复眼透镜模具及其制造工艺制造技术

本发明专利技术公开一种复眼透镜模具及其制造工艺，涉及光学透镜制造技术领域；所要解决的是制造复眼透镜模具的技术问题；所述复眼透镜模具的制造工艺：１）经过精密机械加工制造出与设计值差异量小于０．０１ｍｍ的Ｎ（Ｎ为复眼透镜单体个数）个单体棒，再经过光学研磨出每个单体棒上的凹球面（此凹球面对应每个复眼透镜单体的凸球面）；２）经过仔细的排列将Ｎ个单体棒组合成单体组，将Ｍ组单体组组成单体阵列；３）将单体（Ｍ组）阵列放入精密加工后的模具外构和单体棒底板组合成的模具外框；４）经过单体棒压紧结构将单体（Ｍ组）阵列压紧在模具外框的基准面上。本发明专利技术的模具制造工艺具有价格便宜，工艺简单，产品一致性好，后续修改维修性好的特点。

Compound eye lens mold and manufacturing process thereof

The invention discloses a compound eye lens mold and manufacturing process thereof, and relates to the technical field of optical lens manufacturing; which is to solve the technical problems of manufacturing compound eye lens mold; manufacturing process of the compound eye lens mold: 1) after precision machinery manufacturing a difference of less than 0.01mm N and the design value (N for compound eye lens single number) single rod, after grinding out the optical concave spherical each monomer on a stick (the concave convex spherical ball with each eye lens monomer); 2) after careful arrangement of the N monomer sticks are combined into a single group, the M group of single group single array; 3) monomer (group M) array into the mold precision machining after the die frame and single rod plate combination; 4) after single rod pressing structure of the monomer (group M) pressed in the array On the reference surface of the mold outer frame. The die manufacturing process of the invention has the characteristics of low cost, simple process, good product consistency, good subsequent modification and good maintainability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学透镜制造技术，特别是涉及一种能用于大屏幕微显 背投影显示器的光学引擎的复眼透镜的模具制造技术。
技术介绍
照明光学系统中复眼透镜是系统重要的组成部件，它的使用能使全 视场范围的照度尽可能的均匀，特别是微显背投影显示器的大屏幕，所 以微显背投影显示器的光学引擎的复眼透镜必须是照度均匀、光能利用 率高的品质好的复眼透镜。而制造复眼透镜的模具是保障复眼透镜品质 的关键环节。而传统复眼透镜的制作方式是制作每一个复眼单体，经过 粘合剂拼接后组合成一个复眼透镜整体，由于粘合连接无法精确保证各 复眼单体间的间隔距离，这样的复眼透镜就不能保证每个单体光轴间的 相对位置关系，使得光能利用率低下，而且也容易产生分裂的情况，使 得复眼透镜在使用中产生严重的质量问题，无法用于微显背投影显示器 的光学引擎。而国外的复眼透镜虽然是通过模具压制成型，但由于其模 具是釆用整体型腔研磨成型的制造工艺，使得其模具工艺复杂、造价昂 贵，而且不易于维护。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提 供一种价格便宜，工艺简单，产品一致性好，后续修改维修性好的复眼透镜模具及其制造工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种复眼透镜模具，其特 征在于，包括由框形的模具外构和设于模具外构下的单体棒底板组合成 的模具外框、模具外框内设有的单体阵列、模具外框与单体阵列之间设 有的单体棒压紧结构，单体阵列由至少二组单体组组成，每个单体组由至少二个复眼模具单体棒组成，每个单体棒都经过精密机械加工，每个 单体棒上的凹球面(此凹球面对应每个复眼透镜单体的凸球面)都经过光学研磨。进一步的，所述每个单体棒与设计值的差异量小于0. Olmm。 进一步的，所述单体棒压紧结构为设于模具外框施压面与单体阵列之间的二 L型夹块和施压面框壁上的用于顶压L型夹块的施压螺钉。 本专利技术所提供的一种所述复眼透镜模具的制造工艺，其特征是工艺过程为1 )经过精密机械加工制造出的多个单体棒，再经过光学研磨出每个 单体棒上的凹球面(此凹球面对应每个复眼透镜单体的凸球面)；2 )经过仔细的排列将多个单体棒组合成单体组，将多组单体组组成 单体阵列；3) 将单体阵列放入模具外构和单体棒底板组合成的模具外框内；4) 经过单体棒压紧结构将单体阵列压紧在模具外框的基准面上。 进一步的，所述步骤1)中，所述每个单体棒与设计值的差异量小于0. Ol隱。进一步的，所述步骤3)中，所述模具外构为精密加工后的模具外构。进一步的，所述步骤4)中，在二相邻的施压面与单体(M组)阵列之间分别插入两块经过精密机械加工成型的L型夹块，然后由模具外框 施压面二边框壁上的螺钉向内顶压L型夹块，向单体阵列施加压力。利用本专利技术提供的复眼透镜模具及其制造工艺，由于采用单个单体 棒包括凹球面精密机械加工，提高了复眼透镜产品的品质和一致性，由 于采用组合模具框压紧的制造工艺，既工艺简单，又能精确保证每个单 体光轴间的相对位置，从而保证了复眼透镜产品的质量，由于釆用单体 棒组合的单体阵列的组合模具，使模具易维护后续修改维修性好。对于 现有技术中的玻璃单体粘接方式和整体型腔模具压制工艺，与本专利技术的 单体组合模具压制工艺的优缺点可以通过表1进行对比<table>table see original document page 6</column></row><table>由于本专利技术模具的使用，使得用复眼透镜进行光学积分的光学引擎 制造成为可能，并大幅度降低了光学引擎的成本，这样就可以大力推广 由光学引擎制造的投影大屏幕显示产品，可满足消费者对大屏幕显示产 品的性价比要求，并可为大力推广节能的投影大屏幕产品提供技术保证 基础，使得家用消费的节能减排变得可能和实际。附图说明图l是本专利技术实施例的复眼透镜模具单体棒示意图2是本专利技术实施例的复眼透镜模具单体棒组合成的单体组示意图；图3是本专利技术实施例的经过压紧后的复眼透镜模具的示意图。 具体实施例方式以下结合附图说明对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但本实施 例并不用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构、方法及其相似变 化，均应列入本专利技术的保护范围。由图1-图3所示，本专利技术实施例所提供的一种复眼透镜模具，其特 征是，包括由框形的模具外构3和设于模具外构3下的单体棒底板4组 合成的模具外框、模具外框内设有的单体阵列2、模具外框与单体阵列2 之间设有的单体棒压紧结构5,单体阵列2由M组单体组组成，每个单 体组由N个复眼模具单体棒1组成，每个单体棒都经过精密机械加工， 与设计值差异量小于0. Olmm，每个单体棒上的凹球面(此凹球面对应每 个复眼透镜单体的凸球面)都经过光学研磨。本专利技术实施例所提供的一种复眼透镜模具的制造工艺1) 参见图1所示，经过精密机械加工制造出与设计值差异量小于 0. Olmm的N (N为复眼透镜单体个数)个单体棒，再经过光学研磨出每 个单体棒上的凹球面(此凹球面对应每个复眼透镜单体的凸球面)；2) 参见图2所示，经过仔细的排列将N个单体棒组合成单体组，将 M组单体组组成单体阵列；3) 参见图3所示，将单体(M组)阵列放入精密加工后的模具外构 和单体棒底板组合成的模具外框内；4) 经过单体棒压紧结构5将单体(M组)阵列压紧在模具外框的基 准面上；即在矩形模具外框内设有二相邻的基准面和二相邻的施压面， 在二相邻的施压面与单体(M组)阵列之间分别插入两块经过精密机械加工成型的L型金属夹块，然后由模具外框施压面二边框壁上的两个M8 螺钉向内顶压L型金属夹块，从而向单体阵列施加压力，以便使整个单 体阵列压紧在模具外框的基准面上，以消除各单体棒之间的间隙。由于经过此种专利技术方式制作出的复眼透镜模具容易修理而且经过精 密加工易于保证各复眼透镜单体棒凹球面轴线关系，并通过热压玻璃块料或棒料后得到所需要的复眼透镜，因此可以保证复眼透镜的质量以及 实现批量生产。本专利技术主要是解决光学引擎中光积分器(即复眼透镜)制造的实际 难题。通过本专利技术可以使目前面临的光学引擎只能设计，无法制造、无 法量产的现实难题得以解决，并可以由此大力推进光学引擎制造的产业化。权利要求1、一种复眼透镜模具，其特征在于，包括由框形的模具外构和设于模具外构下的单体棒底板组合成的模具外框、模具外框内设有的单体阵列、模具外框与单体阵列之间设有的单体棒压紧结构，单体阵列由至少二组单体组组成，每个单体组由至少二个复眼模具单体棒组成，每个单体棒都经过精密机械加工，每个单体棒上的凹球面都经过光学研磨。2、 根据权利要求1所述的复眼透镜模具，其特征在于，所述每个单 体棒与设计值的差异量小于0. Olmm。3、 根据权利要求1所述的复眼透镜模具，其特征在于，所述单体棒 压紧结构为设于模具外框施压面与单体阵列之间的二个L型夹块和施压 面框壁上的用于顶压L型夹块的施压螺钉。4、 一种权利要求1所述的复眼透镜模具的制造工艺，其特征是工艺 过程为1)经过精密机械加工制造出的多个单体棒，再经过光学研磨出每个 单体棒上的凹球面；2 )经过仔细的排列将多个单体棒组合成单体组，将多组单体组组成 单体阵列；3) 将单体阵列放入模具外构和单体棒底板组合成的模具外框内；4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复眼透镜模具，其特征在于，包括由框形的模具外构和设于模具外构下的单体棒底板组合成的模具外框、模具外框内设有的单体阵列、模具外框与单体阵列之间设有的单体棒压紧结构，单体阵列由至少二组单体组组成，每个单体组由至少二个复眼模具单体棒组成，每个单体棒都经过精密机械加工，每个单体棒上的凹球面都经过光学研磨。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫华，郑占青，
申请(专利权)人：上海广擎光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]