軍用光學現(xiàn)代技術(shù)論文范文(2)
光學技術(shù)論文篇一
《淺析數(shù)字電影放映中的光學技術(shù)》
摘 要 電影行業(yè)是近幾年發(fā)展較為快速的行業(yè)之一，數(shù)字電影領(lǐng)域也被越來越多的人所熟知，數(shù)字電影放映系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的完善，而使用在數(shù)字電影放映系統(tǒng)的光學技術(shù)卻鮮為人知。光學技術(shù)使用其中，使得數(shù)字放映系統(tǒng)更加復(fù)雜化，本文就對此做出簡單的分析，主要對應(yīng)用在數(shù)字電影放映中的光學技術(shù)進行研究。
關(guān)鍵詞 數(shù)字電影;光學技術(shù);系統(tǒng)
21世紀的社會發(fā)展主要是以知識經(jīng)濟與信息技術(shù)為主，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，給社會中的各個行業(yè)、各個領(lǐng)域帶來不小的沖擊。電影行業(yè)是社會眾多行業(yè)之一，也受到了來自科學技術(shù)的影響，老式的放映膠卷模式已經(jīng)逐漸被取消，如今的電影行業(yè)以數(shù)字化電影為主。數(shù)字電影在放映的過程中是要依靠一定的技術(shù)才得以有效的實施，其中最主要的是光學技術(shù)，而且在新時代發(fā)展之下，光學技術(shù)也隨之發(fā)生了更大的變化與進步，可以說如今的電影行業(yè)發(fā)展如此迅速，光學技術(shù)在其中發(fā)揮了不可忽視的作用。
1 光學技術(shù)和數(shù)字放映系統(tǒng)
光學技術(shù)是一項應(yīng)用于電影放映方面的技術(shù)，往深層次研究的話，所謂的光學，指的就是以對光研究為基礎(chǔ)，來探討“光”這種特殊物質(zhì)與其他普通物質(zhì)作用的各種作用。數(shù)字電影放映系統(tǒng)作為現(xiàn)如今電影行業(yè)主要的放映形式，主要依靠的是放映系統(tǒng)，隨著膠片電影淡出電影舞臺，數(shù)字電影不僅繼承了原有膠片電影的優(yōu)勢，更在此基礎(chǔ)之上改變放映的形式，改變了膠片電影所帶來的不足之處，優(yōu)化了電影放映的技術(shù)，通過數(shù)據(jù)拷貝的方式進行有效的傳遞與播放，使得電影不會在放映的過程中由于次數(shù)的增加而影響播放的質(zhì)量，促進了電影行業(yè)的發(fā)展。
2 光學技術(shù)在數(shù)字電影放映中的應(yīng)用分析
技術(shù)的發(fā)展，無論是對人們的日常生活還是對社會的進步發(fā)展，都發(fā)揮著重要的作用。為此，本文主要講的就是有關(guān)應(yīng)用于數(shù)字電影放映所使用的技術(shù)，那么，光學技術(shù)是如何應(yīng)用在數(shù)字電影的放映系統(tǒng)中呢?主要是分為以下幾個方面。
2.1 光學技術(shù)在數(shù)字電影成像中的應(yīng)用
光學原理，在數(shù)字電影放映的過程中所使用的光學技術(shù)就是要在這一原理的基礎(chǔ)上進行的。文中所講的數(shù)字電影，就不得不提到投影技術(shù)，在現(xiàn)代的電影投影技術(shù)方面最常見的3種方式就是液晶顯示、直接光學放大以及數(shù)字化光處理，而在這3種方式之中使用的最為廣泛也最為成熟的就是數(shù)字化光處理技術(shù)，這一技術(shù)所使用的原理就是用所集合的半導(dǎo)體晶片效應(yīng)來促使電路圍繞著固定的�S進行旋轉(zhuǎn)，從而發(fā)生有規(guī)律的偏轉(zhuǎn)，在控制電場電路的基礎(chǔ)上，光線就會照在微鏡上發(fā)出不同方向的反射，因而通過鏡頭就會射到大銀幕上，銀幕上也就會產(chǎn)生微鏡的效果。簡單講，就是光學技術(shù)的使用，使得數(shù)字電影的投影成像呈現(xiàn)的更好，展現(xiàn)在大熒幕上的畫面質(zhì)量是良好的。
光學技術(shù)使用在數(shù)字電影的放映系統(tǒng)中是一個寬泛的概念，其實它可以分為若干個小的方面，接下來要分析的就是光學技術(shù)在數(shù)字電影彩色成像的應(yīng)用。在電影最早出現(xiàn)的年代，呈現(xiàn)在大銀幕上的電影畫面都是黑白色調(diào)的，而如今我們觀看的電影都是五彩繽紛，極具色彩畫面，達成這一效果的原因就是在數(shù)字電影中應(yīng)用了光學技術(shù)，在光學理論中，通過藍、綠、紅3種濾光片，在光的照射下可以形成多彩的顏色，電影放映中就是應(yīng)用了這一原理，通過數(shù)字處理技術(shù)對色彩的順序進行處理，在通過RGB格式的數(shù)據(jù)由DMD進行存儲，接受光系統(tǒng)的聚集，再將所接受到的白光照射到先前已經(jīng)存儲完畢的DMD上，藍、綠、紅這3種純原色的色彩會不斷按照順序投射到DMD上，DMD的圖像就會投射到大屏幕上，從而形成了方形的像素，而這些像素的形成正是人類肉眼可以看到的圖像，也就形成了精彩絕倫的電影畫面。
2.2 光學技術(shù)在終端投影鏡頭中的應(yīng)用
在研究光學技術(shù)的成像問題之后，接下來要談?wù)摰木褪枪鈱W在終端投影鏡頭中的應(yīng)用。首先，光學這一門學科較為復(fù)雜化，應(yīng)用在數(shù)字電影的放映系統(tǒng)中也正是利用了光學這一復(fù)雜性的特點，數(shù)字電影在運用的過程中使用了更多的光學參數(shù)，立足具體問題具體分析的原則，應(yīng)用到實際的工作中。其次，數(shù)字電影在影院的放映過程中，其放映距離都是固定的，因此關(guān)于鏡頭焦距的問題有多種選擇，盡管鏡頭的成本是非常貴的，但是利用光學技術(shù)進行調(diào)整，從而生產(chǎn)出了40mm～120mm的十分鐘變焦鏡頭，這種鏡頭的產(chǎn)生在一定程度上減少了所需要用到的成本。最后，工作距離的確定可以通過以下兩個方面的方式，一方面，對電影放映機在放映的過程中所涉及到光學部分進行實地測量，以最為直接的方式得到數(shù)據(jù)，但這一方式的困難點就在于用于測量光學部分的儀器無論是在價錢還是在操作系數(shù)上都是比較有難度的，因此，在實施的過程中會難以操作;另一方面，基于光的逆向原則基礎(chǔ)之上，結(jié)合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及聚光片和分光作用的數(shù)據(jù)，從而計算出工作距離，這一方式相對于前一種方式而言，在操作性上更為簡單。
2.3 光學技術(shù)所涉及的鏡頭結(jié)構(gòu)和成像應(yīng)用
光學技術(shù)所涉及到的光學原理，既能讓人簡單明了又可以復(fù)雜的讓人摸不著頭腦，將這一項技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字電影的放映系統(tǒng)中，在很大程度上解決了原先膠片電影所帶來的不足之處，優(yōu)化了電影放映系統(tǒng)，使得電影行業(yè)得到快速的發(fā)展，光學技術(shù)在這一發(fā)展過程中貢獻了不少的力量。光學技術(shù)涉及到電影放映系統(tǒng)的方方面面，電影放映鏡頭的工作距離與焦距之間的比例是維持在一定的系數(shù)之內(nèi)，也就是說最佳的距離是在0.5～0.7之間，前面已經(jīng)提到鏡頭焦距最合適的是40mm～120mm的十分鐘變焦鏡頭，如果將兩者結(jié)合在一起的話，那么兩者的比例就會直線上升到3，但是在這過程中就會出現(xiàn)一些問題，為了能夠更好的起到協(xié)調(diào)的作用，可以通過遠心的鏡頭結(jié)構(gòu)，再通過全權(quán)分離的方式對遠心光路進行改進，促進其發(fā)展。另一方面，借助光學原理來投影成像，極有可能會受到光學的相差而產(chǎn)生一定的影響，因此，在使用光學技術(shù)的時候一定要注意利用光學原理減少像素差，從而使得所呈現(xiàn)的影片質(zhì)量完好。
3 結(jié)論
數(shù)字電影已經(jīng)成為電影行業(yè)的主流產(chǎn)品，而光學技術(shù)在數(shù)字電影放映系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛，并且在放映系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用，在了解光學技術(shù)和數(shù)字電影放映系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對光學技術(shù)在數(shù)字電影放映過程中的應(yīng)用分析，希望可以加深對光學技術(shù)的了解，促進光學技術(shù)得到進一步發(fā)展，從而促進電影行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
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光學技術(shù)論文篇二
《光學玻璃模壓成型技術(shù)》
摘要 光學玻璃模壓成型法由于能直接一次成型，因而大大節(jié)省了材輔料、時間、設(shè)備及人力，且能模壓出不同形狀。在非球面光學玻璃零件和小型、微型光學元件制造方面，有著廣闊的應(yīng)用前景。通過闡述該項綜合技術(shù)所涉及的低熔點玻璃材料的要求與現(xiàn)狀、模具材料與加工、模壓工藝和設(shè)備，詳細介紹了光學玻璃模壓成型技術(shù)的概況與關(guān)鍵點，指出我國應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展該項技術(shù)。
關(guān)鍵詞 光學玻璃;模壓成型;低熔點玻璃;模具工藝
0 引言
光學玻璃模壓成型技術(shù)，是利用了玻璃從熔融態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化的過程是連續(xù)可逆的熱加工性質(zhì)，在玻璃的轉(zhuǎn)變溫度Tg附近，在無氧條件下，對玻璃和模具進行加溫加壓，一次性將光學玻璃模壓成達到使用要求的光學零件[1]。由于光學玻璃模壓成型法摒棄了傳統(tǒng)的粗磨、精磨、拋光以及定心磨邊等工序，直接一次成型，大大節(jié)省了材輔料、時間、設(shè)備及人力，且能模壓出不同形狀，尤其是在非球面光學玻璃零件和小型、微型光學元件制造方面，有著廣闊的應(yīng)用前景。光學玻璃模壓成型技術(shù)是一項綜合技術(shù)，需綜合考慮玻璃材料、模具材料、模壓設(shè)備及模壓的工藝參數(shù)等，它所涉及的技術(shù)均為各個領(lǐng)域的尖端技術(shù)[2]。
1 適于精密模壓的光學玻璃材料及預(yù)成型件
理論上講，光學玻璃都可以模壓。但實際上，一方面，轉(zhuǎn)變溫度Tg高的玻璃，以及含Ti高于5%的玻璃，在高溫下會與模具產(chǎn)生反應(yīng)，致使模具的使用壽命很短且零件表面質(zhì)量差;另一方面，含有Pb、As等氧化物的玻璃不符合環(huán)境保護要求也不能用于模壓。為適應(yīng)玻璃模壓成型技術(shù)的發(fā)展，要求材料廠家開發(fā)出轉(zhuǎn)變溫度Tg低(600℃以下)的環(huán)保型光學玻璃材料。世界各光學材料生產(chǎn)企業(yè)都投入了很大精力，開發(fā)出多種低熔點的適宜于模壓成型的玻璃材料。尤其是最近五年左右時間，低熔點玻璃從品種數(shù)量的增長、折射率范圍的擴大、Tg值的降低等方面，都有了很大的進步。目前，日本和德國在這方面走在了世界的前列，HOYA(保谷光學)、OHARA(小原光學)、SUMITA(住田光學)和SCHOTT(肖特光學)是其中的佼佼者。由于各個廠家的材料配方不同，導(dǎo)致光學常數(shù)相同或相近時，玻璃的Tg值會有所不同，且材料具體各項參數(shù)也有差異，因此在進行系統(tǒng)設(shè)計時必須首先考慮好所使用的光學玻璃材料的生產(chǎn)廠家。
由于模壓成型技術(shù)是光學玻璃材料直接一次性成型，出模后不再進行拋光，因此，對用于模壓的毛坯相應(yīng)提出了更高的要求。通常，毛坯會預(yù)加工成球形、橢球形或平面、平凸、雙凸形[3-4]，也稱之為預(yù)成型件。預(yù)成型件有熱加工和冷加工兩種方式，其中，小直徑球形和橢球形可通過滴料直接成型，而其它幾種形式的預(yù)成型件及直徑超出滴料范圍的預(yù)成型件必須先用傳統(tǒng)的研磨拋光方法制造出來。各廠家滴料成型的預(yù)成型件一般每批次最小訂單量為30 000件。
對預(yù)成型件的要求：因為模壓不可能消除毛坯表面及內(nèi)部的缺陷，因此毛坯在壓型前的表面清潔度、表面粗糙度及材料內(nèi)部質(zhì)量均不得低于完工后的要求;由于要精密控制壓型后的尺寸，毛坯的尺寸和重量也應(yīng)進行精密控制。
為進一步防止高溫時玻璃與模具發(fā)生粘連，HOYA、OHARA、SCHOTT等廠家現(xiàn)已開發(fā)出在預(yù)成型件表面鍍防粘薄膜的方法，一方面可防止粘附，另一方面還可提高模壓過程中玻璃和成型面之間的潤滑性。薄膜的種類可為含碳薄膜或氮化物薄膜、貴金屬膜等，優(yōu)選使用含碳薄膜，尤其是模具材料為SiC、ZrO2時。
2 模壓模具的材料選擇及加工技術(shù)
在光學玻璃模壓成型技術(shù)中，高精度的鏡片和特殊的工藝過程要求模壓成型的模具應(yīng)達到以下要求：1)加工后的模具表面應(yīng)達到光學鏡面的表面粗糙度，在高溫環(huán)境下能保持表面質(zhì)量包括面形精度和表面疵病、表面粗糙度不變;2)模壓過程中不與玻璃起反應(yīng)或發(fā)生粘連現(xiàn)象，脫模性能良好;3)在高溫環(huán)境具有很高的剛性、硬度、強度，能耐冷熱反復(fù)沖擊。模具材料的選擇、模具的加工與研磨拋光、模具的表面處理等應(yīng)綜合考慮以上要求。
以HOYA為例，已開發(fā)出多種有關(guān)模具材料的專利。主要的模具材料包括SiC、Si3N4、WC超硬合金和金屬陶瓷，并在模具基體的成型表面上加鍍脫模膜。以WC等超硬合金為基體時，表面加鍍貴金屬膜或氮化物膜;以SiC為基體時，表面加鍍硬質(zhì)碳膜;膜層厚度控制在10nm~50nm左右。
由于所使用的模具材料硬度大，一般具有硬脆性，在加工過程中容易產(chǎn)生裂紋，影響工件的使用性能，因此對模具加工中所使用的刀具和加工方法提出了很高的要求。模具基體加工的機床都是超精密數(shù)控加工機床，與金剛石微分砂輪和高精度的在線檢測補償系統(tǒng)相配合。加工方法包括納米磨削技術(shù)和PCD刀具微細銑削技術(shù)，后又發(fā)展出將ELID(Electrolytic In.Process Dressing)鏡面磨削技術(shù)[4]與納米磨削技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用到非球面透鏡模具的加工上。
為達到更好的表面精度，模具表面還需進行研磨拋光?？捎糜谀＞邟伖獾募夹g(shù)有磁流變拋光(MRF)技術(shù)[5]、磁射流拋光(MJP)技術(shù)及超聲波研磨技術(shù)。
3 模壓工藝及設(shè)備
光學玻璃模壓成型專用機床的制造技術(shù)主要掌握在日本、美國、德國和荷蘭等國，如日本東芝、SYS，美國曼徹斯特精密光學公司、康寧公司，德國蔡司，荷蘭飛利浦等[6]。
模壓成型的具體工藝過程和工藝參數(shù)，隨設(shè)備不同而有所區(qū)別，但加熱與模壓工序都要求是在無氧化氣氛下進行。一般來說，光學玻璃模壓成型可以分為等溫成型和異溫成型兩種方式。等溫成型是將預(yù)成型件導(dǎo)入到模壓成形模具中，并將該成型模具與玻璃一起進行加熱來進行零件加工的方法。
異溫成型是先加熱預(yù)成型件，使其軟化，再將其導(dǎo)入到已預(yù)熱的模壓成型模具中進行精密模壓成型的方法。簡單地講，等溫成型就是將模具和預(yù)成型件同時加熱和冷卻，同時取出;異溫成型就是將預(yù)成型件單獨加熱后成型單獨冷卻和取出，模具溫度保持不變。等溫成型方式加熱升溫和冷卻降溫都需要較長時間，因此生產(chǎn)速度較慢，在面形精度、中心偏差要求較高的情況下，推薦使用等溫成型方式;在重視生產(chǎn)率提高的情況下推薦使用異溫成型方式。
4 結(jié)論
光學玻璃模壓成型技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于各類球面和非球面光學零件的制造中，尤其是在小型和微型光學元件及非球面制造方面具有傳統(tǒng)光學零件不可比擬的優(yōu)越性。目前，包括低熔點玻璃的熔煉、模具加工與鍍膜、模壓設(shè)備及工藝等關(guān)鍵技術(shù)主要掌握在國外廠家手中，我國尚處于起步階段，很多方面還受制于國外技術(shù)壁壘，因此，繼續(xù)深入開展光學玻璃模壓成型技術(shù)方面的研究十分迫切，具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
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