会社のニュース 光学アスペリカルレンズの精密型成形技術分析

精密型成形技術の分析 オプティカルアスフィアレンズ 

模造技術とは 高精度な光学部品の製造プロセスです 柔らかいガラスを高精度な模具に熱付け下での1段階型成形によって使用要件を満たす光学部品に直接形成される場合酸素のない状態です

1980年代半ばに成功して開発されてから,この技術は数十年に渡って進化し,現在では世界で最も先進的な光学部品製造方法の一つとして存在しています.多くの国で実用的な生産段階に達しています.

この技術の普及は 光学ガラスの部品加工における革命的な進歩を表しています 精密なアスフィア光学部品を直接鋳造することで光学機器に広く統合できる時代を迎えました.

装置のサイズと重量を削減し,材料を節約し,コーティングと組立作業量を削減し,コストを削減し,同時に光学性能と画像品質を向上させる.

鋳造された光学ガラス部品の利点:

1. 伝統的な磨き,磨き,エッジ,およびセンター処理をなくし,高次元精度,表面形状精度,低表面粗さを達成します.
2. 生産機器,補助ツール,工場スペース,熟練労働力の必要性を削減し,小さなワークショップでも高い生産性を可能にします.
3. 精密アスフィア光学部品の経済的な大量生産を可能にします
4. 温度と圧力パラメータを正確に制御することで 寸法精度と繰り返し性を保証します
5. 小さなアスフィアレンズ配列の 鋳造が可能になります
6. 設置基準面を持つ光学部品を単一のユニットに統合することができます.

アスフィアコンポーネントの現在の製造仕様:

• 直径: 2×50 mm (±0.01 mmの許容度)

• 厚さ:0.4~25mm (±0.01mmの許容度)

• 曲線の半径: ≥5 mm

• 表面図の精度: 1.5λ

• 表面の荒さ:米軍標準80-50に準拠する

• 屈折率制御: ±5×10−4

• 屈光均質性: <5×10−6

• バイレフリゲンス: <0.01λ/cm

精密 ガラス 鋳造 技術の 重要な 側面

この包括的な技術には,特殊な鋳造機械,高品質の模具,最適化されたプロセスパラメータが必要です.ブランク製剤模具材料/製造

1鋳造方法
精密型造りは,柔らかいガラスの粘着に抵抗する模具材料を開発することで実現可能になった.初期の方法では,溶けたガラスの空白をガラスの移行温度 (Tg) よりも >50°C高い模具に注入した粘着性,孔隙性,表面欠陥,形状の正確性が悪い.

現代の同熱圧縮:

• 特別に設計された模具を使用する

• ガラスと模具を酸素のない環境でほぼ軟化点まで加熱する

• 均質な温度で圧力をかける

• Tg 未満の冷却中に圧力を維持する
  (ガラスの粘度: ~107·6 柔らか点での平衡; ~1013·4 Tg の平衡)
  利点: 高精度な模具複製
  制限: 遅い加熱/冷却サイクルで流量が低下する.

改善と代替案:

• 多型模具のセットアップは生産性を高めます (アスフィア模具では費用がかかりますが)

• 非同熱圧迫:空白形成条件に近い状態で動作することで,より高速で模具の長寿

• 溶けたガラス流の直接鋳造における進行中の研究開発

2グラスの種類と空白
形状の質は形状された製品に直接影響する.ほとんどの光学ガラスは形状可能であるが,高軟化点ガラスは形状の劣化を加速させる.好ましい材料は低Tg (∼600°C) のガラスが:

• 費用対効果の高い空白生産を許可する

• 環境に有害な物質 (PbO,As2O3など) を除外する

空白の要件:

• 滑らかで清潔なプリモールディング表面

• 適正な幾何学 (球状,円盤状,または月球状)

• 正確な音量制御
  空白は,通常冷たい磨きまたは熱圧で形成される.

3模具材料と製造
理想的なカビ特性:

• 欠陥のない光学表面

• 高温での酸化抵抗と構造安定性

• ガラスに反応しない 簡単に解き放たれる

• 高温硬さと強度

一般的なカビの溶液:

• 甲斐のある金属/TiNで覆われたカービッド基板

• SiC/カービッド基の炭素/ダイヤモンドのような炭素フィルム

• Cr2O-ZrO2-TiO2セラミック複合材料

精密加工要件:

• 超精密CNC機械 (解像度≤0.01μm)

• 形づくりのダイヤモンド磨き機

• 連続して光学仕上げまで磨く

• 品質管理のための高度なアスフィア計量学 (マイクロレンズ配列にとって重要な)

4申請について
現在の大量生産能力は以下の通りである.

• 精密球形/無球形レンズ (標準: Ø15 mm;大型: Ø50 mm)

• マイクロレンズ配列 (単一レンズ: Ø100 μm)

主要な実施:
1 軍事用・民間用光学機器 (レンズ,プリズム,フィルター)
2 光ファイバー通信用アスフィアカップラー
3 光学ディスクピックアップレンズ:鋳造されたアスフィアは3つの球状のレンズを置き換え,重量と切削コストを30~50%削減し,高いNAで軸性偏差制御を改善する.
4 カメラのビューファインダー,プロジェクター/カメラのレンズアスフェリック