塑料光學手冊

第1章 概述

第2章 塑料光學元件的光機性質(zhì)
2.1概述
2.2塑料光學元件的結(jié)構(gòu)
2.2.1單功能元件
2.2.2具有集成安裝特性的元件
2.2.3功能高度集成
2.3塑料光學元件的安裝
2.4外形尺寸的穩(wěn)定性
2.4.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
2.4.1.1諧振頻率
2.4.1.2固定厚度下翹曲
2.4.1.3固定質(zhì)量下的翹曲
2.4.1.4固定翹曲下的質(zhì)量
2.4.2熱穩(wěn)定性
2.4.2.1線脹系數(shù)
2.4.2.2熱導率
2.4.2.3比熱容
2.4.2.4熱擴散率
2.4.2.5畸變系數(shù)
2.4.3受潮膨脹
2.5公差
2.5.1公差預算和分配
2.5.2塑料光學元件的代表性公差和技術(shù)要求
2.6塑料光學元件的光機仿真
2.6.1光機集成分析
2.6.2熱彈性分析
2.6.3應力雙折射分析
2.6.4熱?光學分析
2.6.5吸濕性分析
2.6.6模流分析
參考文獻

第3章 注塑模壓光學元件的工裝
3.1概述
3.2原理
3.2.1注塑模具的主要部分
3.2.2模壓光學零件的澆注口和熱流道系統(tǒng)
3.2.3熱和冷流道模具
3.2.3.1冷流道模具
3.2.3.2熱流道模具
3.2.4彈坯裝置設計
3.2.5加熱和致冷
3.2.6模具高度、開模行程和通風
3.2.7腔體數(shù)目
3.2.8收縮的影響
3.2.9注塑模具的材料
3.2.10塑料光學元件注塑模的設計步驟
3.2.10.1金剛石切削技術(shù)制造原型模具
3.2.10.2原型模具
3.2.10.3生產(chǎn)模具
3.2.10.4生產(chǎn)模具的優(yōu)化
3.3模壓成型種類
3.3.1雙元件注塑模壓成型
3.3.2壓縮成型
3.3.3注塑壓縮成型
3.3.4變溫注塑模壓
3.3.5微型注塑模壓成型
3.3.6液體硅橡膠注塑模壓成型
3.4光學模芯
3.4.1鋼拋光技術(shù)
3.4.1.1鏡面拋光
3.4.1.2計算機控制拋光
3.4.2電鍍復制
3.4.3金剛石切削技術(shù)
3.4.4模芯質(zhì)量和模壓零件
3.5制造模具的超高精度機床
3.5.1超精密機床的特性
3.5.2對環(huán)境的一些要求
3.5.3基本工藝特征
3.5.4精密工裝
3.5.5典型的機床結(jié)構(gòu)
3.5.5.1單軸機床
3.5.5.2雙軸單點金剛石切削機床
3.5.5.3三軸單點金剛石切削機床
3.5.5.4離軸單點金剛石切削機床
3.5.5.5多軸自由曲面加工法
3.5.6與材料相關(guān)的限制
參考文獻

第4章 注塑模壓光學元件的計量
4.1概述
4.2長度計量
4.3表面計量
4.3.1一般概念
4.3.2自由曲面光學表面納米精度非接觸測量
4.3.3偏折技術(shù)
4.3.4接觸式輪廓測量
4.4波前計量
4.4.1一般概念
4.4.2干涉術(shù)
4.4.3干涉儀和非球面
4.4.4干涉術(shù)和強非球面
4.4.5雙程?單程干涉儀
4.4.6自動干涉測量術(shù)--耶拿光學公司的例子
4.4.7顯微干涉儀
4.4.8夏克?哈特曼傳感器
4.4.9波前傳感器--剪切干涉儀
4.5雙折射
4.6透鏡共軸性計量
4.6.1光學共軸性測量
4.6.2圖像處理
4.6.3機械共軸性測量
4.6.4非球面共軸性測量
4.6.5多元件系統(tǒng)的共軸性測量
4.7自研制裝置
4.7.1專用激光探測光學設備
4.7.2雙反射鏡系統(tǒng)
4.7.3互補金屬氧化物半導體相機模塊大批量生產(chǎn)中的調(diào)制傳遞函數(shù)測量
4.8結(jié)論
參考文獻

第5章 光學塑料
5.1概述
5.2光學塑料材料的質(zhì)量要求
5.2.1透明度
5.2.1.1分子結(jié)構(gòu)
5.2.1.2分子形態(tài)
5.2.1.3雜質(zhì)
5.2.2折射率
5.2.3雙折射
5.2.4穩(wěn)定性
5.2.4.1耐熱性
5.2.4.2吸濕性
5.2.4.3殘余應力
5.3塑料
5.3.1丙烯酸酯聚合物
5.3.2聚碳酸酯
5.3.2.1光學聚碳酸酯
5.3.2.2低雙折射聚碳酸酯：ST?3000
5.3.3環(huán)烯烴聚合物
5.3.3.1ZEONEX?ZEONOR?
5.3.3.2環(huán)烯烴共聚物：APELTMTOPAS?
5.3.3.3降冰片烯功能聚合物：ARTON?
5.3.4其他樹脂材料
5.3.4.1光學聚酯塑料
5.3.4.2聚砜
5.4總結(jié)
參考文獻

第6章 塑料材料鍍膜
6.1概述
6.2鍍膜技術(shù)
6.2.1物理氣相沉積鍍膜技術(shù)
6.2.2等離子體增強化學氣相沉積鍍膜技術(shù)
6.2.3濕化學鍍膜法或溶膠凝膠法
6.3等離子體對聚合物的影響
6.3.1紫外輻射的影響
6.3.2離子轟擊效應
6.3.3膜層附著力
6.4應力和裂痕的形成
6.5增透膜性質(zhì)
6.5.1光學干涉膜
6.5.2塑料光學的增透膜設計
6.5.3增透膜表面結(jié)構(gòu)
6.6其他功能性鍍膜
6.6.1反射膜
6.6.2導電膜和抗靜電膜
6.6.3外層疏水膜
6.7不同熱塑膜實例
6.7.1聚甲基丙烯酸甲酯
6.7.2聚碳酸酯
6.8質(zhì)量檢定試驗程序
6.8.1光學性質(zhì)
6.8.2附著性
6.8.3環(huán)境耐久性
6.8.4耐磨和耐擦拭性
6.9總結(jié)和展望
參考文獻

第7章 注塑模壓光學元件制造
7.1概述
7.2注塑模壓成型
7.3光學元件分類
7.4光學零件注塑模壓成型工藝鏈
7.4.1基本原則：清潔度和可重復性
7.4.2材料和進料
7.4.3模具
7.4.4注塑模壓成型機
7.4.4.1機床設計
7.4.4.2機械加工技術(shù)
7.4.4.3機床的相關(guān)裝置
7.4.5自動化和后續(xù)處理工序
7.5注塑模壓成型和注塑壓縮成型
7.5.1基本差別
7.5.2模具差別
7.5.2.1主軸壓模
7.5.2.2輔助軸壓模
7.5.2.3結(jié)論
7.5.3利用夾緊裝置注塑壓模
7.5.4注塑壓模工藝的變化
7.5.5壓模實例
7.5.5.1驗眼透鏡的制造
7.5.5.2光學數(shù)據(jù)載體
7.5.5.3主動開模排氣
7.6結(jié)論
參考文獻

第8章 注塑模壓光學元件的成本建模
8.1概述
8.2成本建模的不同用途和用戶
8.3計算塑料光學元件的制造成本
8.4模具成本和產(chǎn)量
8.5計算模壓成型成本
8.5.1循環(huán)時間和致冷時間
8.5.2合格率和機器運行時間
8.5.3機器和人工成本
8.5.4間接成本
8.5.5材料成本
8.6計算鍍膜成本
8.7其他工藝
8.8案例研究1：比較不同的設計概念
8.9案例研究2：評估生產(chǎn)工藝的改進
8.10案例研究3：優(yōu)化模塊級光學設計
8.11討論和結(jié)論
參考文獻

第9章 注塑模壓成型光學元件的應用
9.1概述
9.1.1照明工業(yè)
9.1.2移動通信
9.1.3安全領(lǐng)域
9.1.4衛(wèi)生保健
9.1.5傳感器和其他應用
9.1.6光伏系統(tǒng)
9.2建筑物的LED塑形照明
9.3圖標照明用自由曲面透鏡
9.4路燈照明用光學系統(tǒng)
9.5耐高溫和紫外光的注塑模壓成型透明硅光學元件
9.6移動通信用微型相機
9.7一種附加顯微裝置的超近攝影物鏡
9.8手機相機的閃光系統(tǒng)
9.9360°攝影系統(tǒng)的超級非球面物鏡
9.10光學裝配的快速安裝模式
9.11太陽菲涅爾透鏡
9.12折?衍目鏡
9.13五角棱鏡組件
9.14照明投影系統(tǒng)的高效微光學元件
9.15眼鏡
參考文獻