一种楔形透镜组件及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种楔形透镜组件及其加工方法，该楔形透镜组件包括平凹透镜、楔形镜和平凸透镜，所述平凹透镜和楔形镜同光轴设置，所述楔形镜上与光轴垂直的垂直面与平凹透镜的平面紧密贴合；楔形镜上与垂直面相对的斜面与平凸透镜的平面紧密贴合；所述楔形透镜组件左右对称，左右两端面平齐，形成与对称面平行的第一面和第二面；平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的下端面平齐且形成逐渐远离光轴的斜面。本发明专利技术的楔形透镜组件，实现了对光学系统较大像差的校正，保证光学系统较高的成像质量；依照光线轨迹对楔形透镜组件外形进行切割成型，解决了圆形楔形透镜组件不切割时造成的光学系统重量太大的问题，充分满足光学系统对重量的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该楔形透镜组件包括平凹透镜、楔形镜和平凸透镜，所述平凹透镜和楔形镜同光轴设置，所述楔形镜上与光轴垂直的垂直面与平凹透镜的平面紧密贴合；楔形镜上与垂直面相对的斜面与平凸透镜的平面紧密贴合；所述楔形透镜组件左右对称，左右两端面平齐，形成与对称面平行的第一面和第二面；平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的下端面平齐且形成逐渐远离光轴的斜面。本专利技术的楔形透镜组件，实现了对光学系统较大像差的校正，保证光学系统较高的成像质量；依照光线轨迹对楔形透镜组件外形进行切割成型，解决了圆形楔形透镜组件不切割时造成的光学系统重量太大的问题，充分满足光学系统对重量的要求。【专利说明】-种楔形透镜组件及其加工方法
本专利技术属于光学制造
，具体涉及一种楔形透镜组件，同时还涉及一种楔 形透镜组件的加工方法。
技术介绍
像差是指光学中，实际像与根据单透镜理论确定的理想像的偏差，这些偏差是折 射作用造成的。像差是由透镜对色光的不同弯曲能力所致，并造成带有色晕的像。与色无关 的像差(单色像差）包括使像变形的像差(畸变、像场弯曲）和使像模糊的像差(面像、形像、 散光)。像差在光学系统中可以通过透镜的组合减小到最低限度。但是，透镜组合往往会增 大光学系统的重量；减少透镜组合的透镜数量，又影响光学系统的成像质量，因此，现有技 术中的透镜组合还不能满足光学系统对于重量和成像质量的双重要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种楔形透镜组件，用于校正光学系统的像差，解决现有的 透镜组合不能满足光学系统对于重量和成像质量的双重要求的问题。 本专利技术的第二个目的是提供一种楔形透镜组件的加工方法。 为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种楔形透镜组件，包括平凹 透镜、楔形镜和平凸透镜，所述平凹透镜和楔形镜同光轴设置，所述楔形镜的一面与光轴垂 直，为垂直面，该垂直面与平凹透镜的平面紧密贴合；所述楔形镜上与垂直面相对的斜面与 平凸透镜的平面紧密贴合；所述楔形透镜组件左右对称，平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的左 右两端面平齐，形成与对称面平行的第一面和第二面；平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的下端 面平齐且形成逐渐远离光轴的斜面。 -种上述的楔形透镜组件的加工方法，包括下列步骤： 1)取待加工组件，设计与对称面平行的虚拟面为设计基准面； 2)将待加工组件粘接在玻璃块的上端面上，使平凹透镜的凹面平台与玻璃块的上 端面紧密贴合，待加工组件的外圆边缘与玻璃块的前端面对齐，设计基准面与玻璃块的前 端面平行； 3)装夹，编制第一面加工程序，加工第一面； 4)测量第一面距设计基准面的实际距离dl'，将dl'与设计要求d'进行比较，如 符合要求，进入步骤5); 如不符合要求，根据dl'与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)将加工组件从玻璃块上拆下后重新粘接在玻璃块的上端面上，使平凹透镜的凹 面平台与玻璃块的上端面紧密贴合，加工组件的外圆边缘与玻璃块的前端面对齐，设计基 准面及第一面与玻璃块的前端面平行； 6)装夹，编制第二面加工程序，加工第二面； 7)测量第二面距第一面的实际距离d2'，将d2'与设计要求d"进行比较，如符合 要求，进入步骤8); 如不符合要求，根据d2'与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)将加工组件从玻璃块上拆下后重新粘接在玻璃块的上端面上，使加工组件的第 一面与玻璃块的上端面紧密贴合，平凹透镜的凹面平台与玻璃块的左侧面对齐，外圆与玻 璃块的后端面对齐； 9)装夹，编制斜面加工程序，加工斜面； 10)测量斜面与光轴的夹角α，如α符合要求，进入步骤11); 如α不符合要求，根据实际值与设计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)测量平凹透镜与楔形镜的贴合面与斜面的交线距外圆的距离L'，根据L'与设 计值L的差值，修改斜面加工程序中的Ε值，修正加工斜面至L'符合要求； 所述Ε值为加工程序中机床回转中心至待加工面的距离。 12)将加工组件从玻璃块上拆下，清洗，即得。 所述待加工组件为平凹透镜、楔形镜和平凸透镜粘合而成的透镜组件。所述平凹 透镜、平凸透镜为圆形；楔形镜为大半个圆形且存在一个与对称轴平行的基准面。平凹透镜 与楔形镜的外圆尺寸相同，平凸透镜的外圆尺寸比平凹透镜的外圆尺寸小2mm。 将待加工组件或加工组件粘接在玻璃块的上端面的方法是：将待加工组件或加工 组件、玻璃块加热至70?80°C，在平凹透镜的凹面平台或加工组件的第一面、玻璃块的上 端面上涂覆一层蜂蜡，将涂覆蜂蜡的两面紧密贴合，自然冷却至室温，即得。 所述设计要求d'的计算方法为：精确测量待加工组件的外圆尺寸Φ、外圆距设计 基准面的尺寸dj，计算得设计基准面距对称面的距离Φ'-φ/2;设计要求第一面距对称面的 距离为dl，则第一面距设计基准面的设计要求d'=dj-q>/2+dl。 步骤3)和步骤6)中，所述装夹为将玻璃块的前端面与夹具的定位面靠紧，压杆压 在玻璃块上。 步骤9)中所述装夹是在玻璃块的底面及夹具上表面涂覆蜂蜡，将玻璃块的底面与 夹具的上表面对齐粘接。 所述夹具包括圆柱形的底座，所述底座上端面设有支撑件，支撑件的上端面用于 与玻璃块的底面紧密配合；所述底座上端面上环设有两个以上安装孔，底座下端面中心设 有凹槽；所述底座侧面上设有用于与加工设备定位件紧密配合的通槽。 步骤11)中所述修改斜面加工程序中的E值，ΛΕ= (L' -L) · cos α。 所述Λ Ε为Ε值的修正量。 步骤12)中将加工组件从玻璃块上拆下后，对加工组件的锐角进行保护性倒角 0. 3mmX45°。 步骤12)中所述清洗是依次采用汽油、乙醇进行清洗。 本专利技术的楔形透镜组件，由平凹透镜、楔透镜和平凸透镜胶合而成，实现了对光学 系统较大像差的校正；外形设计合理，依靠其精密的外形进行定位，保证光学系统较高的成 像质量；依照光线轨迹对楔形透镜组件外形进行切割成型，下端面为斜面，解决了圆形楔形 透镜组件不切割时造成的光学系统重量太大的问题，在保证成像质量的同时，充分满足光 学系统对重量的要求。 本专利技术的楔形透镜组件的加工方法，在待加工组件上建立不影响组件最终成型的 设计基准面，将设计基准面作为第一面的工艺基准，通过精确控制第一面距设计基准面的 距离来控制第一面距对称面的距离，实现第一面与对称面的距离尺寸控制；第一面加工完 成后，将加工号的第一面合理传递为第二面加工的工艺基准，控制第二面距对称面的距离， 实现第二面的精确加工；斜面的加工是将玻璃块与加工组件看作加工六面体的一个面，力口 工出一个初始面，测量出平凹透镜的凹面平台与斜面的角度，间接得出斜面与光轴的夹角， 修正程序，补偿角度值，首先保证角度的准确，然后测量楔形镜与平凹透镜的贴合面与斜面 的交线距外圆的距离，再编制程序，修正几何尺寸误差；实现了楔形透镜组件的精密成型， 工艺简单，操作方便，适合大规模工业化生产。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1的楔形透镜组件的结构示意图； 图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楔形透镜组件，其特征在于：包括平凹透镜、楔形镜和平凸透镜，所述平凹透镜和楔形镜同光轴设置，所述楔形镜的一面与光轴垂直，为垂直面，该垂直面与平凹透镜的平面紧密贴合；所述楔形镜上与垂直面相对的斜面与平凸透镜的平面紧密贴合；所述楔形透镜组件左右对称，平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的左右两端面平齐，形成与对称面平行的第一面和第二面；平凹透镜、楔形镜和平凸透镜的下端面平齐且形成逐渐远离光轴的斜面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红晓，庞树峰，李号召，李丽苹，袁兆峰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41