我國光學加工的突破口在哪里?
目前,一些承接品種單一,外貿(mào)訂單數(shù)量大的企業(yè)抵御國際金融危機影響的能力很差。相關(guān)企業(yè)急需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),尋求新的多樣生產(chǎn)品種,促使生產(chǎn)轉(zhuǎn)型,獲得新的生機。面對這種局勢,我國光電信息產(chǎn)業(yè)如何轉(zhuǎn)危機為機遇?產(chǎn)業(yè)的當務(wù)之急是什么?我認為我們應(yīng)該抓住熱點產(chǎn)業(yè),抓住熱點課題,從難從嚴,重點突破,尋求新產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展。
那么,當前我國光學加工的熱點又有哪些呢?我的看法是四個字:小、大、硬、精。
1“小”—微小型光學元件
微小型光學元件包括小透鏡、小型非球面透鏡(玻璃和塑料材質(zhì))、微小棱鏡、微小平面鏡及透鏡陣列板、棱鏡陣列板等。
近年來,光電信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,IT 行業(yè)迅速崛起,數(shù)碼相機、投影儀、數(shù)碼掃描儀、光通訊光學元件等產(chǎn)品的需求量逐步增加,機型向微型化發(fā)展,形成了龐大的新興產(chǎn)業(yè)———微光學產(chǎn)業(yè)。
我國光電信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計及軟件和國際水平相差不遠,差距較大的是材料、工藝和制造水平,我們應(yīng)該在這三個方面加大投入進行重點研究。其中,小透鏡的下擺機加工工藝與成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝應(yīng)該是重中之重。
1.1 小透鏡的下擺機加工工藝
大中球面透鏡通常采用準球心精磨與拋光,即繞近似球心拋光。從動力學上分析,這種技術(shù)存在壓力分布不均勻的現(xiàn)象,加工質(zhì)量穩(wěn)定性差。而小球面的下擺機加工實質(zhì)是繞精確球心完成精磨與拋光運動的單片加工,加工比壓高,加工速度快而且質(zhì)量高,穩(wěn)定性好。
下擺機的上軸僅向下運動,與下軸和下軸轉(zhuǎn)軸嚴格交于一點,從而保證了下軸可以精確擺動,精確度達到0.01 mm,并不會隨透鏡表面的磨耗而變化。加工過程中,透鏡的厚度可從百分表中讀取,精確度達到±0.01 mm。利用下擺機精磨并拋光口徑為7 mm 鏡片的一面,用時2 min 左右,加工速度比上擺機快很多。
1.2 成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝
我國用于照明和聚光的塑料非球面注射成型的生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟,也有不少制作模芯的金剛車床,同時對于塑料非球面的需求量也是越來越大,例如數(shù)碼相機鏡頭、數(shù)碼掃描鏡頭等都要用到塑料非球面透鏡。然而目前塑料非球面透鏡質(zhì)量過關(guān)的并不多。只要我們認真研究非球面面形的測量手段,例如英國的 Formtalysurf 輪廓儀、美國的子孔徑干涉儀和環(huán)帶干涉儀等,這項工藝是可以得到突破的。