ஆப்டிகல் லென்ஸின் பிறப்பு: கண்ணாடி வெற்று முதல் பூசப்பட்ட முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு வரை - இது ஏன் மிகவும் விலை உயர்ந்தது?

ஒவ்வொரு நாளும் நாம் பார்க்கும் ஆப்டிகல் லென்ஸ்கள் ஆரம்ப செயலாக்கத்திலிருந்து இறுதி தயாரிப்பு வரை என்ன செயல்முறைகளுக்கு உட்படுகின்றன?

உங்கள் ஸ்மார்ட்ஃபோன் கேமராவில் உள்ள லென்ஸாக இருந்தாலும், நுண்ணோக்கி நோக்கமாக இருந்தாலும் அல்லது லேசர் உபகரணங்களுக்குள் இருக்கும் லென்ஸாக இருந்தாலும்—ஒவ்வொன்றும் 'கண்ணாடி காலியாக' தொடங்கும்.

ஒரு தகுதியற்ற கண்ணாடித் துண்டை தகுதிவாய்ந்த லென்ஸாக மாற்ற, அது ஏழு நிலைகளைக் கடக்க வேண்டும்—வெட்டுதல், அரைத்தல்/அரைத்தல், நன்றாக அரைத்தல், மெருகூட்டுதல், விளிம்புகள், சுத்தம் செய்தல் மற்றும் பூச்சு செய்தல்-அத்துடன் டஜன் கணக்கான ஆய்வுகள்.

எந்த ஒரு படியும் தோல்வியுற்றால், முழு லென்ஸும் அகற்றப்பட்டு, முந்தைய முயற்சிகள் அனைத்தும் வீணாகிவிடும்.

இன்று, நீங்கள் பார்ப்பதற்காக முழு குளிர்-செயலாக்க உற்பத்தி வரிசையையும் உடைக்கிறோம்.

இதைப் பார்த்த பிறகு, உயர் துல்லியமான லென்ஸ் ஏன் இவ்வளவு அதிக விலையைக் கட்டளையிடுகிறது என்பதை நீங்கள் புரிந்துகொள்வீர்கள்.

I. பொருளை வெட்டுதல்: முதல் வெட்டு மூலம் இரத்தத்தை வரைதல்

என்ன செய்வது: ஆப்டிகல் கண்ணாடியின் பெரிய துண்டுகளை (தொகுதிகள் அல்லது சுயவிவரங்கள்) லென்ஸின் வடிவத்திற்கு நெருக்கமான வெற்றிடங்களாக வெட்டி, அடுத்தடுத்த செயலாக்கத்திற்கு இடமளிக்கவும்.

முக்கிய உபகரணங்கள்: டயமண்ட் சா பிளேட் வெட்டும் இயந்திரங்கள் மற்றும் CNC சுயவிவர அரைக்கும் இயந்திரங்கள் (சிக்கலான வளைந்த வடிவங்களில் மூலப்பொருளை நேரடியாக அரைக்கப் பயன்படுகிறது).

இந்த கட்டத்தில் வழக்கமான குறைபாடுகள்: விளிம்பு சிப்பிங், விரிசல் மற்றும் பரிமாண விலகல்கள்.

கண்ணாடி ஒரு உன்னதமான கடினமான, உடையக்கூடிய பொருள்; விசை அல்லது ஊட்ட விகிதத்தை குறைப்பதில் ஒரு சிறிய பிழை கூட விளிம்பின் ஒரு பகுதியை 'கடித்தல்' அல்லது சிப்-துண்டை நேராக ஸ்கிராப் தொட்டிக்கு அனுப்பும்.

ஒரு சிறிய விஷயம்: ஆப்டிகல் கண்ணாடி சாதாரண கண்ணாடி அல்ல. நூற்றுக்கணக்கான வெவ்வேறு தரங்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் ஒளிவிலகல் குறியீடு, சிதறல் மற்றும் குமிழ்கள் மற்றும் ஸ்ட்ரைகள் தொடர்பான தர மதிப்பீடுகளில் வேறுபடுகின்றன. தவறான தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது அனைத்து அடுத்தடுத்த செயலாக்க முயற்சிகளையும் பயனற்றதாக ஆக்குகிறது.

II. துருவல் மற்றும் அரைத்தல்: அதிக அளவு பொருட்களை அகற்றுவதை உள்ளடக்கிய படி

என்ன செய்ய வேண்டும்: ஒரு அடிப்படை வளைந்த மேற்பரப்பை உருவாக்க ஒரு வைர அரைக்கும் சக்கரத்துடன் அதிக வேகத்தில் வெற்றிடத்தை அரைக்கவும். இந்த நடவடிக்கையானது, செயல்திறனுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கும் வகையில், அதிகப்படியான பொருட்களின் பெரும்பகுதியை நீக்குகிறது.

முக்கிய உபகரணங்கள்: அரைக்கும் மற்றும் அரைக்கும் இயந்திரங்கள் (கோள அரைக்கும்/அரைக்கும் வைர கோப்பை சக்கரங்கள்; ஆஸ்பெரிகல் மேற்பரப்புகளுக்கான CNC அரைக்கும் மையங்கள்).

வழக்கமான குறைபாடுகள்: மேற்பரப்பு கீறல்கள், துளைகள், மேற்பரப்பு உருவ விலகல்கள் மற்றும் அரைக்கும் தீக்காயங்கள். அரைத்து அரைத்த பிறகு, மேற்பரப்பு ஒரு 'உறைந்த கண்ணாடி' நிலையில் உள்ளது, ஆனால் மேற்பரப்பு சுயவிவரம் ஏற்கனவே நிறுவப்பட்டுள்ளது - அனைத்து அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளும் இந்த அடித்தளத்தை செம்மைப்படுத்த உதவுகின்றன.

III. நன்றாக அரைத்தல்: 'உறைந்த கண்ணாடி' முதல் 'அரை-வெளிப்படையான' வரை

நோக்கம்: வைரத் துகள்கள் (அல்லது தளர்வான உராய்வை) பயன்படுத்தி அரைப்பதன் மூலம் மீதமுள்ள கரடுமுரடான மேற்பரப்பைச் செம்மைப்படுத்த, மேற்பரப்பு சேதத்தின் அடுக்கைக் கட்டுப்படுத்தவும், மேலும் மெருகூட்டுவதற்கு மேற்பரப்பை தயார் செய்யவும்.

முக்கிய உபகரணங்கள்: துல்லியமான அரைக்கும் இயந்திரம் (அதிவேக துல்லியமான அரைப்பதற்கு வைரத் துகள்களைப் பயன்படுத்துதல்; அழுத்தம், சுழற்சி வேகம் மற்றும் குளிரூட்டும் ஓட்டம் போன்ற அளவுருக்கள் முக்கியமானவை).

வழக்கமான குறைபாடுகள்: குழி, ஆழமான கீறல்கள் மற்றும் மீதமுள்ள மேற்பரப்பு சேதம். இந்தப் படிநிலையின் முக்கிய நோக்கம் வெறுமனே 'ஸ்மூத் ஃபினிஷ்' அடைவது மட்டுமல்ல, புதிய, ஆழமான சேதத்தை அறிமுகப்படுத்தாமல் முந்தைய செயல்முறையால் எஞ்சியிருக்கும் டேமேஜ் லேயரை அகற்றுவது. மீதமுள்ள சேதம் இருந்தால், மெருகூட்டல் நேரம் இரட்டிப்பாகும், மேலும் மேற்பரப்பு உருவம் சரிந்துவிடும்.

தொழில்சார் வாசகங்கள்: இது 'செயல் சங்கிலி' என அழைக்கப்படுகிறது-ஒவ்வொரு படியிலும் பொருள் அகற்றும் அளவு முந்தைய படியிலிருந்து சேத அடுக்கின் ஆழத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும். படிகளைத் தவிர்ப்பதன் மூலம் நேரத்தைச் சேமிக்க முயற்சிக்கிறீர்களா? மோசமான விளைச்சல் உங்களுக்கு கடினமான பாடம் கற்பிக்கும்.

IV. மெருகூட்டல்: 'ஒளி அலைநீளங்களில்' துல்லியத்தை அளவிடும் மந்திரம்

அது என்ன அர்த்தம்: முழு குளிர்-செயலாக்க நடவடிக்கையின் ஆன்மா.

சீரியம் ஆக்சைடு பாலிஷ் பவுடர் மற்றும் பாலிஷ் மடியில் (சுருதி அல்லது பாலியூரிதீன் செய்யப்பட்ட), அரை-வெளிப்படையான மேற்பரப்பு ஒரு கண்ணாடி பூச்சுக்கு தரையிறக்கப்பட்டு, மைக்ரான், சப்-மைக்ரான் அல்லது நானோமீட்டர் அளவில் கூட மேற்பரப்பு உருவ துல்லியத்தை அடைகிறது.

முக்கிய உபகரணங்கள்: வழக்கமான மெருகூட்டல் இயந்திரங்கள் (ஒற்றை-பக்க/இரட்டை-பக்க) மற்றும் அதிவேக மெருகூட்டல் இயந்திரங்கள்; ஆய்வு லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்களில் தங்கியுள்ளது (பழைய செயல்முறைகள் நியூட்டனின் வளையங்களைக் கண்காணிக்க ஆப்டிகல் சோதனைத் தகடுகளைப் பயன்படுத்தின).

வழக்கமான குறைபாடுகள்:

அவுட்-ஆஃப்-ஸ்பெக் மேற்பரப்பு உருவம் (மேற்பரப்பு விலகல்; வரம்புகளை மீறும் N மற்றும் ΔN மதிப்புகள்)-மிகவும் பொதுவான முக்கியமான குறைபாடு

குழிகள் மற்றும் கீறல்கள் (மேற்பரப்பு கறைகள்; வகுப்பு B தரத்திற்கு எதிராக தீர்மானிக்கப்பட்டது)

எட்ஜ் ரோல்-ஆஃப் அல்லது டர்ன்-அப் விளிம்புகள் (விளிம்பு சுயவிவரத்தின் சிதைவு)

பாலிஷ் பேஸ்ட் மதிப்பெண்கள் (ஒருங்கிணைந்த பாலிஷ் பவுடரால் ஏற்படும் கீறல்கள்)

துல்லியத்தை எது வரையறுக்கிறது?

நிலையான லென்ஸ்கள் λ/4; உயர் துல்லியமான லென்ஸ்கள் λ/10 அல்லது λ/20-இங்கு λ என்பது ஹீலியம்-நியான் லேசரின் 632.8 nm அலைநீளத்தைக் குறிக்கிறது.

λ/20 எவ்வளவு சிறியது? மனித முடியின் விட்டத்தில் மூவாயிரத்தில் ஒரு பங்கு.

பிட்ச் மற்றும் பாலிஷ் பவுடரைப் பயன்படுத்தி இந்த அளவிலான துல்லியத்தை அடைவது...

...இது ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக பரவி வரும் ஒளியியல் துறையில் மிகவும் ரொமாண்டிக் கிராஃப்ட் ஆகும்.

வேடிக்கையான உண்மை: செரியம் ஆக்சைடு பாலிஷ் பவுடர் ஒரு அரிய-பூமி தயாரிப்பு ஆகும், மேலும் அதன் தரம் நேரடியாக பாலிஷ் செயல்திறனை தீர்மானிக்கிறது. பாரம்பரிய செயல்முறைகளில், குறிப்பிட்ட சுருதி சூத்திரம் மற்றும் மடியை வடிவமைப்பதற்கான நுட்பம் ஆகியவை தலைசிறந்த கைவினைஞர்களின் இரகசியமாக பாதுகாக்கப்படுகின்றன; பல தொழிற்சாலைகள் இன்னும் இந்த திறன்களை அனுப்ப 'உணர்வு' மற்றும் அனுபவத்தை நம்பியுள்ளன.

V. எட்ஜிங்: ஆப்டிகல் அச்சை வடிவியல் அச்சுடன் சீரமைத்தல்

நோக்கம்: ஒளியியல் அச்சு (மேற்பரப்பு இயல்புகளின் மைய அச்சு) மற்றும் லென்ஸின் வடிவியல் அச்சு பெரும்பாலும் ஒத்துப்போவதில்லை; அவற்றை சீரமைக்கவும், வெளிப்புற விட்டத்தை குறிப்பிட்ட பரிமாணங்களுக்கு அரைக்கவும் மற்றும் ஒரே நேரத்தில் சேம்ஃபரிங் மற்றும் எட்ஜ் பெவலிங் செய்யவும் மையப்படுத்துதல் மற்றும் விளிம்புகள் தேவை.

முக்கிய உபகரணங்கள்: மையப்படுத்துதல் மற்றும் விளிம்பு இயந்திரம் (மெக்கானிக்கல் சென்டரிங் அல்லது ஆப்டிகல் சென்டரிங்; உயர் துல்லியமான கூறுகள் CCD சீரமைப்புடன் இணைந்து ஆப்டிகல் சென்டரிங் பயன்படுத்துகின்றன).

வழக்கமான குறைபாடுகள்: அதிகப்படியான செறிவு (சாம்பர்/பெவல் சகிப்புத்தன்மையை மீறுதல், அசெம்பிளிக்குப் பிறகு படத்தின் தரம் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது), விளிம்பு சிப்பிங், வெளிப்புற விட்டம் சகிப்புத்தன்மைக்கு வெளியே, மற்றும் குறைபாடுள்ள சேம்ஃபரிங்/பெவலிங்.

λ/10 மேற்பரப்பு உருவம் கொண்ட ஒரு லென்ஸ், லென்ஸ் அமைப்பில் அசெம்பிளி செய்யும் போது சகிப்புத்தன்மையை மீறினால், 'உயர் துல்லியமான நிராகரிப்பு' ஆகிறது. எட்ஜிங் 'துல்லியத்தின் பாதுகாவலராக' செயல்படுகிறது.

VI. சுத்தம் செய்தல்: ஒரு கண்ணுக்கு தெரியாத செயல்முறை, ஆனால் விளைச்சலில் தெரியும் தாக்கம்

என்ன நீக்கப்படுகிறது: பாலிஷிங் பேஸ்ட், நிலக்கீல் எச்சம், துகள்கள் மற்றும் எண்ணெய் கசப்பு - எந்த எஞ்சிய மாசுபாடு பூச்சு செயல்முறை முற்றிலும் தோல்வியடையும்.

லென்ஸ்கள் பல-நிலை மீயொலி சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைக்கு உட்படுகின்றன: அல்கலைன் டிக்ரீசிங் → நடுநிலை சுத்தம் → தூய நீர் கழுவுதல் → ஐபிஏ நீரிழப்பு → உலர்த்துதல்.

முக்கிய உபகரணங்கள்: பல-நிலை மீயொலி சுத்திகரிப்பு வரி மற்றும் ஒரு தூய நீர் அமைப்பு (18 MΩ·cm எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட அல்ட்ராபூர் நீரை உற்பத்தி செய்கிறது).

வழக்கமான குறைபாடுகள்: வாட்டர்மார்க்ஸ், வெள்ளை புள்ளிகள், துகள் எச்சங்கள் மற்றும் எண்ணெய் படலங்கள். பூச்சுக்குப் பிறகு புள்ளிகள் கண்டறியப்பட்டால், மூல காரணத்தைக் கண்டறிவது பெரும்பாலும் சுத்தம் செய்யும் நிலைக்குத் திரும்புகிறது.

அதிகம் அறியப்படாத உண்மை: மிகவும் துல்லியமான செயல்முறைகள் பெரும்பாலும் 'கண்ணுக்குத் தெரியாத முயற்சியை உள்ளடக்கியது.' வகுப்பு 1,000 அல்லது 100 ஆம் வகுப்பு க்ளீன்ரூம்களுக்கான மின்சாரம் மற்றும் காற்று வடிகட்டிகளின் செலவுகள் அனைத்தும் ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட லென்ஸின் விலையில் காரணியாக இருக்கும்.

VII. பூச்சு: இறுதிப் போர்-மற்றும் தோல்விகள் அடிக்கடி நிகழும் ஒரு நிலை

செயல்பாடு: எதிர்-பிரதிபலிப்பு, உயர் பிரதிபலிப்பு, பீம் பிரித்தல் மற்றும் வடிகட்டுதல் போன்ற செயல்பாடுகளை அடைய பல அடுக்கு மெல்லிய பிலிம்களை (TiO₂, SiO₂, Ta₂O₅, MgF₂ போன்றவை) லென்ஸ் பரப்புகளில் வெற்றிட சூழலில் டெபாசிட் செய்தல்.

ஸ்மார்ட்போன் கேமரா லென்ஸ்களில் காணப்படும் அந்த நீல-ஊதா ஷீன், தெரியும் ஒளி நிறமாலைக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட எதிர்ப்பு பிரதிபலிப்பு பூச்சிலிருந்து வருகிறது.

முக்கிய உபகரணங்கள்: வெற்றிட பூச்சு இயந்திரங்கள் (எதிர்ப்பு ஆவியாதல், எலக்ட்ரான்-பீம் ஆவியாதல் அயன்-உதவி படிவு [IAD] அல்லது உயர்-இறுதி பயன்பாடுகளுக்கு-மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் மற்றும் அணு அடுக்கு படிவு [ALD] போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்துதல்).

ஒரு உயர்தர இறக்குமதி பூச்சு இயந்திரம் பல மில்லியன் யுவான்களில் தொடங்குகிறது.

வழக்கமான குறைபாடுகள்: சீரற்ற பூச்சு நிறம் (பேக்கிங் அடர்த்தி / திரட்டல் குணகத்தின் மோசமான கட்டுப்பாட்டின் காரணமாக மையம் மற்றும் விளிம்புகளுக்கு இடையேயான நிற வேறுபாடு);

புள்ளிகள் மற்றும் குழிகள் (பூச்சு அடுக்குக்கு அடியில் இருந்து துகள்கள் 'மேல் தள்ளுதல்' மூலம் ஏற்படுகிறது); மற்றும் பூச்சு நீக்கம் அல்லது மோசமான ஒட்டுதல் (குறுக்கு-ஹட்ச் ஒட்டுதல் சோதனையில் தேர்ச்சி பெறத் தவறியது).

பூச்சு அடுக்கு கண்காணிப்பு மற்றும் அலைநீள சறுக்கலில் விலகல்கள்.

ஒரு வேடிக்கையான உண்மை: பூச்சு அறைக்குள் உள்ள வெற்றிட நிலை 10⁻⊃3 ஐ அடைய வேண்டும்; 10⁻⁴ பா வரம்பு-வெளி விண்வெளியை நெருங்கும் சூழல்-ஆவியாக்கப்பட்ட பூச்சு மூலக்கூறுகள் லென்ஸ் மேற்பரப்பில் ஒரு நேர்கோட்டில் பயணிப்பதை உறுதிசெய்வதற்காக.

ஒவ்வொரு பூச்சு அடுக்கும் பத்து முதல் நூற்றுக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் வரை மட்டுமே தடிமனாக இருக்கும்; படிக அலைவு அல்லது ஆப்டிகல் சிஸ்டம் மூலம் நிகழ்நேர கண்காணிப்பை முழுமையாக நம்பியிருக்கிறது.

கடைசிப் புள்ளியில் கவனம் செலுத்துவோம்: புத்தகச் செலவுகள் தெரியும் போது, ​​மகசூல் இழப்பு என்பது லாபத்தை விழுங்கும் கருந்துளை.

மெருகூட்டலின் போது ஒரு துண்டை ஸ்கிராப்பிங் செய்வது என்பது முந்தைய கட்டங்களில் செலவழிக்கப்பட்ட அனைத்துப் பணமும் - பொருள் வெட்டுதல், அரைத்தல் மற்றும் நன்றாக அரைத்தல் - மூழ்கிய செலவாகிறது; பூச்சு செய்யும் போது ஒன்றை ஸ்கிராப்பிங் செய்வது, முந்தைய ஆறு செயல்முறைகளின் செலவுகளை ஒரே ஸ்ட்ரோக்கில் திறம்பட எரிக்கிறது.

எனவே, ஆப்டிகல் உற்பத்தியாளரின் உண்மையான முக்கிய போட்டித்தன்மை அதன் உபகரணங்களின் விலையில் இல்லை, ஆனால் செயல்முறை கட்டுப்பாடு மற்றும் அது விளைச்சலை அதிகரிக்கக்கூடிய வேகத்தில் உள்ளது.

தொழில்துறையைப் பற்றி அதிகம் அறியப்படாத சில உண்மைகள் இங்கே:

கச்சா வெற்று முதல் இறுதி ஏற்றுமதி வரை, ஒரு லென்ஸ் டஜன் கணக்கான ஆய்வுகளுக்கு உட்படுகிறது—மேற்பரப்பு சுயவிவரம், குறைபாடுகள், பரிமாணங்கள், செண்ட்ரேஷன் மற்றும் பூச்சு ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது—ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் கடுமையான சரிபார்ப்பு தேவைப்படுகிறது.

இந்த சூழலில், 'துளை' (அல்லது 'ரிங்') என்பது ஒளி வளையத்தைக் குறிக்காது; இது மேற்பரப்பு சுயவிவரத் துல்லியத்திற்கான தொழில் வாசகமாகும். ஆப்டிகல் சோதனைத் தகடுக்கு எதிராகக் காணப்பட்ட நியூட்டனின் மோதிர குறுக்கீடு முறைகளில் இருந்து இந்த சொல் உருவானது, அங்கு அனுபவமிக்க கைவினைஞர்கள் வெறும் கண்ணால் வளையங்களை எண்ணுவதன் மூலம் துணை மைக்ரோன் பிழைகளைக் கண்டறிய முடியும்.

ஒளியியல் குளிர் செயலாக்கமானது 'கழித்தல் உற்பத்தியின்' உச்சத்தை குறிக்கிறது - கண்ணாடித் தொகுதியிலிருந்து நானோமீட்டர் அளவிலான துல்லியத்தை செதுக்குகிறது. இந்த அணுகுமுறை சில்லுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி செயல்முறைக்கு நேர் எதிரானது என்றாலும், பல பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் செலவு குறைந்த தீர்வாக உள்ளது.

சுருக்கம்

கண்ணாடி, இயந்திரங்கள், உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் மக்கள் இடையேயான ஒத்துழைப்பின் விளைவாக லென்ஸின் பிறப்பு ஏற்படுகிறது.

இது ஏழு ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட நிலைகளை உள்ளடக்கியது; எந்த ஒரு படியிலும் ஒரு சமரசம் தவிர்க்க முடியாமல் இறுதிப் படத்தின் தரத்தில் தன்னை வெளிப்படுத்தும்.

ஆப்டிகல் லென்ஸின் உண்மையான மதிப்பு மூலப்பொருளில் இல்லை, ஆனால் இந்த ஏழு இணைக்கப்பட்ட செயல்முறைகளின் ஒட்டுமொத்த துல்லியத்தில் உள்ளது - மகசூல் விகிதம் என்பது ஆப்டிகல் உற்பத்தியின் உண்மையான 'அகழி' ஆகும்.

அடுத்த முறை நீங்கள் ஒரு லென்ஸைப் பிடித்து, அதை வெளிச்சத்திற்கு எதிராகப் பார்க்கும்போது, ​​ஒரு உன்னிப்பாகப் பாருங்கள்: அந்த சரியான வளைவுக்குள் ஒரு நூற்றாண்டு கைவினைத்திறன் மற்றும் முழு உற்பத்தி வரிசையின் அர்ப்பணிப்பும் உள்ளது.

ஆதாரம்: shenduzhuiguang