基础光学工艺.3009附录9 光胶法
光学零件镜片
ε
➢ 透镜存在偏心时，透镜的边缘厚度也有差异
（边厚差△t）。 △t=D*C/[f′*（n-1）]
➢ 加工中通过定心磨边保证偏心。
一般有光学定心及机械定心二种方式
光学零件概述
• 镀膜：
➢ 光学零件表面一般都要镀膜，镀膜要求依光学设计进行 ➢ 薄膜分类：增透膜、反光膜、分光膜、滤光膜、保护膜等等 ➢ 按结构分单层、多层 ➢ 大多数零件都是镀增透膜，主要参数是：
5、裂边要求：
R1、R2面：0.2
6、一般公差：±0.1，角度公差：±1°
7、椭圆、锥度必须在外径公差内
8、部品中禁止使用ROHS及CSE04011禁止物质
记号 日 期 1 08-6-19 2 3 4
订正内容 误记
担 当确 认 材 质
胡海涛
nd υd
f
NBFD15
面别 公称R值
1.80610±50 光线有效径
分类：单片研磨、多片研磨；低速研磨、高速研磨。
砂挂完品
加工第一面
加工第二面
研磨完品
7.芯取工程简介
光学零件芯取：
目的：校正偏心、外圆尺寸符合装配要求。 定义：校正偏心的过程即为定心。是把透镜二个球面的球心调
整到磨边机主轴线上，使得磨边时透镜是绕自身二个球 心连线旋转，则用砂轮磨削出的外圆柱面几何轴和光轴 一致。 芯取的实质是把透镜的几何轴固定到光轴上。
R1面欠膜自外径起0.5以内可
R2面镀全膜（平面部膜附可）
2、偏心检测基准：A+B/透过式50秒;并A+B测R1面跳动0.007;
3、面精度要求R1/R2：分散、椭圆R1面为0.5本 ，R2面为1本；
中高、中落、塌边、翘边R1面为0.5本 ，R2面为1本；
光胶基础知识
光胶基础知识一、光胶的原理：光胶是利用分子的引力实现镜片与镜片之间的粘合，一般来说两片镜片的光圈只能相差半个圈。
最好一面是高光圈，另一面是低光圈。
二、光胶的目的：光胶是光学加工中一种必不可少的工序，是为了保证光学镜片在磨砂、抛光下盘后能达到设计图纸要求的光洁度、平行度、角度、光圈、尺寸的一种高精度的上盘方法。
比如12.7×12.7×12.7直角棱镜要求三个面的光圈N为0.5；光洁度为20—10；角精度为45°±3′，90°±30″；塔差为3′；侧垂3′；像这样的镜片就必须用光胶法上盘进行加工，否则就不能达到图纸的要求。
三、光胶的方法：光胶分两种方法，一种是干光胶、另一种是湿光胶。
比较常用也比较方便的方法是干光胶法，下面分别予以介绍。
1、干光胶法：先复检光胶面，检查表面质量（光胶面不应有过多的毛道子、水迹、发霉等疵病），然后用粘有特殊油脂、乙醇的光胶布擦拭靠体、镜片，再用干布擦拭靠体、镜片，再将擦好的镜片与靠体用掸笔或吹气球将灰尘除去，然后将光胶面对正，轻轻贴合，当看到有清晰的干涉条纹而无脏物时，轻轻一压，零件就光胶在靠体上了。
如发现有脏物或白点时，则应重新光胶。
为使光胶更加牢固，并防止水分渗入，在光胶接缝处涂以保护胶等。
2、湿光胶法：先复检光胶面，检查表面质量（光胶面不应有过多的毛道子、水迹、发霉等疵病），然后用粘有乙醇、乙醚混合液光胶布擦拭靠体、镜片，再用石油醚擦拭靠体、镜片，再将擦好的镜片与靠体用掸笔或吹气球将灰尘除去，然后将光胶面对正，轻轻贴合，当看到有清晰的干涉条纹而无脏物时，轻轻一压，零件就光胶在靠体上了。
如发现有脏物或白点时，则应重新光胶。
为使光胶更加牢固，并防止水分渗入，在光胶接缝处涂以保护胶等。
四、光胶的下盘方法：光胶下盘时可用木锤敲击工件或加温后取下工件，还可以用比较锋利的刀片轻轻地撬工件。
光学胶填补段差
光學膠填補段差光学胶填补段差光学胶是一种具有高透明度和良好耐久性的材料，常用于填补光学系统中的段差。
段差是光线通过光学系统时，由于镜片或透镜之间的位置偏移而产生的光路差异。
光学胶的填补可以有效地消除段差，提高光学系统的成像质量。
光学胶的填补原理是利用其具有良好的粘附性和流动性，在填补区域形成均匀且透明的薄膜，使光线通过时不会发生偏折或散射。
光学胶的填补可以针对不同的段差形式和大小进行调整，以达到最佳的填补效果。
在进行光学胶填补前，首先需要对段差进行精确测量和分析。
常用的测量方法包括干涉法、波前传感器等。
通过这些方法，可以确定段差的具体数值和分布情况，为后续的填补工作提供准确的基准。
光学胶的填补过程需要注意以下几点。
首先，选择适合的光学胶材料，其折射率和黏度应与被填补材料相匹配，以确保填补后的光学系统具有良好的光学性能。
其次，正确控制光学胶的用量和填补厚度，过少会导致填补效果不佳，过多则可能引起光学系统的形状变化。
最后，对填补后的光学系统进行精确的调试和测试，确保其满足设计要求。
光学胶填补段差具有许多优点。
首先，填补后的光学系统具有均匀且透明的界面，可以提高光线的传输效率和成像质量。
其次，光学胶的填补可以应用于各种形状和材料的光学元件，具有较高的通用性和适用性。
此外，光学胶还可以在一定程度上调整光学系统的焦距和像差，为光学设计提供更大的灵活性。
总之，光学胶填补段差是一种有效的方法，可以提高光学系统的成像质量。
通过精确测量和分析段差，选择合适的光学胶材料并进行正确的填补过程，可以使光学系统达到更高的性能要求。
光学胶填补的技术不断发展，将在未来的光学设计和制造中发挥更加重要的作用。
第4章-光学零件的胶合
hfutof@
3
2009
仪器科学与光电工程学院
v4.1概述 è一. 胶层胶合与分离式镜座组合
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• 胶层胶合方法与分离式镜座组合方法比较有如下特点： • (1)胶层胶合法比分离式镜座的组合法虽然少了一个光 学设计中的结构参数，但仍能满足复杂光学系统的成 象质要求。 • (2)减少表面的光能损失，分离式组合的空气与玻璃界 面的反射损失达5～6％，而胶层界面的反射损失只有 0.1%。 • (3)可以适当降低胶合面的表面精度，胶层起到补偿作 用，可以简化复杂陵镜的制造过程，先加工简单棱镜 然后胶合成复杂棱镜。降低制造成本。
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2009
仪器科学与光电工程学院
v四.胶合件的脱胶及产生原因
è四.胶合件的脱胶及产生原因
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• 上述各种脱胶现象除与胶粘剂性质有关外，还与胶合工艺、装配工艺 有关。产生原因大致如下： • (1)胶合零件未擦净，在胶层中有灰尘或脏物残留。 • (2)排气时空气未排尽，胶层内有气泡。 • (3)胶层粘度和厚度控制不当，容易使胶层变形，收缩大。 • (4)定中心不熟练，反复推移胶合件，使胶的粘结力降低。 • (5)初聚合温度过高，与定心承座温差太大，造成聚合脱胶。 • (6)胶合后加热固化温度过高(超过75℃)，时间过长。 • (7)有机溶剂浸入胶层。 • (8)胶合件长期存放在潮湿空气中，也可造成慢性脱胶。 • (9)胶过期失效等。
2009
仪器科学与光电工程学院
v第4章 光学零件的胶合 è概述
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• 为了使光学系统有很好的像质，物镜、目镜及其它 系统均由两块或两块以上的透镜组成，棱镜和分划 零件为了制造方便和起保护作用也采用组合方式。 组合的方式包括常用的胶层胶合和分离式镜座(下图) 组合，特殊情况下还用光胶胶合。 • 组合的方式应保证光学 • 性能提高，有足够的强 • 度，对有机溶剂有足够 • 的安定性，不增加光的 • 损失，不产生表面变形， • 并且易于拆开．
光学胶合件用的胶水
光学胶合件用的胶水光学胶合件用的胶水一、引言光学胶合件是一种将多个光学元件胶合在一起形成复合光学系统的技术。
它广泛应用于光学仪器、光学通讯、光电子等领域。
胶水作为光学胶合件的重要组成部分，直接影响着复合光学系统的质量和性能。
本文将对光学胶合件用的胶水进行全面评估，并探讨其深度和广度。
二、光学胶合件用的胶水的种类1. 光学胶合件用的胶水主要分为两类：有机胶水和无机胶水。
有机胶水是指基于有机化合物制备的胶水，主要包括聚氨酯胶水、环氧树脂胶水等。
这些胶水具有优良的粘接性能、耐化学腐蚀性能和机械强度，能够满足光学胶合件在不同环境下的使用需求。
然而，有机胶水存在低温下硬化不完全、易受湿气和光线影响等问题，需要在使用过程中注意环境因素对胶水性能的影响。
无机胶水是指以无机化合物为基础制备的胶水，主要包括玻璃胶水和硅胶水等。
这些胶水具有优异的耐热性、耐寒性和耐候性，在特殊环境下表现出色。
然而，由于无机胶水的硬度较高，可能会对光学元件产生额外的应力，需要在胶合过程中注意胶水的使用方法和技术。
2. 不同种类的光学胶合件用的胶水适用于不同的应用场景。
如聚氨酯胶水适用于高温、高湿度环境下的光学胶合件，环氧树脂胶水适用于要求精度和稳定性的光学胶合件。
玻璃胶水适用于高温、耐候性要求较高的光学胶合件，而硅胶水由于其良好的耐热性和耐寒性，适用于极端环境下的光学胶合件。
三、光学胶合件用的胶水的选择和应注意的问题1. 属性匹配：选择合适的胶水要考虑光学胶合件的材料、形状和应用环境等因素。
在选择胶水时，需要确保胶水与光学元件的材料相容性良好，避免胶水渗透或破坏光学元件。
还要根据光学元件的形状和尺寸选择具有适当流动性和粘附性的胶水，以确保有效的胶合效果。
2. 质量控制：光学胶合件的质量和性能直接依赖于胶水的质量。
在胶水的采购和使用过程中，应注意选择质量可靠的供应商，并严格控制胶水的质量。
通过检测胶水的黏度、干燥时间、耐水性等指标来确保胶水满足使用要求。
有机硅液态光学胶制作过程
有机硅液态光学胶制作过程
有机硅液态光学胶是一种具有高透明度和优异耐热性能的光学材料，广泛应用于光学元件的制备和光学设备的组装。
它的制作过程涉及物料准备、混合、固化等环节。
制作有机硅液态光学胶需要准备好所需物料。
常见的有机硅液态光学胶的主要成分包括有机硅单体、交联剂、硬化剂等。
这些物料需要经过严格的筛选和质量控制，确保其纯度和稳定性，以保证最终制得的光学胶具有优良的光学性能。
接下来，将准备好的物料按照一定比例进行混合。
混合的过程需要注意控制温度和时间，以确保各组分能够均匀混合，并且不会产生气泡或其他杂质。
混合后的液体光学胶应具有一定的粘度和流动性，以便于后续的加工和涂覆。
混合完成后，有机硅液态光学胶需要进行固化处理。
固化的方式主要有热固化和光固化两种。
热固化需要将混合好的光学胶放置在一定温度下进行加热，使其发生交联反应，形成固态材料。
光固化则是利用特定波长的紫外光照射光学胶，通过光引发剂的作用，使其快速固化。
固化完成后，光学胶将形成坚硬且透明的固态材料。
这种固态材料具有高透明度、低色散、优异的耐热性能和化学稳定性。
它可以用于制备各种光学元件，如透镜、棱镜、滤光片等，也可以用于光学
设备的组装和封装。
有机硅液态光学胶的制作过程包括物料准备、混合和固化。
通过精确控制每个环节的工艺参数和质量要求，可以获得优质的光学胶材料。
这种材料具有广泛的应用前景，在光学领域发挥着重要作用。
光胶的名词解释
光胶的名词解释光胶是一种常见的工艺材料，也称为光敏胶片。
它是一种能够通过紫外线照射而固化的胶体物质，常用于图像制作、艺术设计和工业生产等领域。
光胶最早应用于印刷和照相行业。
在过去的几十年里，许多摄影爱好者都曾使用过胶卷相机，而光胶是其中不可或缺的一部分。
光胶胶片能够记录光线的分布，通过化学处理后形成图像，保存下来。
然而，随着数字相机的普及，胶片相机逐渐退出舞台，光胶在照相领域的应用也减少了。
然而，光胶在其他领域的应用却逐渐扩大。
它被广泛应用于电子制造、材料科学和光学研究等领域。
光胶的固化过程可以通过曝光光源来控制，因此可以用来制作微电子元件、光学元件等微小结构。
同时，光胶还可以用于制作模板，在半导体制造和其他微纳技术中起到重要的作用。
除了工业应用，光胶还逐渐在艺术领域崭露头角。
一些艺术家开始运用光胶技术创作出独特的艺术作品。
他们可以在光胶上进行绘画、雕刻，甚至将其他材料融入其中，创造出具有纹理和层次感的艺术品。
光胶的特性使得艺术家能够充分发挥想象力，创造出多样化的艺术形式。
当然，光胶也有一些缺点。
首先，光胶的固化过程需要一定的时间，这意味着生产效率较低。
此外，光胶处理还需要一些专业的设备和技术，使得成本相对较高。
此外，光胶材料也有一定的稳定性问题，需要注意保存和防护。
因此，在光胶的使用过程中，需要谨慎操作和妥善保养。
随着科技的不断进步和创新，光胶的应用领域还将不断拓展。
例如，一些科学家正在研究利用光胶制造可穿戴设备和柔性电子产品，为人们的生活带来更多便利。
同时，由于光胶的高精度和微小尺寸，它还可以被应用于医学领域，例如用于制作微型器械、医疗传感器等。
总而言之，光胶作为一种特殊材料，具有广泛的应用前景。
它不仅在传统的印刷和照相领域发挥着重要作用，还在工业制造、艺术创作和科学研究等领域中被广泛应用。
随着技术的不断进步，光胶的应用前景将更加广阔，为人们的生活带来更多的创新和可能性。
第十四篇胶合、涂墨工艺
第十一章胶合工艺为了保证光学仪器具有良好的成像质量以及满足仪器对转像或其他要求，光学仪器的物镜、目镜、转像系统和某些特殊零件都是由两个或多个光学零件按一定技术要求相互结合而成。
光学零件的结合方法有三种：机械法；胶合法；光胶法，我司运用的是胶合法，在此重点介绍。
一、胶合法的定义及特点1、胶合法定义利用透明光学胶，将两个或两个以上光学零件结合成复杂的光学零件。
2．特点a. 有利于光学系统像质的提高；b. 减少光能损失，增加成像清晰度；c. 可以减化光学零件的加工。
由于胶层能够补偿胶合面曲率半径的微小差异，从而可以适当降低胶合面的精度要求；d. 胶合透镜和胶合棱镜在装配与校正时容易对准中心和校角度；f. 可用于偏振元件、刻度照相分划、光学薄膜等与保护玻璃的结合。
二、胶合目的和要求1、在光学仪器中，根据设计要求，必须将一些零件粘合在一起成为光学组件，胶合工程就是适选用合适的胶合材料，将被胶的镜片固结在一起，并使其相互位置及有关光学性能满足图纸所定的技术参数要求。
2、为保证给胶合而得到的光学零件的光学性能和机械性能，胶合层应能达到以下要求：A、透明度：无色、无汽泡、无绒毛、尘粒，水印和油雾等。
B、胶合件应具有足够的机械强度，无内应力产生。
C、对不应产生表面变形，对于温度、湿度和有机溶剂的影响有足够的稳定性。
3、在胶合生产过程中，必须保持高度的清洁，室内温度应能保持在2℃±3℃。
空调的通风系统应有过滤灰尘的良好装置，打扫环境时应防尘飞扬，保证室内清洁无尘，室内的天花板、墙壁、地板等以涂油漆为宜，操作宜在超净工作如内进行。
4、在这种工作台内，经过两次过滤的汽体从滤尘设备轻轻吹出，将尘埃、纤维驱走，形成一股洁净空气和阻止飞尘侵入的净分区。
三、胶合工序流程我司使用光敏胶进行胶合，一般工艺流程如下：以下就每个流程予以介绍：1．排镜A、准备工作a、待胶合或待肉厚搭配之镜片。
b、15W台灯、手指套、口罩、笔、确认票、合格洗净篮。
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附录9 光胶法
操作者在光学加工过程中经常碰到将
组件的,两个以上表面与另一个光学夹具的
表面光胶。
有关该项技术的专着极少，但是
能记住一些基本的要点还是很容易学会的。
这些要点是：两个要光胶的表面必须优于
1/4光圈；必须保持玻璃高度的清洁；必须
按照一定的步骤进行。
最好有一间清洁的工
作室，也可以制作或选用一只有机塑料柜或
玻璃柜，柜上钻有一个孔以供空气缓慢流出
（见图A9.1）。
不寒而栗应配上两只以上未
镀膜的管状荧光灯及一张描图纸以获得散
射光线。
1.所需仪器
1)一只大于1m见方的塑料箱,箱子
前面装有活页门和一只小的电风
扇，将空气通过滤波器吸入箱内。
2)一只手提式廉价单色光源，这可
以从爱德芒德科学公司买到图A9.1 光胶时使用的层流式检验箱
3)一台聚焦光源。
可以美国光学公司（American Opticailo.）的显微镜照明器。
4)一只双筒放大镜（Watchmatkcr 2*）
5)重复蒸馏过的丙酮分别贮存于两只棕色瓶子中
6)六块毛巾或三块经洗涤剂清洗或蒸馏水冲洗过的鹿皮。
7)一把静电式万能驼毛刷（核工业产品，Costa Mesa CA）。
用丙酮清洗刷子。
8)几根桔色木棒或塑料棒，棒的一端作成尖臂状。
9)半打小型手指套和一些棉花球。
2 准备工作和光胶
1）检验所有的倒角面，用挖字刀和日用胡须刀片清除抛光粉和沥青胶。
2）用沾有二甲苯的棉花球擦洗所有倒角面两次。
在温热的洗涤剂中洗净，并用热的自来水冲洗，然后用人柔软清洁的干毛巾和清洁的透镜纸团擦干所有光学零件。
馏
3）用套有指套的大姆指或中指拿住棱镜，取出放大镜。
4）用沾有蒸馏过的丙酮的棉花团擦拭零件表面。
丙酮应从储瓶倒入小烧杯中使用，以避免贮藏着的丙酮受到污染。
5）将零件在显微镜照明器的照明下，用干净的毛巾或鹿皮揩去零件上所有的纤维丝。
在表面上用哈气检验时要达到干净的程度，呈灰色表面则表明已清洁。
6）用静电式万能毛刷清除带电荷玻璃零件吸附的纤维丝。
抗静电溶液可用来防止零件带电，但应加以检验。
因为有些溶液会影响增透膜的牢固度。
Sema Products, Chicago.Ill.溶液是一种质量好的溶液。
7）将用于光胶零件的平行平板或光胶板揩干净。
8）将揩干净的零件在单色光源下再检验一次，然后轻轻地放上光胶板，如果观察不到条纹或条纹过多，说明光学表面上有纤维丝或尘埃。
应用静电刷再刷一上。
将带电零件与装在检验箱中的接地铝箱联接是有利的。
9）如果光胶不成功，则应拆开零件重新光
胶。
10）按要求分布的方式（参见图A9.2）将
零件放在光胶板上，轻轻地压每个零件就可光
胶上。
11）如果光胶是理想的，所有扩展后的条
纹应呈灰色。
12）零件按所要求的分布方式光胶好后，
喷上丙酮，并在所有零件的边角上都涂上红色
指甲油。
图9.2是光学制造中所采用的一些
最好的分布方式。
光胶很费时间，初学者会感到十分乏味。
只有极少数的光学技工能很快地掌握这项技图A9.2 零件光胶上盘过程中所采用的
术。
使用清洁设备江细心的光学技工比粗心一些分布方式
者能更快地掌握这项技术。
3．拆光胶
1）用丙酮除去零件上的指甲油，在温热的洗涤剂溶液中洗净并彻底擦干。
2）用一根一端削尖的桔树棒撬每个零件的倒角面，注意会出现扩展条纹，继续撬动直到零件分离为止。
胶得较紧的零件可用车间刮刀（应用一条带子绕住刮刀的金属顶部以防划伤光胶面），将刮刀尖的一端放在倒角面下往上撬。
胶得很紧的零件还可以在小型本生灯上加热，当零件分开时可能听到“啪”的一声响。
3）经常要将晶体窗薄片胶到玻璃平板上。
这时应该加热平行平板而不是加热晶体，使一些晶体零件十分牢固地胶结在平行板上。
平板上也可以胶上平面零件。
当抛光晶体零件时，应使晶体的条纹数与平面零件的条纹数一致。
参考文献--附录
9Obreimov,I.V.and Trekhov,E.S. “Optical Contacting if Polished Surfaces,”Sovier Physics JEPT,5,235-242(1957)
Paul,H.E. “Amateur Telescope Making”Book 3,Seientific,Aerican,New York,393-395(1953).。