我國(guó)光學(xué)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(guó)際金融危機(jī)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(jī)。面對(duì)這種局勢(shì),我國(guó)光電信息產(chǎn)業(yè)如何轉(zhuǎn)危機(jī)為機(jī)遇?產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是什么?我認(rèn)為我們應(yīng)該抓住熱點(diǎn)產(chǎn)業(yè),抓住熱點(diǎn)課題,從難從嚴(yán),重點(diǎn)突破,尋求新產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展。
那么,當(dāng)前我國(guó)光學(xué)加工的熱點(diǎn)又有哪些呢?我的看法是四個(gè)字:小、大、硬、精。
1“小”—微小型光學(xué)元件
微小型光學(xué)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(lái),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(jī)、投影儀、數(shù)碼掃描儀、光通訊光學(xué)元件等產(chǎn)品的需求量逐步增加,機(jī)型向微型化發(fā)展,形成了龐大的新興產(chǎn)業(yè)———微光學(xué)產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)光電信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及軟件和國(guó)際水平相差不遠(yuǎn),差距較大的是材料、工藝和制造水平,我們應(yīng)該在這三個(gè)方面加大投入進(jìn)行重點(diǎn)研究。其中,小透鏡的下擺機(jī)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(jī)加工工藝
大中球面透鏡通常采用準(zhǔn)球心精磨與拋光,即繞近似球心拋光。從動(dòng)力學(xué)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(jī)加工實(shí)質(zhì)是繞精確球心完成精磨與拋光運(yùn)動(dòng)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(jī)的上軸僅向下運(yùn)動(dòng),與下軸和下軸轉(zhuǎn)軸嚴(yán)格交于一點(diǎn),從而保證了下軸可以精確擺動(dòng),精確度達(dá)到0.01 mm,并不會(huì)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(dá)到±0.01 mm。利用下擺機(jī)精磨并拋光口徑為7 mm 鏡片的一面,用時(shí)2 min 左右,加工速度比上擺機(jī)快很多。
1.2 成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝
我國(guó)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(shí)對(duì)于塑料非球面的需求量也是越來(lái)越大,例如數(shù)碼相機(jī)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(rèn)真研究非球面面形的測(cè)量手段,例如英國(guó)的 Formtalysurf 輪廓儀、美國(guó)的子孔徑干涉儀和環(huán)帶干涉儀等,這項(xiàng)工藝是可以得到突破的。