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分析报告-非球面光学镜头

非 球 面 光 学 镜 头项 目 建 议 书昆明禹诚投资管理咨询有限公司编制Kunming Yunnan China昆明钱局街186号兴云大厦606室 邮编:650031 电话:(0871)5339860非球面光学镜头项 目 建 议 书昆明禹诚投资管理咨询有限公司编制昆明钱局街186号兴云大厦606室 邮编:650031 电话:(0871)5339860Kunming Yunnan China目 录第1章 总论1. 项目提出的必要性和依据2. 主要经济技术指标第2章 产品市场现状及初步预测第3章 资源情况及原材料供应状况3.1 资源情况3.2 原材料供应状况第4章 项目主要技术内容4.1 技术指标及技术来源4.2 技术负责单位和主要技术负责人简介第5章 项目实施方案5.1 项目选址及拟建规模5.2 产品工艺方案5.3 项目承担单位和项目负责人简介第6章 项目投资估算及资金筹措第7章 项目社会经济效益分析7.1 项目经济效益分析7.2 项目社会效益及生态效益分析第8章 项目实施进度第1章 总 论1. 1 项目提出的必要性和依据随着光学和电子技术的发展,光电技术不仅广泛地应用于国民经济、科学技术和日常生活的各个领域,而且光学零件也由大而分散的零件发展成为小的集成元件。

在这个发展过程中非球面光学零件起着很重要的作用。

所谓非球面光学零件简单地说就是光学零件的面形是一个高次曲面,其数学方程是一个高次方程。

非球面光学零件不仅可以校正球差、慧差、畸变、像散等像差,使光学系统的像质提高,从而增大观察或瞄准的视场和作用距离,而且使用少量的非球面光学零件就能显著地减少整个系统的零件数量,缩小系统的尺寸,从而节省大量的材料和劳动工作量,在降低成本的同时还减少光能损失,提高成像的清晰度。

非球面技术是近几年少数几个发达国家首先发展起来的高科技应用技术。

自从有光学仪器以来,其光学系统的透镜都是采用玻璃球面透镜,据不完全统计,目前仅在中国的光学仪器制造行业中,透镜每年的生产量有2亿件左右。

早在17世纪,科学家就认识到在光学系统中采用非球面光学零件的优点,但长期以来一直未能推广应用,这主要是非球面光学零件的制造和检测要比球面光学零件困难得多。

过去,非球面光学零件主要靠技术熟练的工人用手工进行修抛,生产率很低,成本很高,重复精度不能保证。

随着科学技术的发展,特别是精密加工和计算机技术的发展,在70年代在非球面光学零件的加工方法上有了突破。

加工效率、精度和成本等方面取得了许多令人满意的研究成果。

目前国外非球面光学零件的制造技术主要有计算机数控精磨抛光技术,计算机数控单点金刚石车削技术,光学玻璃透镜精密模压成型技术,光学塑料注射成型技术等。

目前国外的各种非球面加工工艺已经处于比较成熟的阶段。

从大到几米直径小到几毫米直径、从单件到大批量、从高精度到一般精度都能加工。

可以根据产品的规格和批量的要求选用不同的非球面加工工艺,经济合理地加工出非球面光学零件。

在近代,光机电结合是推动社会发展的一门新兴技术。

光学系统从单一性能、大体积、高成本及复杂的加工工艺向高性能、小体积、低成本及大批量规模化转化。

在这个转化中很重要的一个技术就是采用非球面光学系统替代传统的球面光学系统,在这方面比较有代表性的有计算机光盘读出头、VCD、DVD等光电产品中的光学系统,还有照相机、摄影机的光学系统。

由于采用了非球面透镜,才使得这些光电仪器实现了小型化、低成本,才能进入千家万户。

九十年代初非球面技术在发达国家得到了飞速的发展。

我国的非球面加工技术基本处于空白,这使我国在光机电产品的档次、性能、体积、重量、成本等方面都无法与国外产品竞争。

因此,非球面光学零件的制造产业化是关系到提高我国光机电产品的档次、质量,是关系到缩小与发达国家在光电高新技术应用方面的差距的大事。

目前我国已经在大量上光机电的产品,如大屏幕投影电视机、VCD 和DVD播放机、各类照相机等。

国家经贸委等有关部门要求云南光学仪器厂尽快制造出非球面的光学透镜,建立起我国自己的非球面产业。

第2章 产品市场现状和初步预测非球面光学零件在民用光电仪器中应用十分广泛,其中的投影镜头及各种照相机镜头、DVD光学头的市场需求将越来越大。

下面仅对大屏幕投影电视非球面投影镜头、DVD光学头、照相机镜头的市场需求进行简要分析:2.1 大屏幕投影电视非球面投影镜头随着市场需求的不断发展,人民生活水平的不断提高,以及工业技术的不断进步,大屏幕、高亮度、高清晰度的彩色电视机需求量越来越大,己经成为当前电视机产业发展的主流。

传统的显象管式直视电视机受体积和质量的限制,而且制造技术难度大,生产成本高,难以将屏幕大型化,为此,一些先进国家都在寻求新的技术路线,竞相开发投影电视。

大屏幕投影电视属于“九五”期间国家重点科技攻关项目,也是九七年国务院批准的当前国家重点鼓励发展的产业、产品。

目前电子工业部开发的投影电视机采用了我国自行生产的宝石屏摄像管,可大大提高显像屏的耐压能力和成像质量。

电子工业部对这一新技术产品规划在2000年力求达到100万台的生产能力,规划在咸阳和北京各建年产50万台能力的生产线。

大屏幕投影电视机主要是由显视器件、非球面光学镜头和其它辅助元件组合而成,其中非球面光学镜头是关键部件之一,它要求为广视角、大口径、短焦距的玻璃塑料混合式非球面结构,以达到减少镜片数量,缩小体积,减轻重量和提高成像质量。

从预测可以看出,大屏幕投影电视非球面镜头在本世纪末全国最低需求量是100万套。

因此,与大屏幕投影电视相配套的非球面光学镜头产业化生产具有良好的社会效益,以及广阔的市场前景。

云南光学仪器厂是非球面光学镜头的重点配套厂家,并且在科研阶段工厂就参与样机开发,并提供了合格的样品。

2.2 DVD光学物镜一九九七年世界DVD市场启动,据日本电子工业会(EIAJ)统计,一九九七年全世界DVD Video player销量达79.6万台,可以说世界DVD市场“开门大吉”已成定局,一九九八年世界DVD又是突飞猛进的一年,索尼公司曾预测2002年DVD�Video player全世界销量1153万台,世界DVD市场己进入快速增长期。

一九九六年初曾经存在的阻碍DVD市场启动的世界市场影响、整机价格、软件供应,区域划分问题这“四大因素”至今都已得到根本改善,DVD开始受到消费者青睐。

城市居住条件的改善,促进了对大屏幕彩电的需求,同时也促进了影碟机的升级换代,以接近录像机的价格,购买清晰度高得多的DVD,这对城市年青的消费者特别有吸引力。

我国家电市场的特点是消费层次起点低、跨度大,DVD播放机的发展丰富了我国影碟机市场,目前VCD碟片市场品种丰富、价廉物美,特别适应中、低档消费群体,这决定了VCD产品还会有较长的生命周期,因此,VCD与DVD还将有若干年的共存期。

在今后4至5年内DVD逐步进入城市,VCD向农村市场过渡。

目前,制约国内DVD市场发展的主要因素仍是节目盘片的供应问题,据悉,国家己批准引进八条DVD光碟生产线。

其中一条母盘生产线,并将于一九九九年上半年投产,下半年供应市场。

这将有力推动DVD播放机整机市场的启动,预计一九九九年DVD Video player 市场销量100万台至150万台,2000年市场销量300万台至350万台,届时我国的DVD播放机市场进入快速增长期。

同时,与DVD共存的VCD播放机预计一九九九年市场销量为1350万台,二000年市场销量为1200万台。

因此,作为VCD和DVD关键部件的光学头国内需求量预计一九九九年共计将达到1500万只,2000年需求量共计将达到1550万只。

不仅如此,惠州一家组装计算机CD�ROM光学头的公司,要求云南光学仪器厂与其配套生产的月产量就达200万只。

即便每只光学头只有一件非球面光学物镜,按以上论述的数据可以推算出到2000年,仅国内DVD(含VCD)组装厂家每年对非球面光学物镜的需求量至少在1550万件以上。

如果加上其它光学头上的用量,则国内每年对非球面光学物镜的需求量将达到几千万件。

因此,CD、VCD、DVD光学头非球面物镜在国内市场的需求量很大。

为实现DVD产业化生产,国家已成立了DVD产业化推进委员会,云南光学仪器厂是该委员会中唯一的光学厂家。

3.3 照相机变焦镜头随着人们经济生活的改善,带变焦镜头的照相机的市场需求量与日俱增。

目前,国内年产各种照相机300万架,大部分厂家只能生产定焦照相机,变焦照相机年产量则只有几十万架,而此种照相机的需求量则在200万架以上。

另外,照相机变焦镜头也随着照相机的发展,其需求量也在不断增大,现在市场需求量最大的是f28~80mm的变焦镜头。

因此,若国内照相机光学系统采用非球面零件,则每年仅此项对非球面透镜的需求量将达到数百万件。

除上述以外,非球面光学零件还大量应用于其它民用光学仪器中,如已在天文望远镜、摄影镜头、照相机取景器、电影放映镜头、眼科及其它医疗仪器、CCD摄像镜头、复印机光学系统等领域中得到广泛的应用。

非球面光学零件已经逐步取代传统的球面光学零件,其市场需求量将十分巨大。

第3章 资源情况及原材料供应状况3.1 资源情况3.1.1 人力资源情况作为该项目技术负责单位的云南光学仪器厂,现有职工6732人,其中工程技术人员和技术管理人员1433(研究员高工9人,高级工程师148人,中级职称658人),各种生产设备设施4100台,固定资产2.8亿元,是国内光学行业中规模最大、技术全面、水平较高的光机电综合性企业,尤其是在光学零部件的制造中,有着丰富的生产经验,有一批专门从事科研、生产技术管理人员。

具有生产军、民品用光学棱镜、透镜元件2500万件的能力。

3.1.2云南光学仪器厂生产非球面透镜的有利条件A、有一台用于直接加工玻璃和晶体材料的球面和非球面光学透镜的单点金刚石车床(微表面发生器)车削后的面形精度可达0.01~0.0025um,也可加工用于各种镜头的球面和非球面塑料透镜的高精度注塑和模压模具,还可以直接用于光学对样板的加工,这是制造非球面光学体的关键,加快各种光学仪器新产品样机的开发研制速度。

通过该设备就能将一些高新技术转换成生产力,该机床不仅可以加工较软的铝、铜、塑料,还能加工较硬的晶体、光学玻璃和黑色金属。

机床程序分辨率为10纳米(0.01μm),反馈分辨率为2.5纳米(0.0025μm);现已完成投影镜头非球面透镜的车削。

它是目前国内唯一的最先进的用于生产光学零部件和光学专用模具的设备。

B、工厂对非球面光学系统的设计研究已有多年,有先进的计算机设计软件和较丰富的经验,并已进行了多个产品非球面光学系统的设计,基本掌握了非球面光学系统设计的要求和方法,在模具制造方面,工厂先后引进了模具加工中心、线切割机、电火花成型机、高精度数控机床和三坐标测量机等国际先进设备,和美国先进的UG CAD/CAM软件,具有较强的精密模具设计与制造的能力。

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