非球面聚光透鏡

簡介

非球面透鏡在聚光系統中的套用日趨普遍，通常聚光系統沒有理想成象的要求，非球面聚光透鏡就其加工精度而言是屬於低等的。因此，對這類非球面透鏡加工工藝考慮的重點應放在簡化加工工序和提高工效上。

1.其中一個面的各處的曲率半徑隨離光軸的高度而變化，從而實現最小球差。另一面是凸面或平面。

2.此類透鏡可以實現球面透鏡做不到的短焦距聚光。

3.一般採用B270-超白玻璃壓制而成，從而方便地實現不易研磨的複雜表面的製造。

4.此類透鏡的設計條件為無限遠共軛，設計波長為587.6nm。

非球面聚光透鏡如圖1，從加工方便考慮，我們採用由中心向0.7帶逐漸多磨的方法。最大非球面度在0.7帶。

具體工藝（非球面部分）如下：

1.銑磨

將非球面銑磨成最接近球面，控制厚度。

2.單件剛性上盤

3.粗磨

由於最大非球面度為0.65 mm，直接轉入精磨會因加工餘量太大而降低效率，因此先採用成型砂輪進行粗磨加工，如圖2。砂輪選用白剛玉，硬度中軟。砂輪面形和非球面粗磨後的面形由金屬樣板保證。

4.精磨

採用全形樣板工具。因為非球面進行了粗磨加工，加工餘量減小，精磨容易保證精度而且工效提高。精磨時工具機主軸擺動要求控制在0.02 mm以內。

5.拋光

採用半全面拋光模具進行拋光。如圖3，零件作旋轉運動，拋光模具作小幅度的左右擺動。非球面的中心部分採用如圖4的弧形拋光輪進行拋光。

6.下盤、清洗

7.檢驗

採用上述工藝非球面聚光透鏡進行批量加工，質量穩定，效率較高（每個工作日可完成15塊），工藝實施也比較簡便，適合條件較差的工廠採用。曾經用同樣的工藝方法對另外三種非球面聚光透鏡進行加工亦收到滿意的效果。