光學(xué)鏡頭生產(chǎn)工藝是如何?
光學(xué)鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中不可少的部件,直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣,影響算法的實(shí)現(xiàn)和效果。光學(xué)鏡頭從焦距上可分為短焦鏡頭、中焦鏡頭,長(zhǎng)焦鏡頭;從視場(chǎng)大小分有廣角、標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)攝鏡頭;結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭,手動(dòng)光圈定焦鏡頭,自動(dòng)光圈定焦鏡頭,手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)變焦鏡頭,自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭,電動(dòng)三可變(光圈、焦距、聚焦均可變)鏡頭等。光學(xué)鏡頭的鏡片材質(zhì)一般樹(shù)脂材質(zhì)或者玻璃的材質(zhì),兩種材質(zhì)各有優(yōu)缺點(diǎn),作為玻璃材質(zhì)的光學(xué)鏡頭容易粉碎,但是光學(xué)性能好,然而由于生產(chǎn)工藝的不同,對(duì)于一些鑄造成型的光學(xué)玻璃的致密性不足,這樣不僅影響其強(qiáng)度,而且在研磨拋光后會(huì)影響到其光學(xué)性能。
塑料鏡頭:最早的塑料鏡頭用于戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期作為望遠(yuǎn)鏡、放大鏡等,主要是球面鏡片。后來(lái)推出的光學(xué)塑料非球面鏡片逐漸成為鏡片市場(chǎng)中的主流,比如目前近視眼鏡使用的鏡片大多都為非球面樹(shù)脂光學(xué)鏡片。目前塑料鏡頭廣泛用于手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備,隨著手機(jī)像素的不斷提升,從最初的 11 萬(wàn)像素到現(xiàn)在的 2000 萬(wàn)像素乃至更高,為了成像質(zhì)量的提升,主流手機(jī)采用的鏡頭是由 6 片以上的光學(xué)塑料透鏡構(gòu)成的。
隨著塑料材料技術(shù)的突飛猛進(jìn),塑料鏡片目前是手機(jī)鏡頭的主要構(gòu)成。塑料的塑性良好且比重低,重量較輕,可以有效減輕系統(tǒng)重量,且成形自由度高,并可以將系統(tǒng)機(jī)構(gòu)組件和光學(xué)組件合并,簡(jiǎn)化系統(tǒng)組裝程序。塑料的缺點(diǎn)在則是塑料耐熱低,熱膨脹系數(shù)大,光學(xué)組件變形而影響光學(xué)特性,抗刮力差,機(jī)械強(qiáng)度低,不均性較高且易收縮變形。由于消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品對(duì)低成本,產(chǎn)能以及輕薄等方面要求較高,且在精度上比專(zhuān)業(yè)光學(xué)儀器相比需求較低,因此塑料鏡片依然是消費(fèi)電子鏡頭的主流。
塑料鏡頭的生產(chǎn)加工流程主要分為注塑成型以及鏡頭組立兩部分。注塑成型簡(jiǎn)稱(chēng)注塑,通過(guò)螺絲桿將塑料攪入注射機(jī)加熱料筒中塑化,使其達(dá)到流動(dòng)的狀態(tài),螺桿在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中逐步后退,而塑料則向前積聚,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),注塑活塞通過(guò)螺桿注射到閉合模具的膜腔中形成制品。塑料非球面鏡片的成型屬于注塑成型中的白物成型,目前主要用于手機(jī)鏡頭、數(shù)碼鏡頭、變焦鏡頭以及車(chē)載鏡頭的組裝。鏡頭組立即是配件的組裝,將若干鏡片、隔圈、壓圈等配件按照組立作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書(shū)的要求,進(jìn)行組裝合成成品鏡頭。組立后通過(guò)雜光測(cè)試、模組測(cè)試以及成品檢外觀等流程完成鏡頭組立全過(guò)程。
玻璃鏡頭:玻璃鏡頭由玻璃透鏡組立而成,其主要應(yīng)用于單反相機(jī)等對(duì)成像質(zhì)量要求較高的高端攝影攝像器材中,透鏡數(shù)量可多達(dá)十幾片。傳統(tǒng)的玻璃光學(xué)鏡片的制作是采用人工研磨法,即利用高溫將玻璃素材熔化為鏡片粗胚,再經(jīng)過(guò)研削、研磨、清洗、鍍膜等過(guò)程制成玻璃球面鏡片。
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