工业镜头机加工极致的光学镜头是怎么磨成的？|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

极致的光学镜头是怎么磨成的？

随着智能手机的不断迭代，各大手机厂商在去库存和推新品中都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。摄像头成为智能手机进化的过程中最重要的主打设计之一，满足了人们更高品质的光影需求。

不仅手机，随着市场对照相机、摄像机、无人机、投影仪等光学消费品的需求不断扩大，液晶显示器、触摸屏手机的逐步普及，光学玻璃加工行业也随之日益发展，而抛光工艺在其生产过程中是不可或缺的重要环节，也得到前所未有的升级，适应了光学镜片的进步。

光学镜片/镜头 ，通常是光学玻璃或其他特殊材质做出来的镜片，一般指能透过和调节可见光的镜片，光学镜片必须经过光学仪器测量，检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格，合格的玻璃块经过加热锻压，成光学镜片毛胚。光学玻璃基片通常经过切割、滚圆、粗磨、精磨、抛光、磨边、镀膜、胶合、涂墨等加工。光学镜片经过研磨液细磨后，表面尚有厚的裂痕层，要消除此裂痕层的方法即为抛光。在磨边/研磨/抛光等工序，需要研磨液和抛光粉等来辅助作业。

手机主流摄像头镜头组成图。由若干镜片、隔片（隔圈）和压圈、镜筒组成。镜头则受像素、规格、标准等要素的影响，目前市场上有4P、5P 、6P甚至7P的结构，

从材质上分，光学镜片/镜头主要分为塑料镜头和玻璃镜头两大类；制程上又分成球面和非球面。塑料镜头便于自动化批量加工，玻璃镜头需要逐个研磨加工难度较大。现在手机应用的主要是非球面塑料镜头。塑料镜头的优点在于便于大规模量产，玻璃镜头的优点在于透光率更高。除此之外，还有玻璃塑料混合镜头，结合了二者的特点。加工工艺不同，其中的抛光工序也有所不同。

镜头主要决定画面清晰度（画面清透度、光线、远近景）、图像显示范围，同时影响硬件支持的最高像素。研磨抛光工艺决定镜头品质，包括对光学镜片的精度、公差、光洁度、透过率以及后期的成像品质。

光学镜片（如手机摄像头、专业摄像机/照相机、无人机镜头、车载摄像头、望远镜以及光电仪器的光学系统）的传统抛光方法有热流法、回蚀法、旋转式玻璃法、电子环绕共振法、低压CVD、选择淀积、淀积一腐蚀一淀积、等离子增强CVD。由于这些技术都属于的局部平面化技术，为了能达到全局平面化，化学/机械抛光技术 逐步兴起。

光学镜片主流的抛光方式有三种种，机械抛光、化学抛光和化学机械抛光 。三种者都需要研磨抛光液（粉），又可分为为抛光粉和研磨液（行业中也把抛光液称为研磨液或把研磨液称为抛光液）。一般研磨液（粉）用于粗磨，抛光液（粉）用于精密磨削。抛光粉通常用于研磨液的下道工序。

抛光粉，就是抛光过程中用的粉状磨介，通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成。铈基稀土抛光粉是较为重要的抛光粉产品之一，因其具有切削能力强，抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁等优点，故比其他抛光粉（如Fe2O3红粉）的使用效果佳，而被人们称为"抛光粉之王"，用于光学镜片、表面玻璃抛光,天然水晶、液晶显示屏、各种棱镜和反射镜、激光精密抛光等。传统的抛光玻璃镜片所使用的抛光粉以氧化铈(CeO2)为主，抛光粉调配的比例依镜片抛光时期不同而有所不同，一般抛光初期与和抛光模合模时使用浓度较高的抛光粉，镜片表面光亮后，则改用浓度较稀的抛光粉，以避免镜面产生的表面雾化。

研磨液是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂，抛光液具有良好的去油污，防锈，清洗和增光性能。性能稳定、无毒，对环境无污染等作用。按照材质主要分为金刚石研磨液、氧化硅研磨液、氧化铈研磨液、氧化铝研磨液和碳化硅研磨液等。是各主要光学镜头的重要研磨抛光液体，还可适用于高精密元件的研磨，如硅晶圆片、蓝宝石片、LED芯片、微晶玻璃基板、集成电路光掩模、硬盘基板、磁头、陶瓷、光纤连接器等。当对光学镜头及其光学系统的镜片抛光时，研磨液在机械抛光和化学机械抛光中的作用原理不尽相同。

用于机械抛光的研磨液，以金刚石、B4C等为磨料，通过添加分散剂等方式分散到液体介质中，从而形成具有磨削作用的液体，称为金刚石研磨液、碳化硼研磨液等。磨料在分散液中游离分布，利用磨料硬度比待磨工件硬度大的原理，实现工件的研磨、减薄。根据磨料的表面、颗粒大小及研磨液配置、研磨设备稳定性等情况，研磨完成后，工件表面容易留下或大或小的划痕。所以，机械作用的研磨液一般用于粗磨，后续还需要精密研磨抛光。

用于化学机械抛光 的研磨液利用了磨损中的“软磨硬”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的抛光表面，是机械削磨和化学腐蚀的组合技术，它借助超微粒子的研磨作用和化学腐蚀作用在被研磨的介质表面形成光洁平坦表面。所以化学机械作用研磨液又称为化学机械抛光液。在一定压力及抛光浆料存在下，被抛光工件相对于抛光垫作相对运动，借助于纳米粒子的研磨作用与氧化剂的腐蚀作用之间的有机结合，在被研磨的工件表面形成光洁表面。

随着光学镜片及其光学系统技术的升级和功能的提升，传统的研磨及抛光方法，从精度和效率方面已不适应。除了通用型的化学/机械抛光方法以外，浴法抛光、离子束抛光、等离子体辅助抛光也被适用于不同精密构造的光学系统。

浴法抛光 ：浴法抛光是指工件和抛光盘都浸在抛光液中，所用装置示意图抛光液的深度以设备静止时淹没工件 10～15mm 为宜，搅拌器是使抛光液处于悬浮状态，不产生沉淀，抛光玻璃时一般使用氧化铁(红粉)、氧化铝等抛光材料。

离子束抛光 ：离子束抛光是玻璃工件在传统抛光后，用来进一步提高抛光精度的补充抛光方法。先在真空(1.33Pa)条件下，将惰性气体(氩、氪、氙等)原子使用高频或放电等方法使之成为离子，再用20～25kV的电压加速，然后碰撞到位于1.33×10 Pa真空度的真空室内的被加工工件表面上，将能量直接传给工件材料原子，使其逸出表面而被去除。这种方法可以使工件去除厚度达10～20μm，是典型的用物理碰撞方法进行的抛光技术，一般情况下表面粗糙度可达0.01μm，精度高的达0.6nm。

等离子体辅助抛光 ：等离子体辅助抛光是利用化学反应来去除表面材料而实现抛光的方法，采用特定气体，制成活性等离子体，当活性等离子体与工件表面作用，发生化学反应，生成易挥发的混合气体，从而将工件表面材料去除。

在以上研磨抛光技术基础上目前又发展了一些新的加工技术，如数控研磨和抛光技术、应力盘抛光技术、超光滑表面加工技术、延展性磨削加工、弹性发射抛光法、激光抛光、震动抛光等，这些新技术，已完全适应光学领域迅猛发展的要求。

光学透镜新的加工技术，需要边检测、边修正，不仅加工精度高，而且加工速度提高几倍到几十倍，对人工技术的依赖性已很小，新研磨和抛光技术的智能化程度都很高，重复精度高。数控研磨和抛光、应力盘抛光技术等，专门针对球面和非球面光学透镜的加工，非常专业化。

单晶蓝宝石是一种用途广泛的晶体材料，具有优异的透光性，因此应用于各种光学领域的仪器镜头以及电子产品屏幕等。苹果公司的iPhone手机目前使用的摄像头镜片就是由蓝宝石材料制作。

2000 年 6 月夏普首先开始在手机上装载摄像头，开启了移动端的光学市场；iPhone 4 首发手机前置摄像头并且摄像头的体积得到了缩减；之后前置摄像头的规格也在不断升级；2017年双摄爆发式增长；2009年华为P30系列50倍变焦开启远射革命；2020年，前置双摄、后置四摄更大功能的摄像头组装载各大旗舰手机上。如今3D 建模等功能正在加速导入，未来手机摄像头将会继续导入 AR 等功能。现有的光学镜头(片)的抛光研磨作为光学系统设计的重要工序之一，也将助力光学在自动驾驶、虚拟现实、工业等领域取得新的突破。

从各类电子显示屏到设备摄像头以及其他精密仪器的光学系统，从生物识别到人脸识别，从3D建模到虚拟现实，随着 5G 时代的到来，光学革命性创新将与新的 AR\VR 领域息息相关，也为供应商带来了更多的创新方向和更大的市场空间。

《2024年中国工业镜头行业深度研究报告》-华经产业研究院发布

工业领域机器视觉镜头（即工业镜头）是机器视觉中负责成像的核心部件，是机器视觉产业链中不可或缺的一部分，镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。机器视觉为机器植入了眼睛，镜头就是眼睛的晶状体。成像是机器视觉系统获取、处理和分析信息的基础，机器视觉系统处理的所有图像信息均通过机器视觉镜头得到。

国内机器视觉行业起步于20世纪90年代，最初以代理国外产品为主，进入21世纪后，国内企业开始逐渐将发展重心转向自主研发产品。得益于自动化发展趋势和广泛的下游应用空间，国内机器视觉行业虽然起步较晚，但发展相较于全球其他国家更为迅速。2016-2023年，我国机器视觉市场规模由47亿元增长至278亿元，复合增长率达30.52%，较全球机器视觉行业同期复合增速高出近17个百分点。

工业镜头的应用领域广泛，包括工业自动化、医疗、安防、交通、航空等。其中，工业领域是机器视觉镜头的主要应用领域之一。随着我国机器视觉技术的不断进步和成熟，行业内领先企业的快速成长发展，行业整体产能逐步扩大，规模效应逐渐体现，工业镜头等机器视觉产品的性价比将得到进一步提高，市场规模也在稳步提升，2023年我国工业镜头市场规模来到了31.62亿元。

华经产业研究院 研究团队使用桌面研究与定量调查、定性分析相结合的方式，全面客观的剖析工业镜头 行业发展的总体市场容量、产业链、经营特性、盈利能力和商业模式等。科学使用SCP模型、SWOT、PEST、回归分析、SPACE矩阵等研究模型与方法综合分析工业镜头行业市场环境、产业政策、竞争格局、技术革新、市场风险、行业壁垒、机遇以及挑战等相关因素。根据工业镜头 行业的发展轨迹及实践经验，精心研究编制《2024-2030年中国工业镜头行业发展前景预测及投资策略研究报告 》，为企业、科研、投资机构 等单位投资决策、战略规划、产业研究 提供重要参考。

《2024-2030年中国工业镜头行业发展前景预测及投资策略研究报告 》对工业镜头 行业发展环境、市场运行现状进行了具体分析，还重点分析了行业竞争格局、重点企业的经营现状，结合工业镜头 行业的发展轨迹和实践经验，对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。是企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局，把握行业未来发展方向、提高企业经营效率、做出正确经营决策不可或缺的重要工具。

本报告数据来源主要是一手资料和二手资料相结合，本司建立了严格的数据清洗、加工和分析的内控体系，分析师采集信息后，严格按照公司评估方法论和信息规范的要求，并结合自身专业经验，对所获取的信息进行整理、筛选，最终通过综合统计、分析测算获得相关产业研究成果。

报告目录：

第一章工业镜头行业产品定义及行业环境发展分析

第一节工业镜头行业产品定义

一、工业镜头行业产品定义及分类

二、工业镜头行业产品应用范围分析

三、工业镜头行业发展历程

四、工业镜头行业或所属大行业发展地位及在国民经济中的地位分析

第二节工业镜头行业产业链发展环境简析

一、工业镜头行业产业链模型理论

二、工业镜头行业产业链示意图

三、工业镜头行业产业链相关叙述

第三节工业镜头行业市场环境分析

一、工业镜头行业政策发展环境分析

1、行业监管体制分析

2、行业法律法规分析

3、行业发展规划分析

二、工业镜头行业经济环境发展分析

1、居民收入水平

2、居民消费水平

3、恩格尔系数情况

4、城市化进程情况

5、人民币汇率走势

三、工业镜头行业技术环境分析

1、工业镜头所属行业专利申请数分析

2、工业镜头所属行业专利申请人分析

3、工业镜头所属行业热门专利技术分析

四、工业镜头行业技术现状及趋势

1、工业镜头行业技术流程或现状

2、工业镜头行业技术发展趋势

第四节工业镜头行业宏观经济现状预测分析

一、中国人口分析

二、中国GDP走势

三、2019-2023年中国经济现状分析

四、2024-2030年中国经济预测分析

第二章 2019-2023年工业镜头行业国内外市场发展概述

第一节 2019-2023年全球工业镜头行业发展分析

一、全球经济发展现状

1、全球经济发展分析

2、全球贸易现状分析

3、全球经济发展趋势分析

二、2019-2023年全球工业镜头行业发展概述

1、全球工业镜头行业市场供需情况

2、全球工业镜头行业市场规模及区域分布情况

3、全球工业镜头行业重点国家市场分析

4、全球工业镜头行业发展热点分析

5、2024-2030年全球工业镜头行业市场规模预测

6、全球工业镜头行业技术发展现状及趋势分析

第二节 2019-2023年中国工业镜头行业简述

一、中国工业镜头行业生命周期分析

二、中国工业镜头行业市场成熟度情况

三、中国和国外工业镜头行业对比SWTO

四、国内工业镜头行业发展优惠政策或措施

1、进出口关税

2、国家政策支持

3、部分地方政府支持

五、2024-2030年工业镜头行业发展前景分析

1、全球工业镜头行业发展前景

2、中国工业镜头行业发展前景

第三章 2019-2023年中国工业镜头产业运行现状分析

第一节我国工业镜头行业发展状况分析

一、我国工业镜头行业发展阶段

1、工业镜头行业概述

2、工业镜头行业发展热点

二、我国工业镜头行业发展产销量情况

三、我国工业镜头行业价格分析

四、我国工业镜头行业价格影响因素分析

第二节工业镜头行业运行现状分析

一、我国工业镜头行业市场规模

二、我国工业镜头行业细分市场分析

第三节 2019-2023年中国工业镜头产业发展存在的问题与对策分析

第四章 2021-2023年国内工业镜头行业（所属行业）数据监测分析

第一节 2021-2023年中国工业镜头行业（所属行业）总体数据分析

一、2021年中国工业镜头所属行业全部企业数据分析

二、2022年中国工业镜头所属行业全部企业数据分析

三、2023年中国工业镜头所属行业全部企业数据分析

第二节 2021-2023年中国工业镜头行业（所属行业）不同规模企业数据分析

一、2021年中国工业镜头所属行业不同规模企业数据分析

二、2022年中国工业镜头所属行业不同规模企业数据分析

三、2023年中国工业镜头所属行业不同规模企业数据分析

第三节 2021-2023年中国工业镜头行业（所属行业）不同所有制企业数据分析

一、2021年中国工业镜头所属行业不同所有制企业数据分析

二、2022年中国工业镜头所属行业不同所有制企业数据分析

三、2023年中国工业镜头所属行业不同所有制企业数据分析

第五章 2019-2023年中国工业镜头产业竞争格局分析

第一节 2019-2023年中国工业镜头产业竞争现状分析

一、中国工业镜头产品品牌竞争分析

二、中国工业镜头产业技术竞争分析

三、中国工业镜头产业进出口分析

1、中国工业镜头产业或相关行业产品进出口数据

2、中国工业镜头产业或相关行业产品进出口分来源（国别）

第二节行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第三节 2019-2023年中国工业镜头行业集中度分析

一、工业镜头企业集中度分析

二、工业镜头市场集中度分析

第四节行业国际竞争力比较

一、生产要素

二、需求条件

三、相关产业

四、企业战略、结构与竞争状态

五、政府的作用

第五节 2019-2023年中国工业镜头产业竞争策略分析

第六章 2019-2023年中国工业镜头所属行业区域发展分析

第一节中国工业镜头行业区域发展现状分析

一、2023年中国工业镜头行业区域消费格局

二、2023年中国工业镜头行业区域品牌发展分析

三、2023年中国工业镜头行业区域重点企业分析

第二节 2019-2023年华北地区

一、华北地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第三节 2019-2023年东北地区

一、东北地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第四节 2019-2023年华东地区

一、华东地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第五节 2019-2023年华南地区

一、华南地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第六节 2019-2023年华中地区

一、华中地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第七节 2019-2023年西部地区

一、西部地区经济发展现状分析

二、市场规模情况分析

三、市场需求情况分析

四、行业发展前景预测

第七章中国工业镜头行业优势企业竞争力分析

第一节企业工业镜头

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第二节企业B

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第三节企业C

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第四节企业D

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第五节企业E

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第八章工业镜头上下游行业分析

第一节工业镜头上游行业增长情况

一、原材料发展现状分析

二、相关生产设备市场分析

第二节工业镜头下游行业区域分布情况

一、下游需求结构分析

二、下游主要应用领域发展分析

第三节 2024-2030年中国工业镜头上下游行业发展预测

第四节国内外经济形势对工业镜头上下游行业的影响

第九章中国工业镜头行业投资机会与风险分析

第一节 2024-2030年中国工业镜头产业发展前景趋势预测分析

一、工业镜头产量预测

二、工业镜头市场规模预测

三、工业镜头技术研发方向预测

第二节 2024-2030年中国工业镜头市场发展预测分析

一、工业镜头市场需求预测

二、工业镜头价格走势分析

三、工业镜头进出口预测分析

第三节工业镜头行业投资机会分析

一、工业镜头投资项目分析

二、可以投资的工业镜头模式

三、2024年工业镜头投资机会

四、2024年工业镜头投资新方向

五、2024-2030年工业镜头行业投资的建议

六、新进入者应注意的障碍因素分析

第四节影响工业镜头行业发展的主要因素

第五节工业镜头行业投资风险及控制策略分析

第十章 2024-2030年工业镜头行业投资前景分析

第一节工业镜头行业投资情况分析

一、总体投资结构

二、投资规模情况

三、投资增速情况

四、分地区投资分析

第二节工业镜头行业投资机会分析

第三节工业镜头行业发展前景分析

一、全球化下工业镜头市场的发展前景

二、工业镜头市场面临的发展商机

第四节中国工业镜头行业市场发展趋势预测

第五节工业镜头产品投资机会

第六节工业镜头产品投资趋势分析

第七节项目投资建议

第八节中国工业镜头行业市场重点客户战略分析

第十一章有关建议

第一节工业镜头行业发展前景预测

一、用户需求变化预测

二、竞争格局发展预测

三、渠道发展变化预测

四、行业总体发展前景及市场机会分析

第二节工业镜头企业营销策略

一、价格策略

二、渠道建设与管理策略

三、促销策略

四、服务策略

五、品牌策略

第三节工业镜头企业投资策略

一、子行业投资策略

二、区域投资策略

三、产业链投资策略

第四节工业镜头企业应对当前经济形势策略建议

一、战略建议

二、财务策略建议

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