非球面塑料透镜在小型变焦照相机摄影光学系统中的应用

最近，国外使用非球面镜片的单反照相机用的交换镜头（定焦和变焦）、小型变焦相机镜头、摄像机用的镜头，ＤＳＣ（ｄｉｇｉｔａｌｓｔｉｌｌｃａｍｅｒａ数码静物照相机）用的镜头等，都开发出来，并已实现产业化。可以这样说：简直没有不使用非球面的镜头。非球面镜头并非现在才有，而是可以追溯到很早时候，只不过当时几乎没有实现实用化（量产化）而已。那么，最近为什么又使用得那么多呢？这是由于非球面的加工技术和测定技术显著进步之故，使得非球面镜头的制造成本下降，制造精度提高，性能价格比优良。现在的非球面透镜可以分成四大…     

非球面光学

何谓非球面光学?通常大部分光学系统的折射和反射面是平面或球面,因此我们称它们为球面光学。它与非球面光学正好相反。光学设计师是乐于使用非球面的。但是它受到一个条件限制,即只有非球面精度要求不高时造价才能降低(例如聚光镜)。如果非球面的精度要求很高的话,成本将大大超过球面系统。     

基于广义Maxwell模型的非球面光学镜片成型模拟

介绍了玻璃材料模压过程及其存在的问题,针对玻璃模压仿真过程中所表现粘弹性力学特性,提出了采用广义Maxwell模型来模拟,分析了模压过程中的热传递形式及其模型.采用MSC.MARC软件对玻璃L-BAL42圆柱模压实验进行仿真,结果表明,广义Maxwell模型能够较好地模拟实际模压中的粘弹性力学特性,在600℃时利用此模型得到的松弛曲线与理论上的松弛曲线十分吻合.通过对非球面光学镜片的模压成型过程进行模拟,发现玻璃的最大应力出现在与上下模接触处的侧边,随着温度的降低,最大应力变大、模压力逐渐升高,在上下模闭合时,模压力快速上升,通过分析得到了透镜边缘处最易破碎失效的结论,实际透镜模压结果证实了结论.最后对非球面的形状偏差进行了预测,表明随着中心距离的增加,偏差变大,偏差最大值超过了5μm.研究的结果对玻璃模压建模及非球面透镜的实际加工具有一定的指导意义.     

一种高次光学非球面度的计算方法

针对现有光学非球面度计算方法不统一的问题,在分析常用方法特点的基础上,对于高次光学非球面度的计算提出最小最大残差法。寻找最接近球面,使其沿法线方向与非球面的最大偏离量最小,此时的最大偏离量即为非球面的最大非球面度。该方法适于计算机编程,计算结果准确,且可完全统一二次曲面和高次非球面的非球面度计算。     

掺银SiO2透明抗菌薄膜的制备

本文用溶胶－凝胶法在玻璃基板上制备了掺银的ＳｉＯ２透明薄膜，研究了它对大肠杆菌的抗菌效果。结果表明，掺入极微量的银即可达到很高的灭菌率。     

基于干涉法的非球面测量技术

随着光学精密加工技术的发展,非球面光学元件在各种光学系统中广泛应用,高精度非球面检测技术对非球面光学元件的发展意义重大。论述了基于干涉法的非球面面形误差检测技术。根据检测原理,分别对零位干涉检验法与非零位干涉检验法进行了详细介绍。概述了近年来主流的非球面检测技术现状,展望了非球面面形检测技术的发展趋势。     

应力抛光技术实验装置的研究

基于弹性力学理论的应力抛光技术(SMP)是将非球面加工转化为球面加工的新技术,能够有效地提高非球面加工效率.由应力抛光技术的算法及有限元分析、模拟,针对玻璃材料自身的性质以及在球面镜周边施力或力矩来实现球面到非球面之间变形量的要求,设计、加工和装调一套专门用于应力抛光技术的实验装置,为了实现应力抛光技术中玻璃薄板的球面到抛物面之间的变形,以该装置加工了一块口径为Φ314 mm,F/7的抛物面镜为例,抛光结束的抛物面其峰值(PV)为3.317λ,均方根(rms)为0.489λ,验证了应力抛光技术实验装置的合理性和有效性.     

腾龙发布佳能EF—M卡口版18～200 F3．5～6．3 Di Ⅲ VC镜头

腾龙正式发布新版高倍率无反变焦镜头18～200mmF3．5～6．3DiⅢVC，适用佳能EF—M卡口相机，该镜头同时也是该相机系统首款大变焦自动镜头。其实腾龙早在2011年就推出了该镜头的索尼E卡口版本．在佳能EOSM系列相机上的等效焦距为28．8～320mm。采用13组17片光学结构，包含2片LD低色散镜片、3片玻璃铸造非球面镜片、1片XR高折射率镜片和1片复合非球面镜片，最近对焦距离0．5m，支持光学防抖和手动对焦微调。     

切线法数控成形非球面机床的定位误差补偿研究

针对自主研发的切线法数控成形非球面机床，提出一种基于改进型PID控制算法结合开发型UMAC软件定位误差补偿方法，给出了具体实现步骤。通过建立改进型PID控制模型和开发型UMAC误差修正表对切线法数控成形非球面机床进行定位误差补偿，实际应用和实验验证表明，该方法可以有效地解决数控机床的定位误差问题。     

玻璃微珠的提取与应用

煤粉在燃烧过程中会形成粉煤灰，在粉煤灰中存在大量的玻璃微珠。由于玻璃微珠具有许多优异特性，其应用领域很广，利用价值很高。玻璃微珠的提取有两种方法。     

阿莱Master Macro 100微距镜头质量特写

与大多数其他微距镜头不同，Master Macro 100不是将照相镜头重新安装而得，而是专为电影摄影设计制造的。镜头光学性能与Master Prime相匹配，具有相同性能的特种玻璃材料、特殊镜头镀膜、超高精度设计和制造的非球面玻璃表面。其他微距镜头生成的画面角落处往往明显偏暗或偏柔，     

非球面表面形状的线测量技术

描述了一种在超精密磨削机床上基于误差分离法的非球面表面形状精密测量系统.首先,论述了一般用于平面形状测量的两点法不能直接用于非球面形状测量的原因在于测头的设置误差会引起很大的形状测量误差.提出了先通过两点法测量平面形状得出机床的运动误差,然后对测量非球面形状的另外一个测头的输出进行补偿以得出正确的非球面形状.用此系统测量了一个直径为30 mm的非球面镜头的表面形状.     

集成光学非球面消球差双凸波导透镜的研制

针对微透镜制作采用的球透镜研磨,多组分玻璃基板离子交换,结晶化玻璃基板光热法,本文提出非球匠消球差双凸波导透镜设计、制备及参数测试方法.该方法根据集成光学原理,研制了一种非球面消球差双凸波哥透镜.该透镜数值孔径大,放大倍数高,接近衍射极限,采用光刻、复制工艺,结构简单,一致性好.实验结幂表明,NA=0.35,β=6.932,光强分布与理论值一致,达到设计要求.     

非球面非零位横向剪切干涉检测与波前重建

本文分析了非球面非零位检测中3种典型的非球面度及其变化率、调整误差、回程误差以及干涉仪系统误差,提出了非球面度变化率是影响检测误差的主要因素,并给出了非球面非零位检测面形加工误差的确定方法.对基于Zernike多项式拟合的最小二乘法和系数转换法进行了对比研究,分析了剪切量和多项式拟合阶数对波前重建精度的影响,并给出了数值模拟结果.为了验证以上方法的可行性及检测精度,针对一单点金刚石车削的抛物面反射镜,利用顶点球作为测试波前进行非零位横向剪切干涉检测,并用最小二乘法进行波前重建.实验结果表明,在非球面度变化率最大的反射镜边缘处面形误差最大,达到0.203μm,研究结果为横向剪切干涉仪用于非球面加工过程中在位检测提供了技术支撑.     

以环形子孔径扫描法测量大口径非球面的研究

总结非球面常用检验方法在应用中优、缺点的基础上,使用环形子孔径扫描法来测量大口径非球面。这种方法使被测元件相对于参考波前的斜率差减小到干涉仪允许的测量范围内,每次测量仅是被测表面的一部分,通过算法实现数据“拼接”,从而得到整个面形信息。该方法无需辅助光学元件即可实现对大口径、大相对口径非球面的直接测量,为大口径高精度非球面的加工检验提供了有效手段。     

400毫米施密特校正板的抛光

为京都大学的700毫米反射望远镜设计和抛光了一块φ400毫米施密特校正板。加工非球面校正板所用的技术是面积法(成形沥青法—Shaped pitch-lap Method)。面积是用带有描绘曲线触针的轮廓曲线仪测量的,其标准偏差为±0.6微米。为确保光学系统的最佳性能,需用星点成象法(亦称Harmann法)进行最后检验。并且,证实了成形沥青法和触针法是适用的。利用成形沥青法加工这样大小的非球面透镜是适宜的。     

非球面系统的波差法光学设计

采用波差法进行非球面系统的光学设计,非球面用于常规光学系统可以提供附加设计参数和选择光学材料的自由度。本文主要研究了用波像差推导了非球面元件的初级象差,分析了产生差别的物理实质。给出一、三级成像特性与色差公式,波差法基于球差与波差的联系,并进行波差与结构参数之间的推导得出方程式,可解析求解满足初级象差平衡的光学系统的初始结构参数,用ZEMAX校正可以得到满意的结果,采用波差法进行非球面光学系统的光学设计简单易行,且设计的物镜质量高,成本低。     

超临界流体干燥理论、技术及应用

超临界流体干燥法是制备具有很高比表面和孔体积及较低堆密度、折光指数和热导率的块状气凝胶或粉体的重要途径之一。本文详细评述了超临界流体干燥理论和技术的历史背景与研究现状，简要介绍了气凝胶在催化剂、热绝缘材料、高能物理粒子探测器、超细材料、玻璃和陶瓷等诸方面的应用和发展前景。     

超临界流体干燥理论,技术及应用

超临界流体干燥法是制备具有很高比表面和孔体积及较低堆密度、折光指数和热导率的块状气凝胶或粉体的重要途径之一。本文详细评述了超临界流体干燥理论和技术的历史背景与研究现状，简要介绍了气凝胶在催化剂、热绝缘材料、高能物理粒子探测器、超细材料、玻璃和陶瓷等诸方面的应用和发展前景。     

非球面玻璃镜片四轴磨削加工误差分析及其补加工

非球面玻璃镜片四轴磨削加工的加工硬件和加工工艺都具有很强的专业性,因而产品的加工精度控制问题显得十分突出。以玻璃镜片精加工后表面粗糙度和面型精度为加工精度指标,对加工过程进行了详细分析,总结出误差产生的原因以及各种误差对加工结果的影响。结合对误差数据的分析,给出了相应的补加工解决方案,生成补加工轨迹。