非球面相关技术简介.ppt

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1、大綱細緻影像與訊號的世界透鏡是什麼?透鏡vs.碟片球面vs.非球面為什麼需要非球面設計?像差(Abberation)干涉儀(Interferometer)量測FormTalysurf輪廓量測儀PanasonicUA3P三次元輪廓量測儀材料塑膠vs.玻璃光學塑膠材料的性質製程模仁鑽石刀車削射出成形1投影機2光碟機關鍵零組件主軸馬達晶片組讀取頭物鏡光碟片3讀取頭光路ObjectiveLensBeamSplitterPhotoDetectorLaserDiodeGratingActuatorFoldingMirrorSuspensi

2、onWiresBeam-splitterCylindricalLensDetectorObjectiveLensCollimatingLensDiffractionGratingDiodeLaser4透鏡聚光成像如何提高光線收斂能力?提高透鏡折射率增加透鏡厚度提高透鏡表面曲率5透鏡vs.碟片厚薄比1=1材料PMMA,Zeonex,…..PC模仁(core)加工CNC鑽石刀車削平面研磨規格平行錯位,傾斜,厚度…..傾斜,厚度…..6球面vs.非球面7為什麼需要非球面設計?細緻影像與訊號的世界透鏡是什麼?透鏡vs.碟片球面vs.

3、非球面為什麼需要非球面設計?像差(Abberation)干涉儀(Interferometer)量測FormTalysurf輪廓量測儀PanasonicUA3P三次元輪廓量測儀材料塑膠vs.玻璃光學塑膠材料的性質製程模仁鑽石刀車削射出成形8像差(Abberation)9球差(SphericalAbberation)10慧差(ComaAbberation)11像散(Astigmatism)12場曲(CurvatureofField)13畸變(Distortion)14色差(ChromaticAbberation)15解決像差–透鏡

4、組解決像差光學變焦:廣角+望遠輕、薄、短、小CanonDSC_IXY300a某一款Projector鏡頭16干涉儀–量測波前像差17Spherical18Coma19Astigmatism20Defocus21Tilt22FormTalysurf–二次元量測XZ側視:俯視:YXYZ探針掃描方向起伏方向23Fittingmeasureddata非球面設計值實際量測值CurveFittingRt值(PV,Peak-to-Valley)24UA3P–三次元量測25材料細緻影像與訊號的世界透鏡是什麼?透鏡vs.碟片球面vs.非球面為

5、什麼需要非球面設計?像差(Abberation)干涉儀(Interferometer)量測FormTalysurf輪廓量測儀PanasonicUA3P三次元輪廓量測儀材料塑膠vs.玻璃光學塑膠材料的性質製程模仁鑽石刀車削射出成形26材料的性質塑膠與玻璃的優點基本光學性質穿透率(transmittance)折射率(refractiveindex)色散(dispersion),d=(n588-1)/(n486-n656)雙折射(birefringence)傳統光學塑膠材料的缺點理想光學材料的性質27基本光學性質-穿透率、折射率、

6、色散AbbeNumber(阿貝數)n=(nd-1)/(nF-nc)d:588nmF:486nmc:656nm28基本光學性質-雙折射&內應力29材料的優點塑膠重量輕易染色耐衝擊成形能量低玻璃抗輻射耐候性佳抗刮性強易表面鍍膜(例:抗反射膜)隨光強度變色(例:變色太陽眼鏡)高折射率30傳統光學塑膠的缺點PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)吸水性高(2%)吸水膨脹，使熱變形溫度和折射率下降PS(聚苯乙烯)硬度較低耐熱性低，易產生氣體難以塗佈抗反射膜雙折射強PC(聚碳酸酯)硬度較低折射率不安定高溫下性脆，脫膜時易裂雙折射強

7、31光學塑膠材料的理想性質高透光度高折射率，且穩定度佳色散小(即阿貝數大)耐熱性佳，適合表面蒸鍍耐候性(水解，氧化，輻射…)強吸水性低加工性佳32光學鏡片用塑膠材料主要物性Cyclo-EsterAcrylicCyclo-OlefinCarbonateGlass性質PMMAVHOZ-1000,1330Arton-F,FX18Topas-5013Zeo-nex480PCPanliteAD-5503CR39熱固性BK7比重1.191.191.16-1.191.081.021.011.201.202.52飽和吸水率(%)2.00.31

8、.0-1.10.4,0.28<0.01<0.10.40.20.2光線穿透率(%)949493-9492,939390-9292919596折射率(nd)1.4921.491.50-1.511.51,1.521.531.531.581.591.5041.52阿貝數(d)585