[發明專利]一種方形雙曲微透鏡的加工裝置及其制作工藝

有效

• 申請號: 202210284092.5
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114702247B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 王曄全
• 申請（專利權）人: 蘇州東輝光學有限公司
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00;C03C23/00;B24B13/00;B24B37/02;B24B37/04;G02B3/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 蔣春梅

1.一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：包括微透鏡第二曲面加工機構和微透鏡鍍膜工裝，通過所述微透鏡第二曲面加工機構加工完成的雙曲微透鏡裝載至所述微透鏡鍍膜工裝進行高溫鍍膜，所述微透鏡鍍膜工裝的厚度不大于雙曲微透鏡的長度；

所述微透鏡第二曲面加工機構包括上下設置的夾頭(1)和鋁模(2)，所述鋁模(2)內設置有丸片(3)，所述丸片(3)的中心開設有曲率孔(4)，所述夾頭(1)的下端卡嵌設置有玻璃管(5)，所述玻璃管(5)的長度大于3.5mm，所述夾頭(1)外螺紋連接有夾頭帽(6)，微透鏡置于所述玻璃管(5)的底端；

所述微透鏡鍍膜工裝包括鍍膜盤(7)，所述鍍膜盤(7)上排布設置有若干定位窗(8)，每一所述定位窗(8)的一端滑動設置有彈性片(9)，所述定位窗(8)的另一端滑動設置有限位擋板(10)，所述彈性片(9)和限位擋板(10)之間滑動設置有若干卡嵌板(11)，所述限位擋板(10)和所述鍍膜盤(7)之間設置有鎖緊件，所述微透鏡鍍膜工裝的外側設置有保護架；

所述彈性片(9)為半方形彈性片，包括對稱設置的幾形彈臂(91)，所述幾形彈臂(91)的一側設置有E形彈臂(92)，方形雙曲微透鏡卡嵌在E形彈臂(92)和所述卡嵌板(11)之間；所述卡嵌板(11)包括兩側對稱設置的E形卡盤(111)，所述E形卡盤(111)和所述E形彈臂(92)對應設置。

2.根據權利要求1所述的一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：所述玻璃管(5)內設置有POM圓棒(12)。

3.根據權利要求2所述的一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：微透鏡和所述POM圓棒(12)之間設置有棉花墊(13)，且長度要求范圍為0≤(POM圓棒長度+微透鏡長度+棉花墊長度)-玻璃管長度≤0.5mm。

4.根據權利要求1所述的一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：所述玻璃管(5)的內徑比微透鏡的直徑大0.01mm，且微透鏡的加工球面偏心小于50′。

5.根據權利要求1所述的一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：所述鎖緊件包括設置在限位擋板(10)和鍍膜盤(7)之間的鎖柱(14)，所述限位擋板(10)包括貼合所述鎖柱(14)設置的V形槽(101)，所述限位擋板(10)的另一側設置有與所述E形卡盤(111)對應的E形擋板(102)，所述鎖柱(14)的一側設置有鎖位螺栓(15)。

6.根據權利要求1所述的一種方形雙曲微透鏡的加工裝置，其特征在于：所述彈性片(9)、限位擋板(10)和卡嵌板(11)均采用鈹青銅材質。

7.一種方形雙曲微透鏡的制作工藝，其特征在于：使用權利要求1～6中任意一項所述的方形雙曲微透鏡的加工裝置，包括以下步驟：

(Ⅰ)定制所需直徑的圓柱體原料；

(Ⅱ)利用二十軸機對圓柱體的一面進行研磨球面，得到單曲面微透鏡，其中一端為平面，一端為球面；

(Ⅲ)利用數控平面銑磨機，對第(Ⅱ)步中獲得的單曲面微透鏡的平面進行研磨，從而減薄微透鏡，微透鏡的長度縮短至為1mm～3.5mm；

(Ⅳ)將第(Ⅲ)步獲得的單曲面微透鏡裝入上述微透鏡第二曲面加工機構的玻璃管中，裝入棉花墊和POM圓棒，通過夾頭帽鎖緊，然后將微透鏡第二曲面加工機構安裝至二十軸機上，通過二十軸機擺臂驅使夾頭對單曲面微透鏡加工第二曲面；

(Ⅴ)通過數控平面銑磨機對第(Ⅳ)步獲得的雙曲面微透鏡周向研磨拋光，從而加工成正方形，得到方形雙曲面微透鏡；

(Ⅵ)將第(Ⅴ)步獲得的方形雙曲面微透鏡依次裝入上述微透鏡鍍膜工裝中；

(Ⅶ)對裝載有方形雙曲面微透鏡的微透鏡鍍膜工裝進行超聲波清洗；

(Ⅷ)對裝載有方形雙曲面微透鏡的微透鏡鍍膜工裝在200℃條件下進行高溫鍍膜；

(Ⅸ)將鍍膜完成的產品從微透鏡鍍膜工裝中卸載，進行成品檢驗，最終獲得方形雙曲微透鏡成品。

8.根據權利要求7所述的一種方形雙曲微透鏡的制作工藝，其特征在于：上述第(Ⅳ)步中裝入的微透鏡和玻璃管之間的縫隙通過蠟填充，待加工完成后，進行除蠟清洗。