用于制作非球面镜的设备及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种用于制作非球面镜的设备，包括本体、薄膜、容纳容器和压力控制器，本体设有第一空腔和通孔，薄膜覆盖通孔，压力控制器调节第一空腔的压力。本发明专利技术还公开一种非球面镜的制作方法，该方法包括：提供上述设备；获得所需的压力；调节第一空腔的压力；将固化胶倒入容纳容器；固化。本发明专利技术还公开了一种双面非球面镜的制作方法，采用上述方法制备两个非球面透镜；贴合二者。本发明专利技术还公开了一种非球面反射镜的制作方法，采用上述方法制作非球面镜；在其表面上制备金属膜。利用压力控制器调节第一空腔与外部的压力差，以控制薄膜发生所需形貌的形变，使倒入容纳容器内的固化胶发生相应的形变，实现固化后获得高精度任一表面形貌的非球面镜。貌的非球面镜。貌的非球面镜。

【技术实现步骤摘要】
用于制作非球面镜的设备及其应用


[0001]本专利技术涉及非球面镜
，特别是涉及一种用于制作非球面镜的设备及其应用。

技术介绍

[0002]在光学系统中，非球面可以简化仪器的结构组织，帮助修正球差，提高图像质地等优点。但之所以目前为止非球面透镜并没有得到大面积的采用，也是因为非球面零件加工技术没有达到成熟的阶段。
[0003]非球面加工的复杂是有原因有很多，比较显著的原因就是非球面大多只有一个对称轴，同时，非球面曲面各点曲率也有所不同；另外，在现有的制作过程复杂，经常出现精确度不够以及制作过程中透镜出现裂缝气泡等问题。因此，在受此诸多方面的限制，很难实现任一表面形貌的非球面镜的制作以及批量生产。
[0004]前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于制作非球面镜的设备及其应用，实现高精度任一表面形貌的非球面镜的制作。
[0006]本专利技术提供一种用于制作非球面镜的设备，包括本体、薄膜、容纳容器和压力控制器，所述本体内部设有第一空腔，所述本体表面设有连通所述第一空腔与外部的通孔，所述薄膜覆盖所述通孔，所述容纳容器设置在所述本体表面，所述容纳容器用于容纳固化胶，所述容纳容器底部涵盖所述薄膜覆盖所述通孔的部分，所述压力控制器用于调节所述第一空腔与所述外部的压力差，以控制所述薄膜发生所需形貌的形变，使倒入所述容纳容器内的所述固化胶发生相应的形变，实现固化后获得所需表面形貌的非球面镜。
[0007]在其中一实施例中，所述第一空腔内装设有液体，所述压力控制器控制所述第一空腔内液体的量。
[0008]在其中一实施例中，所述容纳容器包括活动地围设在所述通孔周围的挡板，所述容纳容器顶部设有开口。
[0009]在其中一实施例中，所述本体内设有与所述第一空腔连通的第二空腔，所述第一空腔和所述第二空腔内均装设有液体，所述压力控制器控制所述第一空腔内液体的量；在调节所述第一空腔内部压力的过程中，将所述第一空腔内的压力调节到所需压力，使所述第一空腔内的液体流入所述第二空腔或所述第二空腔内的液体进入所述第一空腔。
[0010]本专利技术还提供一种非球面镜的制作方法，该方法包括：
[0011]提供一用于制作非球面镜的设备，所述用于制作球面镜的设备为上述用于制作球面镜的设备；
[0012]根据非球面镜的表面形貌的参数获得所需的压力；
[0013]根据所述所需的压力调节所述第一空腔内部压力，以控制所述薄膜发生所需形貌
的形变；
[0014]将固化胶倒入所述容纳容器；
[0015]固化后取出，获得具有所需表面形貌的非球面镜。
[0016]在其中一实施例中，在所述根据非球面镜的表面形貌的参数获得所需的压力的步骤中，所述压力根据所述非球面镜表面形貌的参数与所述第一空腔内部的压力的对应关系表/图获得。
[0017]在其中一实施例中，所述对应关系表/图根据所述液体的特性和所述薄膜的特性，按照所述参数进行计算获得。
[0018]在其中一实施例中，所述非球面镜的所述表面形貌采用圆锥曲线方程表示，所述圆锥曲线方程为：其中，Z为形貌，C为圆锥顶点处的曲率，R为顶点到透镜中心的距离，K为圆锥常数。
[0019]在其中一实施例中，所述参数通过计算获得，具体计算方法为：提供所述非球面镜的光学特性和制备所述非球面镜的材料的特性；根据前述两个特征进行计算，获得所述参数。
[0020]在其中一实施例中，所述本体内设有与所述第一空腔连通的第二空腔，所述第一空腔和所述第二空腔内均装设有液体，所述压力控制器控制所述第一空腔内液体的量；在所述根据所述所需的压力调节所述第一空腔内部压力的步骤中，所述控制所述薄膜发生所需形貌的形变的具体过程为：将所述第一空腔内的压力调节到所需压力，使所述第一空腔内的液体流入所述第二空腔或所述第二空腔内的液体进入所述第一空腔
[0021]本专利技术还提供一种双面非球面镜的制作方法，该方法包括：
[0022]依次制备第一、第二非球面镜，所述第一、第二非球面镜均采用上述非球面镜的制作方法制备；
[0023]在所述第二非球面镜未固化前，将所述第一非球面镜放置在所述第二非球面镜上，固化后形成双面非球面镜，其中，所述第一非球面镜的平坦面与所述第二球面镜的平坦面贴合在一起。
[0024]本专利技术还提供一种非球面反射镜的制作方法，该方法包括：
[0025]提供一非球面镜，所述非球面镜采用上述非球面镜的制作方法制作；
[0026]在所述非球面镜平坦的表面上制备一金属薄膜，获得非球面反射镜。
[0027]本专利技术提供的用于制作非球面镜的设备，通过容纳容器底部涵盖薄膜覆盖通孔的部分，利用压力控制器调节第一空腔内与外部的压力差，以控制薄膜发生所需形貌的形变，使倒入容纳容器内的固化胶发生相应的形变，实现固化后获得高精度任一表面形貌的非球面镜。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例用于制作非球面镜的设备的结构图；
[0029]图2为本专利技术实施例非球面镜的制作方法的步骤流程图；
[0030]图3为本专利技术实施例非球面镜的制作方法的工艺流程图；
[0031]图4为本专利技术实施例双面非球面镜的制作方法的步骤流程图；
[0032]图5为本专利技术实施例非球面反射镜的制作方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0034]请参考图1，本专利技术实施例提供一种用于制作非球面镜的设备，包括本体1、薄膜3、容纳容器7和压力控制器5。本体1内部设有第一空腔13，本体表面设有连通第一空腔13与外部的通孔11；薄膜3覆盖通孔11；容纳容器7设置在本体1表面，容纳容器7用于容纳固化胶，容纳容器7底部涵盖薄膜3覆盖通孔11的部分；压力控制器5用于调节第一空腔13与外部的压力差，以控制薄膜3发生所需形貌的形变。使倒入容纳容器7内的固化胶发生相应的形变，实现固化后获得所需表面形貌的非球面镜。
[0035]第一空腔13、内装设有液体，压力控制器5控制第一空腔13内液体的量。
[0036]本体1内部还设有与第一空腔13连通的第二空腔15，第一空腔13与第二空腔1并排设置在本体1内部。第二空腔15内装设有与第一空腔13内相同的液体。
[0037]压力控制器5设置在第二空腔15内，用以控制第一空腔内13的液体流入第二空腔15或第二空腔15内的液体进入第一空腔13，以实现压力控制器5控制第一空腔13与外部的压力差。
[0038]薄膜3的平均厚度在1um-1mm之间。具体地，薄膜3为均匀薄膜，薄膜3的半径为3mm，厚度为0.1mm。
[0039]在其它实施例中，薄膜3采用半径为3mm、中心厚度为0.2mm、边缘厚度为0.1mm的平凸薄膜，或者，薄膜3采用半径为3mm、中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制作非球面镜的设备，其特征在于，包括本体、薄膜、容纳容器和压力控制器，所述本体内部设有第一空腔，所述本体表面设有连通所述第一空腔与外部的通孔，所述薄膜覆盖所述通孔，所述容纳容器设置在所述本体表面，所述容纳容器用于容纳固化胶，所述容纳容器底部涵盖所述薄膜覆盖所述通孔的部分，所述压力控制器用于调节所述第一空腔与所述外部的压力差，以控制所述薄膜发生所需形貌的形变，使倒入所述容纳容器内的所述固化胶发生相应的形变，实现固化后获得所需表面形貌的非球面镜。2.如权利要求1所述的用于制作非球面镜的设备，其特征在于，所述第一空腔内装设有液体，所述压力控制器控制所述第一空腔内液体的量。3.如权利要求1所述的用于制作非球面镜的设备，其特征在于，所述容纳容器包括活动地围设在所述通孔周围的挡板，所述容纳容器顶部设有开口。4.如权利要求1所述的用于制作非球面镜的设备，其特征在于，所述本体内设有与所述第一空腔连通的第二空腔。5.一种非球面镜的制作方法，其特征在于，该方法包括：提供一用于制作非球面镜的设备，所述用于制作球面镜的设备为权利要求1至4任一所述的用于制作球面镜的设备；根据非球面镜的表面形貌的参数获得所需的压力；根据所述所需的压力调节所述第一空腔内部压力，以控制所述薄膜发生所需形貌的形变；将固化胶倒入所述容纳容器；固化后取出，获得具有所需表面形貌的非球面镜。6.如权利要求5所述的非球面镜的制作方法，其特征在于，在所述根据非球面镜的表面形貌的参数获得所需的压力的步骤中，所述压力根据所述非球面镜表面形貌的参数与所述第一空腔内部的压力的对应关系表/图获得。7.如权利要求6所述的非球面镜的制作方法，其特征在于，所述对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐相杰，乔文，张晨，陈林森，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：