第一部：塑料(非球面)镜片的开发，测量与生产技术 本文章阐述了塑料镜片的生产开发过程，包括成型从材料的介绍，模具的设计制造，非球面模仁的加工，成型射出的调整，表面精度测量(接触/非接触方式)等等。从而使各位读者领会塑料镜片加工的关键所在。 一：塑料镜片的起源 文献回顾: 首先介绍非球面玻璃模造技术的发展,1970 年首先由美国 Kodak 公司开始进行非球面模造玻璃镜片的计划,直到 1982 年首度推出以精密模造方式生产的非球面透镜应用于简单形相机上,非球面透镜的开发才逐渐普及开来,虽然在 1980 年代美国Kodak 公司已有数百万片的产量,但是在精度上和成本上能有许多困难.几年后,日本Hoya Ohara 等公司,开发大量制造非球面的玻璃模造镜片,成为技术领先的公司. 另外关于非球面塑料镜片由美国 polaroid 公司于 1940 年首先发表,在 1980 年代开始使用射出成型技术进行大量生产1985 年,日本学者内尾舜二也发表了非球面塑料镜片在日本的趋势,并提出三点问题: (1)可用光学级塑料材料种类不多. (2)非球面膜仁制造不容易. (3)有关成形的问题. 就地一个问题,新光学级的树脂材料渐渐的被开发出来,并就特殊用途来做研发,例如最近所流行的安全镜片,其材料具有奈冲击性极佳的聚碳酸树脂简称 PC.第二个问题,直到 70 年代初期超精密加工技术的逐步建立,利用 CNC 来做形状的研磨后续的抛光作业,可直接加工出形状精度符合设计要求精度的非球面.在日本则迈向非轴旋转对称形状的非球面制造,即所谓 3 次元自由曲面,其加工机需要原有加工机更多自由度之运动机能,在光学领域中形状精度须达 0.1um,表面粗度则为0.01um Ra 之高精度要求. 第三个问题,是射出成形制程上经常遇到的问题,例如如何控制收缩率已达到精密尺度,避免不均匀收缩所形成的翘曲变形(Warpage),或是控制分子定向 (Orientating),使残余应力和双折射率差直下降等,一般可以从制程中最重要的控制参数-温度,压力和充填时间来着手.此外,从模穴大小,浇道流道等模具设计,可以先利用模流分析的软件建立起来,并进行射出成形的模拟,这可以省下很多试模时藏是错误的时间,以及模具设计上的说明。 二：何为非球面镜片 非球面的定义与公式: 就几何上所知,球面上每一点的曲率半径皆相同,而所谓非球面(Aspheric Surface),以狭义的观点来看,其曲率会随着曲面各点的位置而改变,而非一定值的 曲面;包括椭圆面,双曲面,抛物面等数学曲面;而已广义的观点来看,非球面光学 应该包...
