en
Назад
DOI: 10.17586/1023-5086-2023-90-07-107-115
Опыт применения технологии прецизионного реплицирования для восстановления оптических деталей из брака при серийном производстве
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Лукин А.В., Гурин Н.А., Мельников А.Н., Лисова Е.Г., Свистунова А.А. Опыт применения технологии прецизионного реплицирования для восстановления оптических деталей из брака при серийном производстве // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 7. С. 107–115. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-107-115
Lukin A.V., Gurin N.A., Melnikov A.N., Lisova E.G., Svistunova A.A. Experimental use of precision replication technology to recover optical parts from rejects in batch production [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 7. P. 107–115. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-107-115
Anatoly V. Lukin, Nikita A. Gurin, Andrei N. Melnikov, Elena G. Lisova, and Alisa A. Svistunova, "Experimental use of precision replication technology to recover optical parts from rejects in batch production," Journal of Optical Technology. 90(7), 417-421 (2023). https://doi.org/10.1364/JOT.90.000417
Предмет исследования. Возможность применения технологии прецизионного реплицирования асферических поверхностей при серийном и массовом производстве оптических деталей — восстановление линз и зеркал из брака по форме рабочей поверхности, а также по классу чистоты и параметрам шероховатости. Цель работы — информировать руководителей и технологов оптических предприятий об уникальных реставрационных возможностях этой технологии. Метод. Опытно-экспериментальный метод восстановления из брака оптических элементов по форме асферической поверхности с использованием технологии прецизионного реплицирования (т.е. изготовление комбинированных оптических элементов с одной реплицированной асферической поверхностью). Проведены комплексные испытания восстановленных образцов стеклянных линз с нанесенным соответствующим просветляющим покрытием, в ходе которых экспериментально измерены модули оптической передаточной функции оптических приборов с этими линзами. Основные результаты. Восстановлена из брака по форме асферики опытная партия образцов двояковыпуклой стеклянной линзы с одной реплицированной асферической поверхностью для окуляра серийно выпускаемого изделия. Проведен интерферометрический контроль восстановленных образцов в интерферометре типа Тваймана–Грина с синтезированным голограммным оптическим элементом-компенсатором. По полученным результатам для дальнейших исследований отобраны три наилучших образца. Представлены результаты комплексных испытаний одного из них, в том числе результаты измерений модуля оптической передаточной функции окуляра, собранного с применением этого образца. Практическая значимость. При серийном и массовом производстве объективов и окуляров различного назначения неизбежно появление заметной доли оптических деталей (линз и зеркал), забракованных по качеству их рабочих поверхностей (среднеквадратичное
отклонение, класс чистоты и уровень шероховатости). Реализация предложенной технологии открывает реальную возможность восстановления значительной части таких деталей.
прецизионное реплицирование, асферическая оптика, брак по качеству оптической поверхности, восстановление оптической поверхности, лазерно-голографический интерферометр, синтезированный голограммный оптический элемент-компенсатор, оптическое производство, объективы и окуляры различного назначения
Коды OCIS: 240.6700, 160.5470, 220.3630, 230.4040, 220.1250, 090.2880, 090.2890, 220.4610, 220.4840, 120.4820, 120.4630
Список источников:1. Карлин О.Г., Кукс В.Г., Липовецкий Л.Е. и др. Изготовление и контроль асферической оптики. М.: ЦНИИ информации, 1980. 272 с.
2. Лукин А.В., Мельников А.Н. Прецизионное реплицирование всех видов оптических поверхностей — научно-технологическая основа кардинальных преобразований в современном оптическом производстве // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 10. С. 42–50. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-10-42-50
3. Лукин А.В., Мельников А.Н., Ахметов М.М. и др. Реплицированная асферическая оптика. Основные аспекты организации серийного и массового производства // Контенант. 2017. Т. 16. № 2. С. 167–172.
4. Белозёров А.Ф., Ларионов Н.П., Лукин А.В. и др. Осевые синтезированные голограммные оптические элементы: история развития, применения. Ч. 1., Ч. 2 // Фотоника. 2014. № 4. С. 12–32; № 5. С. 30–41.
5. ОСТ 3–4730–80 – ОСТ 3–4732–80. Сборник отраслевых стандартов. Детали оптические с асферическимиповерхностями. Метод контроля с использованием синтезированных голограмм. Введ. 01.01.1981. М.: изд. ЦНИИ «Комплекс», 1980. 69 с.
6. ГОСТ Р 59737–2021. Оптика и фотоника. Элементы оптические голограммные синтезированные осевые. Общие технические условия. Введ. 01.03.2022. М.: Российский институт стандартизации, 2021. 40 с.
7. ОСТ 3–1901–95. Покрытия оптических деталей. Типы, основные параметры и методы контроля. Введ. 01.09.1995. М.: изд. ЦНИИ «Комплекс», 1995. 191 с.
8. ГОСТ 11141–84. Детали оптические. Классы чистоты поверхностей. Методы контроля. Введ. 01.01.1985. М.: изд. Стандартов, 1984. 15 с.
9. Афанасьев В.А. Оптические измерения. М.: Высшая школа, 1981. 229 с.
10. Smith W.J. Modern optical engineering. The design of optical systems. N.Y.: SPIE Press, 2008. 754 p.
11. Braat J.J. M., Smid A., Wijnakker M.M.B. Design and production technology of replicated aspheric objective lenses for optical disk systems // Appl. Opt. 1985. V. 24. № 12. P. 1853–1855. http://doi.org/10.1364/AO.24.001853
12. Zwiers R.J.M., Dortant G.C.M. Aspherical lenses produced by a fast high-precision replication process using UV-curable coatings // Appl. Opt. 1985. V. 24. № 24. P. 4483–4488. http://doi.org/10.1364/AO.24.004483
13. Zwiers R.J.M., Braat J.J.M., Dortant G.C.M. A replicated bi-aspherical readout lens for optical disc systems // Proc. SPIE. 1986. V. 645. P. 53–57. https://doi.org/ 10.1117/12.964486
14. Zwiers R.J.M. Materials for replication technology — a fast & high-precision manufacturing method for optical components // Materials & Design. 1987. V. 8. № 3. P. 170–175. https://doi.org/10.1016/S0261-3069(87)90168-3
15. Восковцева Л.М., Давлетшина З.Ю., Камардин Ю.Б. и др. Исследование полимерных материалов для изготовления пропускающих копий дифракционных оптических элементов для УФ-области спектра // Оптическая техника. 1995. № 3(7). С. 33–34.
16. Handbook of optical engineering / Eds Malacara D., Thompson B.J. N.Y. — Basel: Marcel Dekker, Inc., 2001. 978 p.
17. Окатов М.А., Антонов Э.А., Байгожин А. и др. Справочник технолога-оптика / Под ред. Окатова М.А. СПб.: Политехника, 2004. 679 с.
18. Серова В.Н. Оптические и другие материалы на основе прозрачных полимеров. Казань: КГТУ, 2010. 540 с.
19. Wang Q., Zhao Yu., Zhang L., et al. New exploration of the optical aspherical replication technique // Proc. SPIE. 2010. V. 7655. P. 76551S-1–76551S-5. https://doi.org/10.1117/12.866283
20. Серова В.Н. Полимерные оптические материалы. СПб.: изд. НОТ, 2015. 382 с.
21. Жданова А.В., Михайлов В.Н., Бабкин О.Э. и др. Малоусадочные фотополимеризующиеся композиции для прецизионной репликации элементов дифракционной и асферической оптики. Первые результаты и перспективы / Инновационные материалы и технологии в дизайне // Сборник тез. докл. III Всерос. науч.-техн. конф. с участием молодых ученых. 2017. СПб.: СПбГИКиТ, 2017. С. 26–27.