【技术实现步骤摘要】
一种高精度透镜成型方法和装置
本专利技术涉及显示器件领域，尤其涉及一种高精度透镜成型方法和装置。
技术介绍
由于树脂材料优异的光学性能和容易低成本大批量的注塑加工成型的特点，树脂透镜的应用越来越广泛，在手机镜头，监控镜头，头戴式显示器及LED照明系统中被大量使用。树脂镜片面形通常为复杂的非球面甚至是自由曲面，由于模具和模芯加工成本很高，采用模压加工成型制造过程周期长，如何能够低成本快速获得样品一直是工业界目前尚未很好解决的问题。树脂透镜可以采用超精密单点金刚石车削来加工，单点金刚石车削加工可以加工出高质量的表面，表面光洁度可以做到纳米量级，面形精度可以控制在微米量级甚至是亚微米量级；但是对于口径比较小(直径小于10mm)，厚度比较薄(厚度小于1mm)的树脂镜片，目前手机中的镜头中的镜片和小型监控镜头中的镜片大都属于这一类型镜片，由于树脂材料非常软，而单点金刚石车削加工属于机械切削加工，加工过程中会有一定的接触力，对于这类小的树脂透镜，采用单点金刚石车削加工面形精度很难保证。对于这一类小的树脂透镜，增材制造(AM)将是...
【技术保护点】
1.一种高精度透镜成型方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1采用二元光子筛聚焦光束，获得小于衍射极限的锐利无旁瓣的平顶汇聚光点；/nS2采用旋涂法获得均匀等厚度液体膜层；/nS3采用红外脉冲激光加热固化；/nS4采用极坐标系统X-Z-θ的工作方式，逐层重复形成高精度立体结构；/nS5采用液浴法经过热固化消除层间陡峭边缘。/n
【技术特征摘要】
1.一种高精度透镜成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1采用二元光子筛聚焦光束，获得小于衍射极限的锐利无旁瓣的平顶汇聚光点；
S2采用旋涂法获得均匀等厚度液体膜层；
S3采用红外脉冲激光加热固化；
S4采用极坐标系统X-Z-θ的工作方式，逐层重复形成高精度立体结构；
S5采用液浴法经过热固化消除层间陡峭边缘。
2.根据权利要求1所述的一种高精度透镜成型方法，其特征在于，所述步骤S2、S3和S4包括透镜圆柱体部分加工和透镜球面部分加工，并且在透镜圆柱体部分加工完成后进行透镜球面部分加工。
3.根据权利要求2所述的一种高精度透镜成型方法，其特征在于，所述透镜圆柱体部分加工具体包括：一定量的液体硅酮从保温容器中经过电控压力泵喷滴到玻璃基板中心位置，电控转台以设定的转速匀速转动，液体硅酮在基板上形成均匀液体薄膜，转台均匀转动一定时间后，在聚焦对准装置和XZ二维高精度电控位移平台控制下，激光聚焦点聚焦在转轴中心液体薄膜表面，X轴平移台联动转台，从转轴中心位置按同心圆环或者是螺旋线方式曝光，X轴移动范围从透镜圆柱体部分中心到透镜圆柱体部分边缘，完成第一层加工，根据设定的透镜圆柱体部分高度重复上述步骤若干次完成透镜圆柱体部分加工。
4.根据权利要求2所述的一种高精度透镜成型方法，其特征在于，所述透镜球面部分加工具体包括：根据设定的第一层球面厚度，电控位移台控制Z轴往上平移，电控压力泵控制一定量液体硅酮喷滴到玻璃基板中心位置，电控转台匀速转动一定时间后，X轴平移台联动转台，从转轴中心位置按同心圆环或者是螺旋线方式曝光，X轴移动范围从透镜圆柱体部分中心到透镜球面部分边缘，完成第一层球面加工，根据设定的透镜球面部分厚度重复上述过程若干次完成透镜球面部分加工。
5.根据权利要求3或4所述的一种高精度透镜成型方法，其特征在于，所述一定量的液体硅酮根据设定的此层液体薄膜的厚度及半径决定。
6.根据权利要求1所述的一种高精度透镜成型方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：取出加工完的工件，将其浸在硅酮液体中，利用液体表面张力填充边缘陡峭台，水平放入恒温箱中加热并消除层间陡峭边缘后取出。
7.一种高精度透镜成型方法的工作装置，包括设备平台(16)，其特征在于，所述设备平台(16)上表面设有高精度转台(1)，高精度转台(1)上表面放置有成型透镜(3)，高精度转台(1)上方设有高精度XZ二维电控平移台(2)，高精度转台(1)、高精度XZ二维电控平移台(2)经过位移台控制器(14)与电脑主机(...
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