一种带凸面的阵列透镜的模压方法技术

一种带凸面的阵列透镜的模压方法，包括：步骤1、分别对多个阵列预形体和一个平板预形体进行抛光；步骤2、分别对多个阵列预形体和平板预形体进行清洗；步骤3、将多个阵列预形体分别放置在下模仁的多个凹槽中；步骤、将平板预形体放置在多个阵列预形体上；步骤5、组装模具，并将模具放入模压机进行抽真空；步骤6、对模具进行加热，使得温度达到玻璃的退火点；步骤7、对阵列预形体和平板预形体施加压力，使阵列透镜成型；步骤8、对阵列透镜进行降温冷却；步骤9、从模具中取出阵列透镜。通过在模压过程中设置两种不同的玻璃预形体，使得阵列透镜可以一次性模压成型，不必通过刀具进行加工，大大提高效率，并有效地降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带凸面的阵列透镜的模压方法
本专利技术涉及阵列透镜的制造方法，尤其是涉及一种带凸面的阵列透镜的模压方法。
技术介绍
阵列透镜是指在一面或双面设置有微透镜阵列的透镜，微透镜阵列是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的阵列，它不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点，使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能，并能构成许多新型的光学系统。现有的带凹面的阵列透镜通常采用模压预形体的方式制造，如：中国专利技术申请CN101885577A所公开的压印成型微小凹透镜阵列的模仁、模压装置及方法。然而，对于带凸面的阵列透镜来说，若采用模压的方式制造，则需要在模具的成型面设置相应的阵列式凹槽，而在模压过程中，该凹槽的空气不容易排出，预形体无法顺利进入凹槽，从而无法形成高精度的微透镜阵列。目前，大多厂商是使用单点金刚石刀具对阵列透镜直接加工的，但是这样不仅效率较低，而且损耗较大，增加了阵列透镜的制造成本。中国专利技术申请CN1708460A公开了玻璃光学组件的低温制备，其公开了使用玻璃粉受热压实制造阵列透镜的方法（说明书第11页第2段）。然而，尽管玻璃粉可以形成任意形状并且含杂质较小，但是玻璃粉的形状、尺寸是不统一的，因而玻璃粉之间难免会存在空气，导致成型后的阵列透镜中具有微小气泡，对于高精度的光学透镜来说，这种微小气泡将会严重影响成像质量。
技术实现思路
本专利技术技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种带凸面的阵列透镜的模压方法，模压方法所采用的模具包括：上模仁、下模仁、型套和中肉筒，上模仁、下模仁和型套都位于中肉筒的内部，上模仁从上往下插入型套中，下模仁从下往上插入型套中，下模仁的上表面具有多个凹槽，多个凹槽呈阵列式排列；所述模压方法包括以下步骤：步骤1、分别对多个阵列预形体和一个平板预形体进行抛光，降低预形体和平板预形体的表面粗糙度；步骤2、分别对多个阵列预形体和平板预形体进行清洗，去除抛光后的碎屑；步骤3、将多个阵列预形体分别放置在下模仁的多个凹槽中；步骤4、将平板预形体放置在多个阵列预形体上；步骤5、组装模具，并将模具放入模压机进行抽真空；步骤6、对模具进行加热，使得温度达到玻璃的退火点；步骤7、利用上模仁和下模仁对阵列预形体和平板预形体施加压力，完成阵列预形体与平板预形体的熔接，使阵列透镜成型；步骤8、对阵列透镜进行降温冷却；步骤9、从模具中取出阵列透镜。进一步，在步骤1中，阵列预形体和平板预形体抛光后表面粗糙度为10nm以内。进一步，在步骤2中，分别对阵列预形体和平板预形体进行超声波清洗。进一步，在步骤6中，先在玻璃的退火点以下进行预热，然后再将温度上升至玻璃的退火点。进一步，在步骤7中，继续加热，在温度上升至玻璃的退火点以后并且在温度上升至玻璃的软化点以前，对阵列预形体和平板预形体施加逐步递增的压力，在温度达到玻璃的软化点时完成阵列预形体与平板预形体的熔接。进一步，在步骤8中，先停止加热进行正常冷却，待温度降低至玻璃的退火点以下以后，再冲入氮气或者将模具移动到有水冷板的平台上进行快速冷却。进一步，上模仁和下模仁都由钨钢材料形成，并且上模仁的下表面和下模仁的上表面都镀有类金刚石涂层。进一步，上模仁和下模仁的类金刚石涂层的厚度都为1μm以内。进一步，上模仁的下表面具有多个凸台，多个凸台呈阵列式排列。进一步，上模仁的下表面具有多个凹槽，在步骤4中，还包括：将多个阵列预形体放置在平板预形体上。采用上述技术方案后，本专利技术的效果是：通过在模压过程中设置两种不同的玻璃预形体，使得阵列透镜可以一次性模压成型，不必通过刀具进行加工，大大提高效率，并有效地降低了成本。此外，阵列预形体形状、尺寸统一，并且与平板预形体的位置相对固定，因此可以避免成型后的阵列透镜中存在气泡，提高产品成像质量的稳定性。附图说明图1为本专利技术涉及的模具的截面图；图2为本专利技术涉及的下模仁的示意图；图3为本专利技术涉及的模压方法的流程图；图4为本专利技术涉及的放置阵列预形体的示意图；图5为本专利技术涉及的放置平板预形体的示意图；图6为本专利技术涉及的上模仁的示意图。具体实施方式特别指出的是，本专利技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步的描述：本专利技术提供一种带凸面的阵列透镜的模压方法，如图1所示，该模压方法所采用的模具1包括：上模仁11、下模仁12、型套13和中肉筒14，上模仁11、下模仁12和型套13都位于中肉筒14的内部，上模仁11从上往下插入型套13中，下模仁12从下往上插入型套13中，如图2所示，下模仁12的上表面具有多个凹槽120，多个凹槽120呈阵列式排列。型套13用于引导上模仁11和下模仁12的移动，并且在模压完成时，型套13与模压机的加热板接触，控制中心厚度（即上模仁11与下模仁12之间的距离）。模压的材料为多个阵列预形体2和一个平板预形体3，其中，阵列预形体2和平板预形体3都为玻璃预形体，并且阵列预形体2和平板预形体3位于上模仁11与下模仁12之间。如图3所示，本专利技术涉及的模压方法包括以下步骤：步骤1（S1）、预形体抛光，分别对多个阵列预形体2和一个平板预形体3进行抛光，降低预形体2和平板预形体3的表面粗糙度；步骤2（S2）、预形体清洗，分别对多个阵列预形体2和平板预形体3进行清洗，去除抛光后的碎屑；步骤3（S3）、放置阵列预形体2，如图4所示，将多个阵列预形体2分别放置在下模仁12的多个凹槽120中，其中，阵列预形体2与凹槽120的数量相等；步骤4（S4）、放置平板预形体3，如图5所示，将平板预形体3放置在多个阵列预形体2上；步骤5（S5）、抽真空，请继续参考图1，组装模具1，并将模具1放入模压机进行抽真空；步骤6（S6）、加热，对模具1进行加热，使得温度达到玻璃的退火点（Tg点）；步骤7（S7）、施压，利用上模仁11和下模仁12对阵列预形体2和平板预形体3施加压力，完成阵列预形体2与平板预形体3的熔接，使阵列透镜成型；步骤8（S8）、冷却，对阵列透镜进行降温冷却；步骤9（S9）、卸料，从模具1中取出阵列透镜。本专利技术通过在模压过程中设置两种不同的玻璃预形体（阵列预形体和平板预形体），使得阵列透镜可以一次性模压成型，不必通过刀具进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带凸面的阵列透镜的模压方法，模压方法所采用的模具包括：上模仁、下模仁、型套和中肉筒，上模仁、下模仁和型套都位于中肉筒的内部，上模仁从上往下插入型套中，下模仁从下往上插入型套中，下模仁的上表面具有多个凹槽，多个凹槽呈阵列式排列；其特征在于：所述模压方法包括以下步骤：/n步骤1、分别对多个阵列预形体和一个平板预形体进行抛光，降低预形体和平板预形体的表面粗糙度；/n步骤2、分别对多个阵列预形体和平板预形体进行清洗，去除抛光后的碎屑；/n步骤3、将多个阵列预形体分别放置在下模仁的多个凹槽中；/n步骤4、将平板预形体放置在多个阵列预形体上；/n步骤5、组装模具，并将模具放入模压机进行抽真空；/n步骤6、对模具进行加热，使得温度达到玻璃的退火点；/n步骤7、利用上模仁和下模仁对阵列预形体和平板预形体施加压力，完成阵列预形体与平板预形体的熔接，使阵列透镜成型；/n步骤8、对阵列透镜进行降温冷却；/n步骤9、从模具中取出阵列透镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种带凸面的阵列透镜的模压方法，模压方法所采用的模具包括：上模仁、下模仁、型套和中肉筒，上模仁、下模仁和型套都位于中肉筒的内部，上模仁从上往下插入型套中，下模仁从下往上插入型套中，下模仁的上表面具有多个凹槽，多个凹槽呈阵列式排列；其特征在于：所述模压方法包括以下步骤：
步骤1、分别对多个阵列预形体和一个平板预形体进行抛光，降低预形体和平板预形体的表面粗糙度；
步骤2、分别对多个阵列预形体和平板预形体进行清洗，去除抛光后的碎屑；
步骤3、将多个阵列预形体分别放置在下模仁的多个凹槽中；
步骤4、将平板预形体放置在多个阵列预形体上；
步骤5、组装模具，并将模具放入模压机进行抽真空；
步骤6、对模具进行加热，使得温度达到玻璃的退火点；
步骤7、利用上模仁和下模仁对阵列预形体和平板预形体施加压力，完成阵列预形体与平板预形体的熔接，使阵列透镜成型；
步骤8、对阵列透镜进行降温冷却；
步骤9、从模具中取出阵列透镜。


2.根据权利要求1所述的带凸面的阵列透镜的模压方法，其特征在于：在步骤1中，阵列预形体和平板预形体抛光后表面粗糙度为10nm以内。


3.根据权利要求1所述的带凸面的阵列透镜的模压方法，其特征在于：在步骤2中，分别对阵列预形体和平板预形体进行超声波清洗。


4.根据权利要求1所述的带凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐能佳，
申请(专利权)人：东莞市凯融光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44