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非球面镜片的特殊曲率安排让镜片获得了优异的光学性能。
但是这种优异性能的发挥必须以正确装配、调校为前提。
如果装配错误，非球面镜片的光学性能甚至会比球面镜片更糟糕。
非球面镜片装配的最主要原则是，镜片的对称轴一定要通过眼球的转动中心。
非球面设计有一个特殊的参考轴——对称轴，这是与球面镜片不一样的。
如果顾客眼睛看远时的视线方向远离了这个参考轴，就不能够获得应有的良好周边视力，见图八。
所以非球面镜片的加工必须测量左右单眼瞳距和瞳高（或主参考点高度）；而且，测量瞳高必须考虑镜架倾角的补偿量。
一般来说，镜架倾斜角度每2度，瞳高减去1mm，即主参考点下移1mm，但是最多不要下移超过5mm。
一个比较简单的主参考点位置的确定方法是：首先让配镜者的头部稍稍向后倾斜，直到镜框面与地面垂直，让顾客眼睛平视前方，确定此时的瞳高。
瞳高对应点即主参考点的位置（如果镜框倾角过大，重新测量头部没有向后倾斜时的瞳高，测量的差异不应大于5mm）。
这种方法与前述按倾角计算补偿量的方法一致。
见图九。
实践中，大家很少注意镜片平面夹角（Face form angle），大家只是习惯地根据顾客的脸形进行角度调整。
这个角度大约会在0～10度之间变动。
但是对于近用眼镜，每只镜片有2.5mm左右的内移量，所以，我们建议适当反向调整这个夹角，这样，镜片的对称轴才能通过眼的转动中心。
从非球面的适配要求可以得知，我们不可以通过移心加工来获得棱镜。
因为移心加工必然导致对称轴偏离眼的转动中心，导致周边视力的降低。
但是，处方棱镜仍然可以通过车房加工附加在镜片上。
但是，镜片附加了较大数量的棱镜后，必须考虑到棱镜效应对眼球转动的影响。
人眼在注视目标时，假如眼前附加了棱镜，眼球会向棱镜顶角方向转动。
因此，为了保证镜片对称轴仍然能通过眼转动中心，需要将镜片向棱镜顶角方向移心。
移心量大约为每个棱镜移心0.25～0.3mm。
一般来说，当棱镜量比较大时，这样移心处理的价值比较大。
大型光学非球面超精密磨削关键技术的研究近年来，随着科技的不断进步和人们对光学器件精度要求的不断提高，大型光学非球面超精密磨削技术逐渐成为光学领域的研究热点。
本文将从材料选择、加工工艺、设备要求等方面，探讨大型光学非球面超精密磨削关键技术的研究。
一、材料选择大型光学非球面超精密磨削的材料选择是关键。
材料的硬度、抗磨性、热膨胀系数等性能直接影响到磨削的效果和加工的精度。
常见的材料有玻璃、石英、陶瓷等。
在选择材料时，需要充分考虑材料的性能特点，以及光学器件的具体用途和要求。
二、加工工艺大型光学非球面超精密磨削的加工工艺也是研究的重点之一。
传统的磨削方法往往存在加工效率低、加工精度难以保证等问题。
因此，研究人员提出了一系列新的加工工艺，如离子束磨削、激光磨削等。
这些新的加工工艺在提高加工效率的同时，也能够保证加工精度的要求。
三、设备要求大型光学非球面超精密磨削对设备的要求非常高。
首先，需要具备高精度的磨削设备，以保证加工的精度和表面质量。
其次，还需要具备稳定的控制系统，以实现对加工过程的精确控制。
此外，为了提高加工效率，还需要具备快速换刀系统和自动化控制系统等。
四、精密度的控制大型光学非球面超精密磨削的关键技术之一是精密度的控制。
在整个加工过程中，需要通过精确的控制系统对加工参数进行调整，以实现对加工精度的控制。
同时，还需要进行精确的测量和检测，以及对加工过程中的误差进行补偿，以确保加工的精度和表面质量。
五、表面质量的评估大型光学非球面超精密磨削的表面质量评估也是研究的重点之一。
表面质量的评估可以通过光学测量仪器进行，如干涉仪、扫描电子显微镜等。
通过对加工后的光学器件进行表面质量评估，可以及时发现加工过程中存在的问题，并进行调整和改进。
大型光学非球面超精密磨削关键技术的研究涉及材料选择、加工工艺、设备要求、精密度的控制以及表面质量的评估等方面。
通过对这些关键技术的研究，可以提高大型光学非球面超精密磨削的加工精度和效率，满足人们对光学器件精度要求的不断提高。
非球面加工与检测技术郭培基苏州大学现代光学技术研究所12主要内容非球面概述非球面加工非球面检测大口径非球面反射镜在空间和天文上的应用苏州大学的工作一、非球面概述广义非球面：不能用球面定义描述的面形（即不能用一个半径确定的面形），其中有旋转对称的非球面和非旋转对称的非球面；有关于轴对称的面形；有排列有规律的微结构阵列；有包含衍射结构的光学表面；还包含形状各异的自由曲面。
3一、非球面概述狭义的非球面主要指是旋转对称的非球面，能够用含有非球面系数的高次多项式来表示，其中心到边缘的曲率半径连续发生变化。
离轴非球面是旋转对称非球面的一部分，但其所在部分的中心轴与旋转对称轴有偏离。
46一、非球面概述当高次项系数都为零时，上式只有第一项，为常用二次曲面k >0k =10k −<<1k =−1k <−扁圆(也称扁椭圆)圆椭球面抛物面双曲面7一、非球面概述光学系统应用非球面可易于校正除场曲外的各种单色像差。
如：在光阑附近使用可校正各带的高级球差，在像面前或离光阑较远的位置使用可校正像散和畸变。
球面透镜非球面透镜一、非球面概述系统中采用非球面，可简化系统结构、提高系统性能(如相对孔径、视场角、光照均匀性、成像质量等)。
17世纪，非球面就应用于反射望远系统中来校正球差，之后，在一些像质要求不高的系统，如照明器中的反射、聚光、放大等系统中也开始用非球面。
8一、非球面概述随光学加工工艺和检测技术的提高，非球面光学元件已在国防、空间科学、核能以及一些工业、民用领域获得了广泛应用。
高精度：军用航空航天系统、空间遥感测绘、光学数据存储、光刻、激光核聚变的光学系统等中精度：红外探测、照相设备及视频成像系统（尤其变焦距镜头）、投影电视、医用内窥镜、光纤系统、扫描仪、打印机等。
9制造困难：1、加工工艺2、检测原因:非球面一般只有一根对称轴，而球面有无数对称轴，球面加工时的对研方法很难用；非球面表面各点曲率半径不同，而球面各点相同，所以面形不易修正，干涉检测困难。
光学非球面的设计、加工与检验光学非球面的设计、加工与检验是现代光学技术领域的重要内容。
非球面镜头是一种光学元件，其曲率半径不是球形，可以用于改变光路、调整成像质量和改善成像形态等方面。
在非球面镜头的设计过程中，需要充分考虑光线的折射和反射，
以及材料的折射率和色散等因素。
设计师需要采用先进的光学软件进
行模拟优化，不断调整镜片形状和参数，以达到最优光学效果。
加工非球面镜头是一个复杂而精密的过程。
需要采用高精度加工
设备和技术，以确保镜片的形状和表面质量。
在加工过程中需要考虑
到材料的特性，如可加工性、耐磨性和耐腐蚀性等，并进行合理的质
量控制。
镜片检验是保证光学精度的关键步骤。
可以采用光学检测设备进
行检验，如干涉仪、激光测量仪等。
通过检验，可以了解镜片表面的
误差和偏差，从而进行调整和改进，提高光学成像质量和精度。
总之，非球面镜头的设计、加工和检验是一个紧密相连的过程，
需要充分考虑光学原理和技术要求，并采用先进的设备和技术手段，
以确保光学元件的高质量和高性能。
非球面镜片加工流程
随着现代科技的不断发展，非球面镜片被广泛应用于各个领域。
非球面镜片可以用来纠正眼睛的屈光不正，改善视觉质量，同时也可以用于光学仪器、机器视觉和激光器等领域。
本文将介绍非球面镜片加工的流程。
1.设计
需要进行设计。
设计师通过计算机辅助设计软件（CAD）来设计非球面镜片的形状。
设计的形状必须满足特定的光学要求，例如折射率、曲率和直径等。
设计师需要了解材料的光学性质，以便在设计时考虑到这些因素。
2.加工
一旦设计完成，就可以开始进行加工。
加工通常使用计算机数控机床（CNC）进行。
CNC机床是一种自动化机器，可以进行高精度的切削和雕刻。
在加工非球面镜片时，CNC机床会使用一组钻头和磨头来切削和雕刻玻璃或塑料材料，以按照设计形状制作非球面镜片。
3.抛光
在加工完成后，非球面镜片需要进行抛光。
抛光可以提高镜片的表面光洁度，并减少表面的不规则性。
抛光通常使用研磨液和抛光机
进行。
研磨液可以去除微小的表面缺陷和瑕疵，而抛光机可以使表面变得更加光滑。
4.检验
非球面镜片需要进行检验。
检验通常使用光学检验仪器进行。
光学检验仪器可以测量非球面镜片的光学性能，例如曲率、直径和表面质量。
如果非球面镜片不符合规格，则需要进行调整或重新制作。
总结
通过上述流程，非球面镜片的加工可以得到高精度的非球面镜片，以满足各种光学应用的要求。
设计、加工、抛光和检验是非球面镜片加工流程中不可或缺的步骤。
非球面镜片的鉴别方法非球面镜片是一种在制造过程中通过对普通球面镜片进行加工，使其在特定方向上的曲率半径不等于在垂直方向上的曲率半径的镜片。
在实际应用中，非球面镜片广泛应用于光学仪器、眼镜、摄影镜头等领域。
鉴别非球面镜片的方法如下：1.观察光线反射：使用一束平行光线照射在非球面镜片上，观察光线的反射情况。
如果光线在镜片的表面上反射时发生了折射，即光线在不同方向上的角度不相等，则可以判断镜片为非球面镜片。
2.检查曲率半径：使用曲率半径检测仪或者显微镜等设备，对非球面镜片的曲率半径进行测量。
根据非球面镜片的制造过程，非球面镜片在特定方向上的曲率半径会与垂直方向上的曲率半径不同。
3.检查反射像差：反射像差是指光线经过非球面镜片反射后所产生的像差。
通过观察反射像差的大小和分布情况，可以初步判断镜片是否为非球面镜片。
非球面镜片在设计和加工过程中可以通过调整曲面形状来减小或消除反射像差。
4.检查折射像差：折射像差是指光线经过非球面镜片折射后所产生的像差。
通过观察折射像差的大小和分布情况，可以进一步确认镜片是否为非球面镜片。
非球面镜片通过改变曲率半径来控制折射像差的大小和方向，从而提高光线的聚焦能力和像质。
5.查看制造工艺：通过查看非球面镜片的制造工艺资料，了解镜片的设计和加工过程，可以确认镜片是否为非球面镜片。
非球面镜片的制造过程通常包括球面镜片的加工、抛光和涂膜等步骤，其中会涉及到特定的加工设备和工艺技术。
综上所述，通过观察光线反射、检查曲率半径、检查反射像差和折射像差，以及查看制造工艺，可以对非球面镜片进行鉴别。
准确的鉴别非球面镜片对于确保光学仪器和眼镜等设备的性能和质量至关重要。
光学非球面的设计、加工与检验
光学非球面（aspherical）的设计、加工与检验是光学领域中非
常重要的主题。
与球面镜不同，非球面镜的曲率半径是不同的，从而
可以实现更复杂的光路设计，使得像差和畸变得到校正。
首先，非球面镜的设计通常采用光学设计软件，如Zemax、Code
V等。
设计师需要根据系统的要求，选择合适的非球形曲率，并进行优化，以达到更好的成像质量。
此外，许多非球面元件是自由曲面，其
形状没有数学解析式，因此需要进行参数化建模，并通过优化算法，
对设计进行特定的目标函数的优化。
然后，非球面镜的加工也有其特殊性。
传统的机械加工难以精确
地制造复杂曲率的非球面，因为这需要超高精度的加工设备和领域专
家的卓越技能。
目前，许多先进的加工技术已经得到应用，例如电解
抛光、激光抛光等。
这些高效、高精度的加工技术，使得制造非球面
镜变得更加容易和可行。
最后，非球面镜的检验也是必不可少的。
由于非球面曲率形状是
非常复杂的，无法被通用的球差检验方法所测量。
因此，许多特殊的
检验方法已经被提出。
例如干涉法、投影法、衍射法等。
这些方法可
以精确地测量非球面镜的曲率和形状，确保其具备高精度的成像功能。
综上所述，非球面光学元件的设计、加工以及检验是光学领域的
重要组成部分，对于现代光学系统的优化和实用化起到了关键性的作用。
非球面镜的检测与磨削对于非球面透镜的认识，我们相信大家都有半点知识的，首先，我们都知道，轴对称球面一般都具有自由变量的优点与性能，所以，我、从这个性能就可以看得出，球面系统不能满足请足的时候，就会出现非球面这个情况。
随着科技的发展水平的提高，非球面的制造技术与测试技术都得到了很大的改判与进步，而且很早就已经被普遍广泛应用，如今消费的非球面透镜，因为检测手腕不够准确性，从而镜面就存在很微小的台阶，如果不平均的话，好容易在装配调试中，呈现灯丝条黑影，亮环等，所以，对于非球面透镜的翻新情况是较为艰难，因为很多时候，使用者为了解决这个问题，都采用光学系统进行检测，以提高精度，主要过程就两个，检测与磨削。
首先谈一谈磨削。
对于非球面的磨削工作，一般分为以下几个步骤来完成，细磨，粗度以及抛光。
粗度的检查，需要采用欣榜样做检查，再用肉眼观察一下不密合的缝隙是否均匀。
细磨，这个过程需要配合各种工具来进行，要做到边修边检的思路，同时，还需要在非球面上涂平均的煤油，这样做的目的是为了使光束可以经过细磨面而到达检测效果，至到合格为止。
抛光，做到这一步的时候，可以配合使用具有弹性的物质添上一层出不穷毛毯，通过弹性的作用，使抛光摸紧贴非球面外表，至到全部抛亮为止。
再利用光学检测方法，就可以制造出高精度的非球面，但是效率是相对低的。
其次，再说一说非球透镜的检验工作。
跟据非球面的光学性能来看，在抛物面处的焦点位置上发出的光束是平行的，应用透射光侧里外表的部分误差，用屏停止投影显现出来。
当检验的技术精度高，那么，加工精度随之也会进步，一般情况下，对于非球面透镜检验，最好就是采用光学法，这种方法既简单，检测速度又高，精确度又准。
一种大口径非球面镜检测系统,其特征在于:包括菲索型干涉仪(1)、小孔滤波器(2)、双计算全息图(3)、被测非球面镜(4)、小型五维调整架(5)以及大型五维调整架(6);双计算全息图(3)由主全息和对准全息两部分图形组成,双计算全息图(3)固定在小型五维调整架(5)上,并与菲索型干涉仪(1)、小孔滤波器(2)一起置于大型五维调整架(6)上,被测非球面镜(4)由侧支撑固定,观察对准全息的干涉图形可判断主全息的调整状态,在实现主全息精确对准的前提下,保持双计算全息图和菲索型干涉仪(1)的相对位置不变,通过调整大型五维调整架(6)调整主全息相对被测非球面镜(4)的位置,小孔滤波器(2)可将双计算全息图(3)衍射的杂散光滤除,提高干涉条纹的对比度,从而实现对被测非球面镜(4)的高精度检测。
介绍: 一种大口径球面镜检测系统,其特征在于:包括菲索型干涉仪,小孔滤波器,双计算全息图,被测非球面镜,大、小型五维整架;双计算全息图由主全息和对准全息两部分图形组成,双计算全息图固定在小型五维调整架上,并菲索型干涉仪、小孔滤波器一起置于大型五维调整架上,观察对准全息的干涉图形可判断主全息的调状态,在实现主全息精确对准的前提下,保持双计算全息图和菲索型干涉仪的相对位置不变,通过调整型五维调整架调整主全息相对被测非球面镜的位置,小孔滤波器可将双计算全息图衍射的杂散光滤提高干涉条纹的对比度,从而实现对被测非球面镜的高精度检测,该检测系统为大口径非球面镜的研提供了一种有效的检测手段,具有较大的应用价值。
抛光夹具当然能影响光圈变化，这要从加工零件的精度来看，一般加工产品的厚度越薄，它的光圈变化系数越大，古典和高速两种加工方法一般都可以看到它的变化，只不过变化大小有差异，我们在古典加工的过程中，加工零件表面既要保证表面的光洁度，又要保证光圈的稳定，这就要看它的背面是否完全吻合在背面的表面上，也就是说如果不均匀的吸附在背面表面上，它会直接影响到加工面的光圈，而且加工过程中是一个光圈，加工后再检测中又出现另外一种光圈，这种现象主要是夹具的问题，我所说的原因和加工过程中出现的问题，如果我们调整好后这个问题应该能很好的解决怎样才能加工好高速精磨高速精磨通常是加工大批量的产品，不但提高工作效率，而且还减轻繁琐的工作条件，在精磨加工过程中，有几点只得注意：1 精磨模具的制作，根据加工镜片的曲率半径，来选择基底模具，丸片和金刚石磨盘有很多品种供操作者来选用，对于不同的材料用不同的丸片和金刚石磨盘，包括粒度，丸片直径，浓度和形状等等，对特殊材料可做2个或者3个精磨模具。
精磨模具的制作对于加工者来说是个关键的工作，也是为高速抛光打前站，所以要求精度是比较高的。
除非产品要求低。
丸片排列，修正模具，精修模具是很费功夫的，如果是工作多年的老手做这种工作就会很轻松的。
第一道精磨模具与第二道精磨模具误差不能大于0，005道。
第二道精磨模具与标准半径不能大于0002道。
这样才能保证间接半径的匹配。
如果误差很大，必须修改，直到修改正确为止。
2 模具制作好以后安装在精磨机上，调试精磨机的过程中，要注意机器的摆幅，工作的压力，主轴的转速，冷却液的浓度，时间的控制，初次精磨零件的时候，零件的切削力往往很快被切削下去的，在这里要控制好时间，还有精磨过程中，模具表面面型要控制好，这样才能达到标准曲率半径要求。
在精磨过程中它的稳定性会无限延长，基本不用修改面型。
3 冷却液粘度低为好，这样可改进润滑作用，并促进玻璃浆沉淀。
在化学中，它及不是酸性也不是碱性，PH值为7. 冷却液带走玻璃切削和改善表面光洁度的能力加强了，充足的冷却液能使金刚石模具的切削作用更自由，功率消耗也更低，使冷却液以抵压喷涌在零件的研磨区上。
总的来说精磨还是比较复杂的工作，一项没有做好可能会影响很多问题，在光学加工领域里，到现在人们依然离不开古典抛光，就我个人而言，在加工高精度产品中，包括红外加工，操作工还是优先选择古典抛光，它的优点在于1，表面光洁度能达到极高级别，2，便于调整和修改高精度光圈误差，3，与高速抛光相比，它的光圈很容易接近标准半径，而且稳定性比较强，4，尤其是多片加工，成品率基本能达到百分之百，但是古典也有不好的一面，工作效率很低，加工过程反锁，室内温差要保持稳定，周边环境卫生差，不适应批量加工，所以，在加工产品零件时还要根据它的批量，精度要求和供货期限来选定设备1概述gGBRfq > ? /3 8I (0 ? 1．1非球面光学零件的作用qTwldcncC ? _LfbEv <,T ? 非球面光学零件是一种非常重要的光学零件，常用的有抛物面镜、双曲面镜、椭球面镜等。
非球面光学零件可以获得球面光学零件无可比拟的良好的成像质量，在光学系统中能够很好的矫正多种像差，改善成像质量，提高系统鉴别能力，它能以一个或几个非球面零件代替多个球面零件，从而简化仪器结构，降低成本并有效的减轻仪器重量。
!v 9`oL26 ? 0c! ^ =( ? 非球面光学零件在军用和民用光电产品上的应用也很广泛，如在摄影镜头和取景器、电视摄像管、变焦镜头、电影放影镜头、卫星红外望远镜、录像机镜头、录像和录音光盘读出头、条形码读出头、光纤通信的光纤接头、医疗仪器等中。
K U0A d);e ? .' 3 8^ ? 1．2国外非球面零件的超精密加工技术的现状T ? P 0OMu / ? 80年代以来，出现了许多种新的非球面超精密加工技术，主要有：计算机数控单点金刚石车削技术、计算机数控磨削技术、计算机数控离子束成形技术、计算机数控超精密抛光技术和非球面复印技术等，这些加工方法，基本上解决了各种非球面镜加工中所存在的问题。
前四种方法运用了数控技术，均具有加工精度较高，效率高等特点，适于批量生产。
- eX} aa 0 ? < ]+Mdy ? 进行非球面零件加工时，要考虑所加工零件的材料、形状、精度和口径等因素，对于铜、铝等软质材料，可以用单点金刚石切削(SPDT)的方法进行超精加工，对于玻璃或塑料等，当前主要采用先超精密加工其模具，而后再用成形法生产非球面零件，对于其它一些高硬度的脆性材料，目前主要是通过超精密磨削和超精密研磨、抛光等方法进行加工的，另外．还有非球面零件的特种加工技术如离子束抛光等。
kX- }sDvP3 ? h4h p5 M ? 国外许多公司己将超精密车削、磨削、研磨以及抛光加工集成为一体，并且研制出超精密复合加工系统，如Rank Pneumo公司生产的Nanoform300、Nanoform250、CUPE研制的Nanocentre、日本的AHN60―3D、ULP一100A(H)都具有复合加工功能，这样可以便非球面零件的加工更加灵活。
Q!=`|X |: ? `ZM$ Q=: ? 1．3我国非球面零件超精密加工技术的现状 #=ij JYh1+ H ? 为更好的开展对此项超精密加工技术的研究，国防科工委于1995年在中国航空精密机械研究所首先建立了国内第一个从事超精密加工技术研究的重点实验室。
q IQ 61>< ? 9 (z-) ^ G ? 2．非球面零件超精密切削加工技术 D S 7L }] ? fB,eeT1v?h ? 美国Union Carbide公司于1972年研制成功了R―θ方式的非球面创成加工机床。
这是一台具有位置反馈的双坐标数控车床，可实时改变刀座导轨的转角θ和半径R，实现非球面的镜面加工。
加工直径达φ380mm，加工工件的形状精度为±O．63μm，表面粗糙度为Ra0.025μm。
W$;q hB ? 1n7' esC* ? 摩尔公司于1980年首先开发出了用3个坐标控制的M―18AG非球面加工机床，这种机床可加工直径356mm的各种非球面的金属反射镜。
}m5 ()@Q}a ? 2*#i/SE_ ? 英国Rank Pneumo公司于1980年向市场推出了利用激光反馈控制的两轴联动加工机床(MSG―325)，该机床可加工直径为350mm的非球面金属反射镜，加工工件形状精度达0．25-0．5μm，表面粗糙度Ra在0．01-O．025μm之间。
随后又推出了ASG2500、ASG2500T、Nanoform300等机床，该公司又在上述机床的基础上，于1990年开发出Nanoform600，该机床能加工直径为600mm的非球面反射镜，加工工件的形状精度优于0．1μm，表面粗糙度优于0．01μm。
Dr=$} Y ? B YhiP/ ^ ? 代表当今员高水平的超精密金刚石车床是美国劳伦斯．利弗莫尔(LLNL)实验室于1984年研制成功的LODTM，它可加工直径达2100mm，重达4500kg 的工件其加工精度可达0．25μm，表面粗糙度RaO．0076μm，该机床可加工平面、球面及非球面，主要用于加工激光核聚变工程所需的零件、红外线装置用的零件和大型天体反射镜等。
{[Y7 h}7 ? $ oz 4_I ? 英国Cranfield大学精密工程研究所(CUPE)研制的大型超精密金刚右镜面切削机床，可以加工大型X射线天体望远镜用的非球面反射镜(最大直径可达1400mm，最大长度为600mm的圆锥镜)。
