[發明專利]一種楔形透鏡組件及其加工方法

有效

• 申請號: 201310627527.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104297822A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 孫紅曉;龐樹峰;李號召;李麗蘋;袁兆峰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B7/02;G02B27/64
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于光學制造技術領域，具體涉及一種楔形透鏡組件，同時還涉及一種楔形透鏡組件的加工方法。

背景技術

像差是指光學中，實際像與根據單透鏡理論確定的理想像的偏差，這些偏差是折射作用造成的。像差是由透鏡對色光的不同彎曲能力所致，并造成帶有色暈的像。與色無關的像差（單色像差）包括使像變形的像差（畸變、像場彎曲）和使像模糊的像差（面像、形像、散光）。像差在光學系統中可以通過透鏡的組合減小到最低限度。但是，透鏡組合往往會增大光學系統的重量；減少透鏡組合的透鏡數量，又影響光學系統的成像質量，因此，現有技術中的透鏡組合還不能滿足光學系統對于重量和成像質量的雙重要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種楔形透鏡組件，用于校正光學系統的像差，解決現有的透鏡組合不能滿足光學系統對于重量和成像質量的雙重要求的問題。

本發明的第二個目的是提供一種楔形透鏡組件的加工方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種楔形透鏡組件，包括平凹透鏡、楔形鏡和平凸透鏡，所述平凹透鏡和楔形鏡同光軸設置，所述楔形鏡的一面與光軸垂直，為垂直面，該垂直面與平凹透鏡的平面緊密貼合；所述楔形鏡上與垂直面相對的斜面與平凸透鏡的平面緊密貼合；所述楔形透鏡組件左右對稱，平凹透鏡、楔形鏡和平凸透鏡的左右兩端面平齊，形成與對稱面平行的第一面和第二面；平凹透鏡、楔形鏡和平凸透鏡的下端面平齊且形成逐漸遠離光軸的斜面。

一種上述的楔形透鏡組件的加工方法，包括下列步驟：

1）取待加工組件，設計與對稱面平行的虛擬面為設計基準面；

2）將待加工組件粘接在玻璃塊的上端面上，使平凹透鏡的凹面平臺與玻璃塊的上端面緊密貼合，待加工組件的外圓邊緣與玻璃塊的前端面對齊，設計基準面與玻璃塊的前端面平行；

3）裝夾，編制第一面加工程序，加工第一面；

4）測量第一面距設計基準面的實際距離d1’，將d1’與設計要求d’進行比較，如符合要求，進入步驟5）；

如不符合要求，根據d1’與d’的差值修正第一面加工程序，修正加工第一面至符合要求；

5）將加工組件從玻璃塊上拆下后重新粘接在玻璃塊的上端面上，使平凹透鏡的凹面平臺與玻璃塊的上端面緊密貼合，加工組件的外圓邊緣與玻璃塊的前端面對齊，設計基準面及第一面與玻璃塊的前端面平行；

6）裝夾，編制第二面加工程序，加工第二面；

7）測量第二面距第一面的實際距離d2’，將d2’與設計要求d”進行比較，如符合要求，進入步驟8）；

如不符合要求，根據d2’與d”的差值修正第二面加工程序，修正加工第二面至符合要求；

8）將加工組件從玻璃塊上拆下后重新粘接在玻璃塊的上端面上，使加工組件的第一面與玻璃塊的上端面緊密貼合，平凹透鏡的凹面平臺與玻璃塊的左側面對齊，外圓與玻璃塊的后端面對齊；

9）裝夾，編制斜面加工程序，加工斜面；

10）測量斜面與光軸的夾角α，如α符合要求，進入步驟11）；

如α不符合要求，根據實際值與設計要求的差值修正斜面加工程序，修正加工斜面至符合要求；

11）測量平凹透鏡與楔形鏡的貼合面與斜面的交線距外圓的距離L’，根據L’與設計值L的差值，修改斜面加工程序中的E值，修正加工斜面至L’符合要求；

所述E值為加工程序中機床回轉中心至待加工面的距離。

12）將加工組件從玻璃塊上拆下，清洗，即得。

所述待加工組件為平凹透鏡、楔形鏡和平凸透鏡粘合而成的透鏡組件。所述平凹透鏡、平凸透鏡為圓形；楔形鏡為大半個圓形且存在一個與對稱軸平行的基準面。平凹透鏡與楔形鏡的外圓尺寸相同，平凸透鏡的外圓尺寸比平凹透鏡的外圓尺寸小2mm。

將待加工組件或加工組件粘接在玻璃塊的上端面的方法是：將待加工組件或加工組件、玻璃塊加熱至70～80℃，在平凹透鏡的凹面平臺或加工組件的第一面、玻璃塊的上端面上涂覆一層蜂蠟，將涂覆蜂蠟的兩面緊密貼合，自然冷卻至室溫，即得。

所述設計要求d’的計算方法為：精確測量待加工組件的外圓尺寸外圓距設計基準面的尺寸dj，計算得設計基準面距對稱面的距離設計要求第一面距對稱面的距離為d1，則第一面距設計基準面的設計要求

步驟3）和步驟6）中，所述裝夾為將玻璃塊的前端面與夾具的定位面靠緊，壓桿壓在玻璃塊上。

步驟9）中所述裝夾是在玻璃塊的底面及夾具上表面涂覆蜂蠟，將玻璃塊的底面與夾具的上表面對齊粘接。