什么是自由曲面镜片?如何加工?
时间:2016-10-24 阅读:13053
什么是自由曲面镜片?
所谓的自由曲面(FREE-FORM)技术即用于非对称复杂光学设计表面加工的技术。近些年来,此项技术已经在眼镜片行业得到较为广泛的应用。
此类加工对设备性能要求*,传统的球柱面研磨机器难以满足表面精度既高又要有镜面光滑效果便于直接抛光的加工要求。只有改进的单点CNC机床才能用于自由曲面镜片的加工。一般是先用人造金刚石刀具对表面进行粗加工然后再使用自然金刚石单点刀具对表面进行精磨,zui后使用数控的柔性抛光机床进行抛光。
一般情况下,使用模具压制成型的非对称复杂表面面型大都存在于镜片的前表面,而后表面则使用传统研磨设备加工镜片处方光度。比如,我们所熟知的普通渐进多焦点镜片(外渐进)就是使用类似的方法加工而成的:前表面使用渐进多焦点模具,后表面使用球光模具压制成的外渐进半成品,再使用普通车房设备在半成品后表面加工镜片所需要的处方度数。而使用单点CNC机床研磨的复杂表面面型大都存在于镜片的后表面,即前表面由模具压制成型,在后表面直接加工镜片的复杂光学面型及处方度数。比如当前市场走俏的产品内非渐进多焦点镜片即是用前后球光模具压制成球光半成品,再使用自由曲面软件将渐进多焦点面型及处方度数加工于镜片的后表面。我们把后一类车房加工的复杂表面镜片称之为自由曲面(FREE-FORM)镜片。
自由曲面镜片的优点:
与靠模具压制面型的传统非对称复杂表面镜片相比,新型的、使用自由曲面设备将复杂光学面型直接研磨于镜片后表面的自由曲面镜片具备多个明显的优点。下面我们谈谈自由曲面加工的内渐进镜片相对于传统外渐进多焦点镜片的优点:
1、视场受限制问题同样得到明显改善
将渐进设计移到内表面之后明显扩大了镜片各区的视场(见图3)另一影响视场的因素来源于后表面的的非球或散光非球设计。非球设计使得镜片的顶点曲率半径变平从而使镜片可以近一步地贴近眼球,这也是扩大视场的一个重要因素。
2、光学性能可被优化至*
传统渐进片考虑模具加工和半制片库存成本的因素,一个前弯往往要配相当数量的镜片度数。这意味着要牺牲大部分镜片的*光学性能。对光学性能进行优化的方式是:每一个度数都对应一个不同的前弯。而这对于传统渐进片来说是不可能的。因此,必须对视物的性做出妥协,其偏离*程度取决于镜片的度数偏离其前弯所对应的*度数有多远。
这一点恰是内渐进镜片的zui大优点,与传统的外渐进镜片不同,内渐进镜片根本不必担忧基弯有限无法优化光学性能。镜片的前后表面均可选择*的弯度匹配,同时内表面本身就带有非球面或散光非球面设计,使得镜片视物的清晰程度得到了zui大程度的保证。
3、个性化设计成为可能
内渐进设计还可以在软件中直接加入镜框形状及尺寸、瞳距等针对性的设计,使镜片的光学性能根据每个人的个人状况得到进一步优化。
自由曲面镜片加工设备:
KFQM-20B高精度数控非球面磨床是一款专为镜片制造商打造的,加工树脂镜片玻璃模具的数控机床,由海普瑞森*研制和生产。同时,海普瑞森依托苏州大学现代光学研究所、温州医学院国家眼视光学工程技术研究院等国内的科研机构,联合开发了具备影响潮流的自由曲面车房软件,使得海普瑞森公司已经成为拥有一定实力的眼视光学设备供应商和玻璃模具供应商。
KFQM-20B高精度数控非球面磨床可加工的树脂镜片玻璃模具:
?内表面非球面模具
?外表面非球面模具
?两面非球面模具
?内表面渐进多焦点模具
?外表面渐进多焦点模具
?长通道、中通道、短通道、超短通道渐进多焦点模具
?两面非球面模具及散光模具
?高散非球面A模具
?自由曲面研磨非球面模具
?360全焦镜片模具
可实现的折射率:1.499-1.74
直径:75、78、80
基弯:可根椐客户要求订制
加工效率:约7分钟/片
加工精度:小于5µm