随之改变着我们的生活……数字化传真,图文扫描设备追求无纸化办公理念.条形码扫描设备让工作更高效,生活更便捷.先进的医疗器械在提高治疗效果的同时也减轻病人的痛苦.日趋完美的摄影设备留住我们生活的每一个瞬间.

  

  目前得以推广的影像监控影像设备给我们带来无可替代的安全与全舒适……或许,我们在享受光电产品给我们带来便捷的同时,我们忽略了光电产品中的重要零部件 ---柱面镜大家知道,光电产品大多是由光路系统,电子器件和机械系统构成,光路系统做为信息的采集和传输过程起到至关重要的作用。

  一般的光学系统是由透镜,分光镜,反射镜等光学元件组成。其面形通常是球面或平面两大类。而柱面镜是非球面透镜,可以有效减小球差和色差。分为平凸柱面透镜、平凹柱面透镜、双凸柱面透镜和双凹柱面透镜。具有一维放大功能。柱面镜主要应用于改变成像尺寸大小的设计要求。例如把一个点光斑转换成一条线斑,或者在不改变想宽度的情况下改变像的高度。柱面镜特的光学性能,柱面镜随着高科技的迅猛发展,其利用也越来越广泛。如线聚集系统.电影摄放系统.传真机和印刷排版的扫描成像系统.以及医疗领域的胃镜.腹腔镜,汽车领域的车载视频系统有柱面镜的参与.同时在线性探测器照明,条形码扫描,全息照明,光信息处理,计算机,激光发射。以及在强激光系统和同步辐射光束线中也有着广泛的应用. 同时,随着柱面镜加工工艺的不断完善,目前已形成一种成熟高效的加工工艺,其良好的品质再现性与可重复性逐渐得到市场的认可。目前该工艺正逐渐替代相对落后的传统工艺。

  众所周知,柱面镜是由一平面和一凹(凸)面或由两个凹(凸)面构成。可分为平凸柱面镜,平凹柱面镜,双凸柱面镜,双凹柱面镜,凸凹柱面镜。形状如下图所示:

  

  柱面镜作为两个光学面的组合体,两个光学面的相对位置决定了柱面镜的整体光学特性。所以如何保证两个光学面相对位置的合理性,成为柱面镜加工过程中的重点和难点。柱面镜两个光学面理想的位置关系应该是什么样呢?下面以平凸图面镜的三视图举例说明:

  

  那么在柱面镜加工过程中,如果两个光学面的相对位置出现异常时,常见的不良项目有以下几种:(以平凸柱面镜为例)

  

  一.母线不良

  A:母线偏移:柱面光学面在柱面轴心方向相对于平面中心向一边偏移。如下图所示:

  

  发生原因与对策方向:

  1.治具设计或治具加工缺陷,贴附面与中心线中垂度不良。需从治工具着手改善。

  2.镜片贴附不到位,需从贴附作业方法着手改善。

  3.产品在加工过程中移动。需要粘合剂的接着力及加工时镜片受力负荷着手改善。

  B:母线倾斜:柱面光学面与平面呈现一定角度倾斜。母线与贴附基准边不平行。如下图所示:

  发生原因与对策方向:

  1.治具设计或治具加工缺陷,镜片贴附面与治具中轴线平行度不良或槽体幅度不良。需从治工具着手改善。

  2.镜片贴附不到位,需从贴附作业方法着手改善。

  二.母线垂直度不良

  发生原因与对策方向:

  1.治具设计或治具加工缺陷,治具两条基准边直角度不良。需从治工具着手改善。

  2.镜片贴附不到位,需从贴附作业方法着手改善。

  3.切断机精度不足,主轴与桌面进给方向直角度不良。需提升切断机加工精度。依上所述,柱面镜的母线位置对其光学性能具有至关重要的作用,那么母线除了在加工过程中保证外,在检测环节也非常重要。下面就介绍一种柱面镜母线检测的新方法:

  点式激光反射检测仪

  原理:

  利用激光发生器通过专用镜头将光源投向被测试柱面镜,柱面镜接收到光源后由其柱面将光源反射回图象接收装置,再由CCD摄象设备将图象呈现在显示器上。由检测人员作最终判断。

  优点:

  检测精度高:检测误差可控制在0.001mm.

  检测效率高:熟练者每分钟可检测20PCS.

  不明影响外观:利用激光反射检测,

  对产品表面无直接接触,对产品外观不构成影响。

  柱面镜加工新工艺

  长期以来,国内柱面镜制造大多还采用传统的加工方式,单片平移式的加工方法决定加工效率比较低下。逐渐不能满足客户的需求。我公司根据多年镜片加工经验,并学习国外先进加工技术,研制一套先进的柱面镜加工新方法。此方法改变传统的单片加工为成盘加工,大幅度提高的加工效率,并能降低加工成本。对加工品质的稳定性也有明显提升。

  

  反射式激光母线检测仪

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