一种批量制作非球面或球面光学元件的方法技术

技术编号:14538204 阅读:72 留言:0更新日期:2017-02-03 00:10
本发明专利技术公开了一种批量制作非球面或球面光学元件的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将单晶材料通过常规玻璃加工技术制作出非球面、球面模具,并将模具放置在带温控装置的温控底板上;步骤2:将所需玻璃材料熔融成液体浇注在模具上或先将所需玻璃熔融至玻璃态温度,然后将模具压印至液体玻璃溶液中;通过不同玻璃材料的退火工艺冷却成型;步骤3:在低于玻璃态温度时撤离模具,然后继续冷却成型批量得到非球面或球面模具。本发明专利技术所述的批量制作非球面或球面光学元件的方法可以实现高效率、高质量非球面和球面光学元件的制作,大大降低非球面和球面光学元件的制作成本。

Method for batch manufacturing aspheric or spherical optical element

The invention discloses a method for mass production of non spherical or spherical optical element, characterized by comprising the following steps: Step 1: single crystal materials through the production of non spherical and spherical mould conventional glass processing technology, and will be placed in the bottom mold temperature control with temperature control device; step 2: the glass material melt into a liquid pouring into the mold or the required glass melting and glass transition temperature, and then imprint to liquid glass solution; by annealing cooling molding of different materials; step 3: evacuate the mold below the glass state temperature, then cooling molding batch is non spherical or spherical mold. Production can achieve high efficiency and high quality of spherical and aspherical optical element method of non spherical or spherical optical element of the invention of the batch production, greatly reduce the production cost of spherical and aspherical optical elements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及球面和非球面制作
,尤其涉及一种采用晶体材料为批量制作非球面或球面光学元件的方法。
技术介绍
以光学玻璃为原料制作球面和非球面,常规技术通常只能单个制作,制作效率低,成本高,而极少种类的热敏玻璃可以通过压印成型技术批量生产球面和非球面,但是受限于热敏玻璃的单一性而不能满足大多数场合使用。常规玻璃压印成型模具均为超硬合金材料,不可避免合金模具本身机械加工的粗糙度影响,并且金属模具在高温条件下容易发生金属离子扩散到玻璃表面的缺陷。如果要克服这些困难且通过压印或者液体成型技术批量制作各种光学材料的球面和非球面元件,需要寻找一种既能耐高温且具有光学表面的易加工材料来制作模具。人工合成晶体YVO4(熔点2100℃)、YAG(熔点2220℃)单晶硅(熔点1600℃)高熔点且本身具备同玻璃类似的加工性能,毫无疑问的成为超硬合金模具的完美替代品。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对大多数玻璃熔点高无法压印成型技术的不足,提出一种批量制作非球面或球面光学元件的方法。本实专利技术采用以下技术方案来实现:一种批量制作非球面或球面光学元件的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将单晶材料通过常规玻璃加工技术制作出非球面或球面模具,并将模具放置在带温控装置的温控底板上;步骤2:将所需玻璃材料熔融成液体浇注在模具上或先将所需玻璃熔融至玻璃态温度,然后将模具压印至液体玻璃溶液中;通过不同玻璃材料的退火工艺冷却成型;步骤3:在低于玻璃态温度时撤离模具,然后继续冷却成型批量得到非球面或球面光学元件。优选的,所述单晶材料可以是YVO4、YAG、单晶硅等人工或者天然产的单晶材料。优选的,所述熔融玻璃可以任何种类的光学玻璃或者晶体材料。优选的,所述的模具表面可以进行各种改性镀膜如剥离性能、防酸碱性能、提高寿命等。优选的,所述带温控装置的温控底板可以是金属或者陶瓷底板。采用上述技术,本专利技术所述的批量制作非球面或球面光学元件的方法的有益效果为:本专利技术方法突破了传统光学玻璃不能用熔液浇注或压印成型方法批量生产,同时又能达到传统加工的光学级表面;可以实现高效率、高质量非球面和球面光学元件的制作,大大降低非球面和球面光学元件的制作成本。附图说明图1为本专利技术实施例1中凸面非球面(球面)模具示意图;图2为图1玻璃熔液浇注成型示意图;图3为本专利技术实施例2凹面非球面(球面)压印成型示意图;其中:101、201、301非球面(球面)模具;102、202、302带温控装置的温控底板;203、304光学玻璃熔液、303、盛放光学玻璃溶液的装置。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1,如图1、图2所示:步骤1:晶体模具制作(如:101、201、301):以单晶YVO4为原料,按照理论设计的形貌采用常规光学元件制作方法制作非球面模具,并在模具上镀膜,增加模具表面的抗酸碱能力以及与石英玻璃不粘性;步骤2:光学玻璃熔液制作(如图203、304):采用石英玻璃珠为原料,在铂金坩埚熔制成液体;将晶体模具放置在具备精密温控的金属板上固定,然后加热至略高于石英玻璃态温度恒温。步骤3:将石英玻璃熔液浇注在单晶YVO4模具上成型,通过精密温控按照一定的程序降温退火处理即可得到所需的石英晶体非球面。实施例2如图3所示,如果需生产凹面非球面(球面)的光学元件,只需将盛放于盛放光学玻璃溶液的装置303中的玻璃熔融至玻璃态温度,然后将模具301压印至液体玻璃溶液中,通过精密温控按照一定的程序降温退火处理即可得到所需的凹面非球面(球面)的光学元件。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内,在形式上和细节上对本专利技术做出各种变化,均为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种批量制作非球面或球面光学元件的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将单晶材料通过常规玻璃加工技术制作出非球面或球面模具,并将模具放置在带温控装置的温控底板上;步骤2:将所需玻璃材料熔融成液体浇注在模具上或先将所需玻璃熔融至玻璃态温度,然后将模具压印至液体玻璃溶液中;通过不同玻璃材料的退火工艺冷却成型;步骤3:在低于玻璃态温度时撤离模具,然后继续冷却成型批量得到非球面或球面光学元件。

【技术特征摘要】
1.一种批量制作非球面或球面光学元件的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将单晶材料通过常规玻璃加工技术制作出非球面或球面模具,并将模具放置在带温控装置的温控底板上;步骤2:将所需玻璃材料熔融成液体浇注在模具上或先将所需玻璃熔融至玻璃态温度,然后将模具压印至液体玻璃溶液中;通过不同玻璃材料的退火工艺冷却成型;步骤3:在低于玻璃态温度时撤离模具,然后继续冷却成型批量得到非球面或球面光学元件。2.根据权利要求1所述的一种批量制作非球面或球面光学元件的方法,其特征在于,所述单晶材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴砺林磊董海军卢秀爱
申请(专利权)人:福州高意光学有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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