Kaltbearbeitung von sphärischen Linsen

Üblicherweise verwendete sphärische Linsen umfassen plankonvexe Linsen, plankonkave Linsen, bikonvexe Linsenund Meniskuslinsen. Sphärische Linsen werden häufig in der Bildgebung und Laser Instrumenteen verwendet.

Der Bearbeitung der sphärischen Linsen ist Rohling schneiden, Rohling schleifen, polieren, entkernen, beschichten, kleben und einfärben.

Bevor optische Komponenten bearbeiten zu begonnen, müssen die für die Bearbeitung verwendeten Materialien, also Rohlinge oder optisches Glas, vorbereitet werden. Anschließend wird das Rohmaterial auf einer Schneidemaschine geschnitten. Die Härte vom optischen Glas an die Größe der Partikel vom Schneidrad angepasst. Damit die beiden gekrümmten Oberflächen näher am Radius nach der Zeichnung liegen, wird die Mittendicke reserviert. Gleichzeitig werden schlechte Materialien wie Grübchen auf der Oberfläche ausgeschlossen, um das anschließende Schleifen und Polieren vorzubereiten.

Das Grobschleifen gehört zum Schleifen, das der Halbfeinbearbeitung in der mechanischen Bearbeitung entspricht. Dieser Prozess beseitigt die beim Schneiden verbleibenden Grübchen bei der Oberfläche, um die Anforderungen an Oberflächenqualität, Oberflächengenauigkeit und die Mittendicke zu erfüllen. Dabei werden die Partikelgröße der Diamantpartikel, der Verschleißgrad vom Glas, die Drehzahl der Hauptwelle und die Amplitude der Schwingen aufeinander abgestimmt.

Schleifen und Polieren stellt den Hauptprozess zur Erzielung der Oberflächenqualität optischer Linse dar. Es beseitigt die verbleibenden Fehler vom vorherigen Prozess, so dass die Oberflächengenauigkeit, die Mittendicken und die Abmessung den Spezifikationen entsprechen. Bei diesem Vorgang ist auf die Reinheit des Schleifpulvers, die Konzentration des Mischungsverhältnisses der Schleifflüssigkeit, die Temperatur der Flüssigkeit, die Auswahl der Polierhaut, die Drehzahl und die Amplitude der Schwingarm usw. zu achten .

Nächstes wird der äußeren Kreis mit einer Diamantscheibe geschliffen. Man Überlagert die Mittellinie (optische Achse), die den beiden sphärischen Oberflächen der sphärischen Linse entspricht, mit der mechanischen Befestigungsachse (geometrische Achse). Man stellt dabei sicher, dass die Linse nicht zerkratzt wird, und die Anforderungen an Außendurchmesser, Fasen und Tiefe (im Fall einer Konkavlinse) erfüllen die Spezifikationen Erforderlich. Dieser Vorgang ist dem Schneiden gleich. Es ist notwendig, die Wechselwirkung zwischen der Partikelgröße der Schleifscheibe aus Diamant und dem Glasabrieb zu berücksichtigen.

Nach dem Schleifen und Polieren wird die sphährischen Linsen herausgenommen. Die Flüssigkeit und andere Verunreinigungen beim Polieren auf der Oberflächen werden gereinigt. Nachdem der Kern entnommen wurde, wird die sphärischen Linsen herausgenommen. Das auf der Oberfläche verbleibende Kühlmittel für das Schneiden wird gereinigt. Bei der Reinigung müssen Faktoren wie die Qualität vom Reinwasser, die Konzentration der Lotion, die Intensität vom Ultraschall, Bedingungen der Trocknung, die Beständigkeit vom Wasser, Säurebeständigkeit und Alkalibeständigkeit vom optischen Glas berücksichtigt werden, um die Qualität der sphärischen Linse nach der Reinigung sicherzustellen.

Um der sphärischen Linsen die erforderliche optische Leistung zu verleihen, werden die beiden Oberflächen der sphärischen Linsen mit unterschiedlich dicken Filme  beschichtet, um ihr bestimmte spektrale Eigenschaften, den Einfluss und die Effekte zu verleihen. In der Vakuumkammer der Vakuumbeschichtungsmaschine wird das Material der Beschichtung erhitzt und nach oben auf die dem Material zugewandte Oberfläche der Linse verdampft. Filme der sphärischen Linsen werden hauptsächlich in AR-Film (Antireflexionsfilm) und IR-Film (Infrarot-Cut-off-Film) unterteilt. Nach Anforderungen an das Produktdesign werden verschiedene Filme plattiert. Mach der Beschichtung überprüft man die Haftfestigkeit des Films, die Mittenwellenlänge, das Vermögen der Transmission, das Vermögen der Reflexion usw. Die Materialien der Beschichtung sind Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Titanoxid, Kohlendioxid.

Um den Verlust an reflektierter Lichtenergie zu reduzieren und die Bearbeitung komplexer Linsen zu vereinfachen, müssen zwei oder mehr Linsen entsprechend den technischen Anforderungen mit Spezialkleber zusammengeklebt werden, um die optische Leistung zu erzielen. Nach dem Bedarf der Anwendung werden der Außendurchmesser der sphärischen Linsen und die vertikale Fase gleichmäßig mit schwarzer Farbe geschwärzt, um die diffuse Reflexion von Streulicht in der sphärischen Linse zu beseitigen oder zu reduzieren und keine Bildgebung zu beeinflussen.

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