一体化透镜制备方法技术

本发明专利技术涉及一种对光学透镜进行一体化压制的制备方法。在下模具上放置金属垫片，所述金属垫片的大小可以与下模具的表面积一致也可以略大或者略小，厚度一般与待制备的光学镜片外沿的相同或者略厚，通过激光切割或者金属刻蚀的方式在所述金属垫片的中央形成环状图案，所述环状图案通过支撑条与所述金属垫片连接为一体；压制步骤后，在生成的光学镜片外围固定有所述环状图案生成的环状金属箍。采用本发明专利技术的制备方法，给环状金属箍502进行倒角或磨边操作，代替了对光学镜片本身的倒角或者磨边操作，提高了成品率。提高了成品率。提高了成品率。

【技术实现步骤摘要】
一体化透镜制备方法


[0001]本专利技术涉及一种光学透镜的制备方法，特别是涉及一种对光学透镜进行一体化压制的制备方法。

技术介绍

[0002]玻璃由于具有更好的透光率，且玻璃的品种有上百种，因此对于光学镜片来说，光学镜片在透光率，品种选择方面具有显著优势。从数码相机高端镜头都是用光学镜片可以看出，镜头的发展趋势便是用玻璃替代塑料。目前，以手机、安防镜头、车载镜头三个类别为主的镜头产业，正向着玻璃塑料混合镜头的趋势发展。此前，由于成本考虑，手机镜头中的5
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7个镜片都是塑料镜片，而安防镜头只有高端产品才使用玻璃塑料混合镜头，但随着塑料镜片的发展已经到达一个瓶颈，其物理特性——透光率无法改变，而设备厂家依然持续的追求更高的光学性能，因此自2021年起，陆续有手机开始尝试在镜头中添加一片光学镜片。而这一趋势将在接下来的几年越专利技术显。然而，目前限制光学镜片大规模应用在手机、安防、车载镜头中的主要原因是成本和产能。
[0003]针对上述需求，玻璃模压技术作为一种能够快速制造光学镜片的技术，成为近几年光学镜头行业的热点技术。CN112099205A公开了一种制备广角镜头的方法，用玻璃材质的反曲类非球面透镜来替代塑胶材质的非球面透镜，能够使镜头的热稳定性能和成像质量得到大幅提升，通过九个透镜组成的镜头组和滤光片来实现，其中广角镜头中的第二透镜、第五透镜、第八透镜和第九透镜均为玻璃非球面镜片，第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜均为玻璃球面镜片。
[0004]CN114057382A公开了一种精密模压的玻璃非球面镜片制造设备用于制备玻璃非球面镜片，该设备通过对光学镜片的加强固定，减少生产过程中的移动，从而减少误差，提高成品率。
[0005]然而这些方法采用的设备结构复杂，成本高，不利于大规模生产中降低成本。也较少考虑光学镜片成品在装配过程中的缺陷问题。需要在保证模压光学镜片良品率合适的基础上，使光学镜片成品能够进行良好地装配，并降低模压过程的加工成本的技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种光学透镜的制备方法，特别是涉及一种针对玻璃模压后，光学镜片边沿形状不圆并导致无法装配的情况，对光学透镜进行一体化压制的制备方法。
[0007]本专利技术提供的一体化压制的透镜制备方法，包括如下步骤：
[0008]设置下模具，所述下模具设置具有球冠型坑体结构，所述球冠型坑体结构位于所述下模具中心位置；在所述下模具上放置金属垫片，所述金属垫片的大小可以与下模具的表面积一致也可以略大或者略小，厚度一般与待制备的光学镜片外沿的相同或者略厚，通过激光切割或者金属刻蚀的方式在所述金属垫片的中央形成环状图案，所述环状图案通过
支撑条与所述金属垫片连接为一体；设置上模具，所述上模具与所述下模具的结构相对称，以便生成光学镜片的上表面和一侧光学镜片外沿，从而形成对称的光学透镜；将待制备的透镜制备材料放置在所述金属垫片的所述环状图案中心位置，通过电机驱动下模具上升，利用电压给下模具加热，以此传热给所述透镜制备材料及所述金属垫片，使所述透镜制备材料的温度上升到该光学材料的转化温度(Tg)及以上；随着下模具的不断上升，携带所述金属垫片与所述玻璃球303，使所述金属垫片与玻璃球接触所述上模具完成压制步骤，以便生成光学镜片的下表面和另一侧光学镜片外沿；停止加热使温度冷却，在生成的光学镜片外围固定有所述环状图案生成的环状金属箍，将所述支撑条和所述金属垫片的剩余部分去除，取出带有所述环状金属箍的光学镜片；所述环状金属箍尺寸与所制备的光学镜片的外沿尺寸一致，二者尺寸差别控制在
±
0.01mm。
[0009]本专利技术的另一个方面的方法，其中所述金属垫片为铜垫片；所述透镜制备材料为光学玻璃材料或光学塑料材料；所述光学玻璃材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃或镧系玻璃，所述光学塑料材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)；所述上模具和所述下模具均为具有类石墨烯涂层的单晶硅材料；所述铜垫片的厚度为0.1
‑
1mm；所述金属刻蚀方法为湿法刻蚀或干法刻蚀。
[0010]采用本专利技术的制备方法，一方面提高了良品率，即避免一些镜片在压制过程中因外沿形状问题成为废品。另一方面降低了模具的加工成本。由于模具是用超精密加工方法进行加工，加工时间是加工成本的关键指标，避开直接在模具上加工外沿结构的问题，使得加工难度降低，时间能够缩减近半，因此加工成本降低一半，具有显著的经济效益。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创新性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本专利技术所制备的模压光学镜片截面图。
[0013]图2为本专利技术所制备的模压光学镜片与镜筒套筒装配分解图。
[0014]图3为本专利技术的透镜制备方法中压制步骤示意图。
[0015]图4为本专利技术的透镜制备方法中下模具截面图和垫片俯视图。
[0016]图5为本专利技术的透镜制备方法制备的光学镜片与普通镜片的对比图。
具体实施方式
[0017]现结合相应的附图，对本专利技术的具体实施例进行描述。然而，本专利技术可以以多种不同的形式实施，而不应被解释为局限于此处展示的实施例。提供这些实施例只是为了本专利技术可以详尽和全面，从而可以将本专利技术的范围完全地描述给本领域的技术人员。附图中说明的实施例的详细描述中使用的措辞不应对本专利技术造成限制。
[0018]其中光学镜片本身为圆形，所述光学镜片的上下两面101为凸面，光学镜片的边缘分别具有一定倒角102和103的上下外沿104，所述上下外沿104均具有平台部分，并围绕圆形光学镜片形成圆环状柱体。所述外沿104用于将光学镜片本身装配到镜筒中。在需要将多枚透镜进行同心组装于镜筒的情况下，如果所述外沿形成的外圆尺寸不准确，无法与套筒
的内圆进行精确装配，造成无法同心的情况，则需要通过磨边等方法对所述倒角102和103进行进一步的尺寸修正。
[0019]图2为本专利技术所制备的模压光学镜片与镜筒套筒装配分解图。其中，光学镜片的外沿104嵌入镜筒套筒的内圆，使所述光学镜片固定于所述套筒中，再进一步与其他镜片相整合，形成多个镜片的同心状态，从而制备完整的镜头。
[0020]图3为本专利技术的透镜制备方法中压制步骤示意图。本专利技术的一体化压制的透镜制备方法，包括加热步骤，在下模具302上放置待压玻璃制品，例如玻璃球303，能够使用的玻璃的种类没有特别的限制，能够与用途对应地选择来使用公知的玻璃。例如，举出硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃、镧系玻璃等光学玻璃。本专利技术还可以用于加工塑料镜片，适用于塑料镜片的前提是，所采用的塑料材料满足在加热到一定温度时保持性能稳定，能实现镜片功能。所述塑料材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化压制的透镜制备方法，包括如下步骤：设置下模具，所述下模具设置具有球冠型坑体结构，所述球冠型坑体结构位于所述下模具中心位置；在所述下模具上放置金属垫片，所述金属垫片的大小可以与下模具的表面积一致也可以略大或者略小，厚度一般与待制备的光学镜片外沿的相同或者略厚，通过激光切割或者金属刻蚀的方式在所述金属垫片的中央形成环状图案，所述环状图案通过支撑条与所述金属垫片连接为一体；设置上模具，所述上模具与所述下模具的结构相对称，以便生成光学镜片的上表面和一侧光学镜片外沿，从而形成对称的光学透镜；将待制备的透镜制备材料放置在所述金属垫片的所述环状图案中心位置，通过电机驱动下模具上升，利用电压给下模具加热，以此传热给所述透镜制备材料及所述金属垫片，使所述透镜制备材料的温度上升到该光学材料的转化温度(Tg)及以上；随着下模具的不断上升，携带所述金属垫片与所述玻璃球303，使所述金属垫片与玻璃球接触所述上模具完成压制步骤，以便生成光学镜片的下表面和另一侧光学镜片外沿；停止加热使温度冷却，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉华，杨任明，何佳益，宋博洋，张爱琴，夏菲，
申请(专利权)人：华彤光学科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：