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温度载荷下安防镜头的离焦与补偿分析
1
作者
司占山
石广丰
+2 位作者
唐亚
海鸿松
张庆
《应用光学》
北大核心
2025年第5期981-987,共7页
为了降低研发成本,缩短研发周期,在设计阶段对安防镜头进行无热化设计是必要的。基于OpticStudio STAR模块作为有限元分析与光学分析之间的接口工具,对一款光圈数为1.6~1.3的安防镜头进行光机热集成分析。在UG中建立有限元模型并导入An...
为了降低研发成本,缩短研发周期,在设计阶段对安防镜头进行无热化设计是必要的。基于OpticStudio STAR模块作为有限元分析与光学分析之间的接口工具,对一款光圈数为1.6~1.3的安防镜头进行光机热集成分析。在UG中建立有限元模型并导入Ansys中,以镜头正常使用温度区间内的最高和最低温度作为载荷进行热应力分析,得到镜片表面面型数据和相关热应力数据;将面型数据运用STAR模块进行拟合并导入Zemax中进行光学离焦量模拟;通过结构-光学-结构迭代设计,设计出在−40℃~80℃温度范围内像质符合要求的成品镜头。最后通过镜头高低温离焦量测试,验证了镜头在极限温度环境中成像的稳定性,以及光机热集成分析的准确性。
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关键词
光机热集成分析
温度载荷
面型拟合
离焦量
热应力
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职称材料
基于Moldflow模拟注射成型与注射压缩成型对比分析
2
作者
赫灵川
石广丰
刘辉煌
《塑料》
北大核心
2025年第3期141-146,160,共7页
根据某款非球面塑胶镜片的材料特性和设计标准,为满足成型外观、结构及产能的要求,设计的浇注系统采用了1模8穴的设计布局,使用冷流道、侧浇口进料形式。结合传统注射成型加工方式不能满足镜片在面型精度及内应力等方面要求的问题,选用...
根据某款非球面塑胶镜片的材料特性和设计标准,为满足成型外观、结构及产能的要求,设计的浇注系统采用了1模8穴的设计布局,使用冷流道、侧浇口进料形式。结合传统注射成型加工方式不能满足镜片在面型精度及内应力等方面要求的问题,选用注射压缩成型方式作为新的工艺。采用Moldflow软件对镜片进行传统注射成型及注射压缩成型模拟分析,分析结果表明,制品熔接痕得到明显的改善;体积收缩率在非球面区域外径处由2.509%减少至1.537%;收缩变形分析结果表明,外径变形由36.8μm减少至13μm,非球面外径变形量由24μm减少至7.9μm,浇口处变形量由36.4μm减少至14.1μm;光学迟滞模拟中,非球面S1面外径处迟滞由68.26 nm减少至14.86 nm,浇口处由57.64 nm减少至37.36 nm;非球面S2面外径处迟滞由53.37 nm减少至21.06 nm,浇口处由62.56 nm增加至103.4 nm。新工艺满足设计要求,达到了进行实际生产的标准。
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关键词
非球面镜片
浇注系统设计
MOLDFLOW
体积收缩分析
光学迟滞模拟
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职称材料
玻塑混合定焦镜头热离焦与补偿分析
3
作者
陈根根
石广丰
+3 位作者
吴峰
王金秋
裴雷钢
史国权
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第5期959-966,共8页
在玻塑混合定焦安防镜头中塑胶镜片、玻璃镜片、镜框的材料性质差异较大,复杂温度环境下,镜头机械结构热变形与光学消热设计会共同影响像质。为保证镜头复杂温度环境下成像稳定,根据安防镜头−40℃~80℃的测试温度,对镜头进行光机热一体...
在玻塑混合定焦安防镜头中塑胶镜片、玻璃镜片、镜框的材料性质差异较大,复杂温度环境下,镜头机械结构热变形与光学消热设计会共同影响像质。为保证镜头复杂温度环境下成像稳定,根据安防镜头−40℃~80℃的测试温度,对镜头进行光机热一体化分析。在Ansys workbench中建立镜头热结构有限元模型,计算镜头的热弹性变形;使用Zernike多项式拟合镜面的面型变化,将拟合结果导入Zemax中,判断温度载荷对像质的影响。光机热一体化分析结果表明:在极限测试温度载荷下,镜头底座的材料为聚碳酸酯混合20%玻璃纤维时,有效补偿了Zemax中模拟光学系统本身的热离焦量;镜框材料为聚碳酸酯混合30%玻璃纤维时,塑胶镜片所受挤压应变最大为2.36×10^(−3) mm;镜框材料为聚碳酸酯混合20%玻璃纤维时,塑胶镜片所受挤压应变最大为0.53×10^(−3) mm,第二种镜框材料可以使镜头像质保持稳定。最后通过对镜头高低温法兰焦距测量试验,验证了镜头的温度适应能力和光机热一体化分析的准确性。
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关键词
光机热一体化分析
玻塑混合
定焦镜头
主镜框
ZERNIKE多项式
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职称材料
题名
温度载荷下安防镜头的离焦与补偿分析
1
作者
司占山
石广丰
唐亚
海鸿松
张庆
机构
长春理工大学机电工程学院
东莞市宇瞳光学科技股份有限公司
出处
《应用光学》
北大核心
2025年第5期981-987,共7页
基金
吉林省科技厅重点技术攻关项目(20190302123GX)。
文摘
为了降低研发成本,缩短研发周期,在设计阶段对安防镜头进行无热化设计是必要的。基于OpticStudio STAR模块作为有限元分析与光学分析之间的接口工具,对一款光圈数为1.6~1.3的安防镜头进行光机热集成分析。在UG中建立有限元模型并导入Ansys中,以镜头正常使用温度区间内的最高和最低温度作为载荷进行热应力分析,得到镜片表面面型数据和相关热应力数据;将面型数据运用STAR模块进行拟合并导入Zemax中进行光学离焦量模拟;通过结构-光学-结构迭代设计,设计出在−40℃~80℃温度范围内像质符合要求的成品镜头。最后通过镜头高低温离焦量测试,验证了镜头在极限温度环境中成像的稳定性,以及光机热集成分析的准确性。
关键词
光机热集成分析
温度载荷
面型拟合
离焦量
热应力
Keywords
integrated optical,mechanical and thermal analysis
temperature load
profile fitting
defocusing amount
thermal stress
分类号
TN201 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于Moldflow模拟注射成型与注射压缩成型对比分析
2
作者
赫灵川
石广丰
刘辉煌
机构
长春理工大学
长春电子
科技
学院
东莞市宇瞳光学科技股份有限公司
出处
《塑料》
北大核心
2025年第3期141-146,160,共7页
文摘
根据某款非球面塑胶镜片的材料特性和设计标准,为满足成型外观、结构及产能的要求,设计的浇注系统采用了1模8穴的设计布局,使用冷流道、侧浇口进料形式。结合传统注射成型加工方式不能满足镜片在面型精度及内应力等方面要求的问题,选用注射压缩成型方式作为新的工艺。采用Moldflow软件对镜片进行传统注射成型及注射压缩成型模拟分析,分析结果表明,制品熔接痕得到明显的改善;体积收缩率在非球面区域外径处由2.509%减少至1.537%;收缩变形分析结果表明,外径变形由36.8μm减少至13μm,非球面外径变形量由24μm减少至7.9μm,浇口处变形量由36.4μm减少至14.1μm;光学迟滞模拟中,非球面S1面外径处迟滞由68.26 nm减少至14.86 nm,浇口处由57.64 nm减少至37.36 nm;非球面S2面外径处迟滞由53.37 nm减少至21.06 nm,浇口处由62.56 nm增加至103.4 nm。新工艺满足设计要求,达到了进行实际生产的标准。
关键词
非球面镜片
浇注系统设计
MOLDFLOW
体积收缩分析
光学迟滞模拟
Keywords
aspherical lens
design of pouring system
Moldflow
volume shrinkage analysis
optical retardation simulation
分类号
TP391.7 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TQ320.66 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
玻塑混合定焦镜头热离焦与补偿分析
3
作者
陈根根
石广丰
吴峰
王金秋
裴雷钢
史国权
机构
长春理工大学机电工程学院
东莞市宇瞳光学科技股份有限公司
出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第5期959-966,共8页
基金
国家自然科学基金(51905047
51405031
51575057)。
文摘
在玻塑混合定焦安防镜头中塑胶镜片、玻璃镜片、镜框的材料性质差异较大,复杂温度环境下,镜头机械结构热变形与光学消热设计会共同影响像质。为保证镜头复杂温度环境下成像稳定,根据安防镜头−40℃~80℃的测试温度,对镜头进行光机热一体化分析。在Ansys workbench中建立镜头热结构有限元模型,计算镜头的热弹性变形;使用Zernike多项式拟合镜面的面型变化,将拟合结果导入Zemax中,判断温度载荷对像质的影响。光机热一体化分析结果表明:在极限测试温度载荷下,镜头底座的材料为聚碳酸酯混合20%玻璃纤维时,有效补偿了Zemax中模拟光学系统本身的热离焦量;镜框材料为聚碳酸酯混合30%玻璃纤维时,塑胶镜片所受挤压应变最大为2.36×10^(−3) mm;镜框材料为聚碳酸酯混合20%玻璃纤维时,塑胶镜片所受挤压应变最大为0.53×10^(−3) mm,第二种镜框材料可以使镜头像质保持稳定。最后通过对镜头高低温法兰焦距测量试验,验证了镜头的温度适应能力和光机热一体化分析的准确性。
关键词
光机热一体化分析
玻塑混合
定焦镜头
主镜框
ZERNIKE多项式
Keywords
optical-mechanical-thermal integration analysis
glass-plastic mix
fixed-focus lens
main frame
Zernike polynomial
分类号
TN216 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
温度载荷下安防镜头的离焦与补偿分析
司占山
石广丰
唐亚
海鸿松
张庆
《应用光学》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Moldflow模拟注射成型与注射压缩成型对比分析
赫灵川
石广丰
刘辉煌
《塑料》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
玻塑混合定焦镜头热离焦与补偿分析
陈根根
石广丰
吴峰
王金秋
裴雷钢
史国权
《应用光学》
CAS
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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已选文献
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