第２９卷第４期 ２０１４年８月 光电技术应用 ＥＬＥＣＴＲＯ—ＯＰＴＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｖ０ｌ＿２９．Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ，２０１４ 光电器件与材料・ 手机镜片非球面面形精度ＰＶ评价标准分析 陈科伟 （浙江舜宇光学有限公司，浙江余姚３１５４００） 摘要：光学元件的面形精度是评价其是否符合要求的重要指标，一般使用峰谷Ｐ 值作为评价标准，即元件表面最高点 与最低点的差值。Ｐ 值在用ＵＡ３Ｐ检测仪进行测量时具有较大的波动性，易受环境影响。为更有效地对手机镜片非球面面形 精度做出评价，通过实验检讨了三种评价标７＂￣ＰＶ、ＰＶ２０、ＰＶｑ对真实表面的反映情况，结果显示ＰＶ２０、ｐＶｑ对环境因素相对不 敏感，可以在一定程度上排除脏污点等奇异点对测量结果的不良影响；同时证明ＰＶ２０、ＰＶｑ对检测精度的变化相对不敏感 以 及在批次生产中具有较好的评价稳定性。 关键词：非球面；面形评价标准；ＰＶ；ＰＶ２０；Ｐ 中图分类号：０４３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１２５５（２０１４）．０４．００１３—０４ ＰＶ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ Ｌｅｎｓ Ａｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｃｕｒａｃｙ ＣＨＥＮ Ｋｅ—ｗｅｉ ｆＺｈ￣ｉａｎｇ Ｓｕｎｎｙ Ｏｐｔｉｃｓ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｙｕｙａｏ ３１５４００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｄｅｘ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｃｃｏｒｄ ｗｉｔｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｐｅａｋ—ｔｏ—ｖａｌｌｅｙ（尸＇／）ｖａｌｕｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ｉｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ．ＰＶ ｖａｌｕｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ＵＡ３Ｐ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ａｆ－ ｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｌｅｎｓ ａｓｐｈｅｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． ｔｈｒｅｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ＰＶ，ＰＶ２０ ａｎｄ Ｐ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｈｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ＰＶ２０ ａｎｄ Ｐ ａｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｍｅａｓｕｒｅ— ｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｓｉｎｇｕｌａｒ ｐｏｉｎｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｄｉｒｔｙ ｐｏｉｎｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ＰＶ２０ ａｎｄ尸 ａｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｙ ｈａｖｅ ｂｅｔｔｅｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｓｐｈｅｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ；ｓｕｒｆａｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ；ｐｅａｋ－ｔｏ－ｖａｌｌｅｙ（Ｐ ；ＰＶ２０；ＰＶｑ 近年来，随着手机市场需求及非球面镜片技术 的发展，非球面手机镜头已经广泛应用到各类手机 中ｎ 。非球面手机镜头主要由数个非球面镜片组成， 求能够反映元件的真实情况，这就需要较高的检测 精度，但随着检测仪器测试精度的提高，ＰＶ值评价 标准暴露出了它的缺陷，若元件表面存在脏污点等 奇异点，将有可能造成表面最大点或最低点的变更， 镜片面形精度直接影响镜头的成像质量 ，因此对 镜片面形进行精确测量及给出正确的评价就显得十 分重要 一ｌ。现对面形精度的评价中，峰谷ＰＶ值是其 中采用较为普遍的指标之一。光学元件面形检测要 影响ＰＶ真实值，特别是对于具有较大口径的光学元 件 。目前相关检测软件采用了改进的面形评价标 准，如ＷＹＫＯ软件使用ＰＶ２０标准，４Ｄ干涉仪使用 收稿日期：２０１４—０５．２１ 作者简介：陈科伟（１９８６一），男，浙江余姚人，硕士，主要从事手机镜片成型及评价方面的研究 １６ 光电技２ ∞ 术２ ∞ 应用 ｌ ∞ ｌ ∞ ０ ∞ 第２９卷 （Ｐ ）＝０．１５４ ２６３ ４，ＰＶ＞ＰＶ２０＞ＰＶｑ，说明ＰＶ评价标 仪器精度影响及批次稳定性方面多具有较好的效 果。因此将ＰＶ２０、ＰＶｑ评价标准导入ＵＡ３Ｐ检测镜 片非球面面形过程中，特别是对于具有大的有效面 准所得的值离散程度大，Ｐ 评价标准所得值的离 散程度最小。结合图４更能看出ＰＶ标准偏离平均 值较大，Ｐ 各值较好地集中在平均值附近。故三 种评价标准中，ＰＶ值的随机波动性大，不稳定，不能 去除镜片表面存在的奇异点，ＰＶｑ随机波动性最小， 较稳定，能有效地排除表面存在奇异点的干扰， 的镜片，将得到更可靠更稳定的结果；同时ＰＶ２０、 ＰＶｑ可为今后进行镜片面形设计提出合理的设计参 数，以及保证相关光学元件加工质量提供一定的指 导意义 ＰＶ２０介于两者之间，因此ＰＶ２０、Ｐｙｑ具有较好的批 次稳定性，可以保证检测结果的有效性，从而对镜片 批次生产进行更有效、更真实地管控。 参考文献 ［１】 黄航星，金伟民，鲁丁．一款超薄非球面手机镜头设计 ｌＪ］．应用光学，２０１０，３１（３）：３６５—３６９． 蜒 值 ［２】 孙可．一种塑料光学非球面镜片的成型技术［Ｊ］．工程塑 料应用，２００９（６）：２７—２９． 堪 蠖 【３］ 庄怀港．非球面塑料光学镜片成型工艺仿真与优化［Ｄ］． 武汉：武汉理工大学，２００６． １４】 勾志勇，王江，王楚，等．非球面光学设计技术综述ｌＪＪ．激 ｌｌ１ 光杂志，２００６，２７（３）：１－２． ［５］ 谢高容．非球面镜片面形检测技术综述ｆＪ１．光学仪器， 图４三种评价标准下１０个样本的ＰＶ、 ＰＶ２０、ＰＶｑ分布情况 ２００７，２９（２）：８７—９０． ［６］ 戴斌飞．面形精度评价方法研究［Ｄ］．苏州：苏州大学， ２００５． ５结论 ［７】 程子清．非球面光学元件检测方法的研究【Ｄ］．中国舰船 研究院，２００５． 从实验分析结果来看，ＰＶ、ＰＶ２０、ＰＶｑ三种评价 标准对表征理想镜片非球面差异不大，但当镜片表 面存在脏污点等奇异点时，ＰＶ评价标准将受到很大 程度的干扰，而ＰＶ２０、ＰＶｑ能在一定程度上去除奇 异点的影响，从而反映镜片非球面真实情况，去除 奇异点能力ＰＶｑ＞ＰＶ２０；同时ＰＶ２０、ｐｖｑ在排除检测 ［８】 贾世奎，李成贵，杨辉，等．非球面光学元件面形检测方 法【ＪＪ＿上海计量测试，２００９，２１３（５）：１－６． ［９】 徐德衍，王青，高志山，等．现行光学元件检测与国际标 准［Ｍ］．北京：科学出版社，２００９：９４．１００． 【１０】高波，李瑞洁，魏小红，等．关于光学元件面形评价参数 峰谷值（ＰＶ）的分析ｆＪ１．应用光学，２０１０，３１（６）： １０４６—１０４９ 一 一一一一一一一一一…一… 。 一 一一 一 一 一 一 ？ 一 一版权声明 本刊已成为《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊、《中文科技期刊数据库》收 ｊ 录期刊、《中国期刊全文数据库》全文收录期刊、《中国学术期刊综合评价数据库》统 计源期刊、美国《鸟利希期刊指南》收录期刊，并加入中国光学期刊网，建立了《光电 技术应用》期刊网站，所刊载的文章在国内外数据库检索机构及网站（包括纸板、光 盘版、网络版）报道时，不再征求作者意见。稿件刊登录用后作者著作权使用费与本 刊稿酬一次性付给，并赠送当期样刊两份。 ＝ ： 一一一一一一一一＝一一 Ｅ ｔ！ 一一一 一一…一一 ÷ 一 一…一…ｉ｜ ：一一一一一 一： 一 一：一……一 ＝＝一一一…