低熔點光學玻璃主要應用于非球面精密壓型。在光學系統(tǒng)中使用非球面元件可以明顯地改善像質(zhì),消除球面光學元件很難去除的球差,減少光學系統(tǒng)中的光學零件數(shù)目(通??梢詼p少2個或更多的球面透鏡),從而簡化了系統(tǒng)結構,縮小了系統(tǒng)的體積,減輕了系統(tǒng)的重量。正是由于非球面元件具有諸多優(yōu)點,所以它在現(xiàn)代光電子產(chǎn)品、光通訊產(chǎn)品和圖像處理產(chǎn)品,如數(shù)碼相機、傳真機、讀取頭、可拍照手機等方面的應用越來越廣泛。用傳統(tǒng)的加工方法制造非球面元件主要靠高級光學加工技術人員采用手工修磨,其結果是精度穩(wěn)定性差,加工效率低,難以滿足生產(chǎn)要求。隨著科技的發(fā)展,目前在加工非球面元件方面已有了較大地進步,一般大尺寸非球面元件的制造采用的是計算機控制光學表面成型技術(CCOS),小元件生產(chǎn)使用是直接精密模壓成型的方式,尤其是直徑小于15mm的非球面透鏡。
直接模壓成型光學玻璃對壓型用的模具有較高的要求。一般傳統(tǒng)的光學玻璃的軟化溫度大多在500~700℃(近年來開發(fā)的環(huán)保玻璃的軟化溫度有增無減,大多在600~700℃),進行模壓的溫度通常超過玻璃的軟化溫度50~60℃,也就是說在650℃以上才能進行模壓。壓型用的精密模具易損傷,使用壽命很低,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中壓型模具所占的成本是最高的。模壓光學玻璃的廠商在模具上的成本投入直接影響產(chǎn)品市場。為解決這個問題,國外公司研制生產(chǎn)了適宜于精密模壓成型的低軟化點溫度的光學玻璃,使玻璃的軟化溫度降到了600℃以下,從而可延長模具的使用壽命,可達到降低成本的目的。
日本和美國在低熔點玻璃和非球面壓型研究方面起步較早,技術水平較先進。近年來,韓國的LG和Samsung等公司也開始研究生產(chǎn)低熔點玻璃。美國的康寧公司是美國的主要生產(chǎn)廠商,日本的HOYA,OHARA和Sumita是日本的主要生產(chǎn)廠商。日本的Sumita公司最近幾年發(fā)展很快,該公司的低熔點產(chǎn)品牌號、生產(chǎn)數(shù)量都是最多的。
從搜集到的資料來看,日本的HOYA公司所提供的商用低軟化點玻璃共有10個牌號,在其最新的產(chǎn)品目錄中公布了7個牌號,分別為M2BACD5N,M2BACD12,M2LAC130,M2LAF81,M2NBF1,M2NBFD130和M2NBFD82。日本的OHARA公司所提供的商用低軟化點玻璃在其產(chǎn)品目錄中共有10個牌號,分別為L2BSL7,L2PHL1,L2PHL2,L2BAL35,L2BAL42,L2TIM28,L2LAL12,L2LAL13,L2LAM69和LAH53。牌號最多的公司是日本的Sumita公司,共有20多個牌號,可提供PSK50,PSK60,VC79,VC78,CSK12,CD120CD45,K2PSFn3和K2PSFn1等牌號。各公司主要以生產(chǎn)FineGob材料(精密壓型的預制件)為主。
從日本和美國的光學玻璃生產(chǎn)廠商來看,在研制、生產(chǎn)方面方興未艾,市場需求也越來越大。隨著數(shù)碼相機的普及以及可拍照彩屏手機的興起,尤其是130萬以上像數(shù)的可拍照手機逐步成為未來的主流,可以預測,用于非球面透鏡的低熔點光學玻璃的市場需求將會得到迅速的增長。在中國大陸和臺灣幾個廠家中,幾年前就已開始開發(fā)非球面模壓成型,中國大陸的非球面加工也開始起步。在2002年3月,第一個非球面光學元件產(chǎn)業(yè)化基地在中國昆明建成,現(xiàn)已開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。但低熔點光學玻璃的研發(fā)生產(chǎn)尚處于起步階段,成都光明公司作為中國最大最先進的光學材料生產(chǎn)廠家,其低熔點玻璃的開發(fā)已取得初步成功,現(xiàn)已有數(shù)個牌號正處于中試階段。
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