一種用於製造柱面鏡陣列的模具的製作方法
2023-10-18 03:17:59 1
一種用於製造柱面鏡陣列的模具的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於製造柱面鏡陣列的模具，包括：公模組件、母模組件和流道組件，其中，母模組件包括一個盒體，所述盒體的底面呈現出柱面鏡形狀的包絡，公模組件包括一個作為所述盒體上蓋板的平面板，所述平面板與所述盒體匹配安裝且邊緣處緊密結合；所述流道組件與所述盒體的一個側面連接，原材料通過所述流道組件注入到所述盒體中。本發明所述用於製造柱面鏡陣列的模具，在採用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料製造柱面鏡陣列時使用，能夠減少柱面鏡加工的工藝環節，達到較好的光學性能指標，降低成本，適用於大批量生產。
【專利說明】—種用於製造柱面鏡陣列的模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及PTN網絡【技術領域】，尤其涉及一種用於製造柱面鏡陣列的模具。
【背景技術】
[0002]在光學系統設計中，非球面光學零件可以獲得比球面光學零件更好的成像質量，同時，使用一個或幾個非球面零件來代替多個球面零件，在光學系統中能夠很好地簡化組件結構，有效地減輕組件質量，並矯正多種成像偏差，改善成像質量，提高光學系統的性能。
[0003]柱面鏡是一種常見非球面光學元件，其主要作用是當一平行光束通過柱面鏡時，可以使焦點沿一個方向拉開成一條線，廣泛應用在多種光學系統中；由多個柱面鏡組成陣列的形式，也被廣泛的採用，由於傳統柱面鏡採用玻璃材質，其加工環節複雜、成本高昂，特別是加工成陣列形式，該問題更加突出，因此需要從材料、加工工藝方面進行改進，實現對柱面鏡陣列的大批量、低成本、高精度的製造。
[0004]玻璃材質的柱面鏡陣列雖然光學特性，比如透過率、強度等較為優異，但也有如下不足:
[0005]I)工藝複雜、加工環節多，費時費力，成本高
[0006]玻璃材質的柱面鏡陣列無法通過模具進行生產，需要分別加工多個柱面鏡粘接完成，主要工序包括切割、粗磨、精磨、拋光、精測、粘接等環節，不利於大批量生產，諸多工藝環節造成成本較高。
[0007]2)粘接環節較難控制、次品率高
[0008]玻璃材質的柱面鏡陣列由多個單體柱面鏡粘接組成，粘接前需要對單體柱面鏡進行精測，否則會出現單體柱面鏡加工精度不夠產生的次品；精測後的單體柱面鏡粘接過程中容易出現由於粘合膠氣泡引起的次品。
[0009]如果利用模具的手段，採用高透光PC (Polycarbonate，聚碳酸酯)材料或者PMMA(polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)材料替代玻璃材料製造柱面鏡陣列，這樣能夠減少柱面鏡加工的工藝環節，達到較好的光學性能指標，降低成本，適用於大批量生產。
【發明內容】
[0010]本發明要解決的技術問題是，提供一種用於製造柱面鏡陣列的模具，採用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料製造柱面鏡陣列，這樣能夠減少柱面鏡加工的工藝環節，達到較好的光學性能指標，降低成本。
[0011]本發明採用的技術方案是，所述用於製造柱面鏡陣列的模具，包括:公模組件、母模組件和流道組件，其中，母模組件包括一個盒體，所述盒體的底面呈現出柱面鏡形狀的包絡，公模組件包括一個作為所述盒體上蓋板的平面板，所述平面板與所述盒體匹配安裝且邊緣處緊密結合；
[0012]所述流道組件與所述盒體的一個側面連接，原材料通過所述流道組件注入到所述盒體中。
[0013]進一步的，所述平面板上均勻布設有定位柱，所述盒體的底面均勻布設有與所述定位柱對應的定位孔，通過將定位柱插入定位孔來實現所述平面板與所述盒體的匹配安裝。
[0014]進一步的，所述盒體的厚度為3.5±0.0lmm ;所述盒體底面上的每個柱面鏡形狀的包絡為一段圓弧，所述圓弧的半徑為7.85±0.01mm，所述圓弧的高為0.704±0.01mm。
[0015]進一步的，所述盒體為方形盒體，所述盒體的側面上靠近四個角處均設有溢料區，所述溢料區為一個與所述盒體連通的密封塊。
[0016]進一步的，所述密封塊為一梯形密封塊，所述梯形密封塊與盒體側面接觸的一底邊厚度為2±0.1mm，另一底邊的厚度為5.64±0.1mm，所述梯形密封塊的兩底邊之間的距離為 5±0.1mm。
[0017]進一步的，所述盒體的側面的四個角處以及所述盒體的側面中部設有氣孔，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。
[0018]進一步的，所述流道組件包括:依次連接的熱流道、拉料井、S形流道以及扇形進料口，所述流道組件通過所述扇形進料口與所述盒體的一個側面連接，所述熱流道用於在傳輸原材料時對其進行持續加熱，所述拉料井用於在製作完成後將最終產品從所述盒體中拉出。
[0019]進一步的，所述S形流道與所述扇形進料口連接的一側設有氣孔，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。
[0020]進一步的，所述用於製造柱面鏡陣列的模具，還包括:水路組件；所述水路組件包括分別位於所示盒體下表面以及所示平面板上表面的兩排水路管道，所述水路管道的走向與原材料向所述盒體的注入方向垂直，所述水路管道用於對所述盒體中的原材料降溫。
[0021]進一步的，所述公模組件和所述母模組件均採用NAK80不鏽鋼材料，所述流道組件和所述水路組件採用金屬材料。
[0022]採用上述技術方案，本發明至少具有下列優點:
[0023]本發明所述用於製造柱面鏡陣列的模具，在採用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料製造柱面鏡陣列時使用，能夠減少柱面鏡加工的工藝環節，達到較好的光學性能指標，降低成本，適用於大批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1 (a)為本發明實施例的母模組件的結構示意圖；
[0025]圖1(b)為本發明實施例的公模組件的平面板與母模組件的盒體匹配安裝的截面示意圖；
[0026]圖2為本發明實施例的公模組件的詳細結構示意圖；
[0027]圖3為本發明實施例的母模組件的詳細結構示意圖；
[0028]圖4 (a)為本發明實施例的溢料區的立體結構示意圖；
[0029]圖4 (b)為本發明實施例的溢料區的密封塊截面示意圖；
[0030]圖5為本發明實施例的流道組件的結構示意圖；
[0031]圖6為本發明實施例的水路組件的組成結構示意圖。【具體實施方式】
[0032]為更進一步闡述本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發明進行詳細說明如後。
[0033]本發明實施例的一種用於製造柱面鏡陣列的模具，如圖1 (a)、(b)所示，包括以下組成部分:公模組件、母模組件和流道組件，其中，母模組件包括一個盒體100，盒體100的底面呈現出柱面鏡形狀的包絡，公模組件包括一個作為所述盒體上蓋板的平面板200，所述平面板與所述盒體匹配安裝且邊緣處緊密結合。流道組件與盒體100的一個側面連接，原材料通過流道組件注入到所述盒體中。
[0034]圖1 (a)為母模組件的結構示意圖，圖1 (b)為公模組件的平面板與母模組件的盒體匹配安裝的截面示意圖。
[0035]圖2為公模組件的詳細結構示意圖，如圖2所示，平面板200上均勻布設有定位柱201。如圖1 (a)所示，盒體100的底面均勻布設有與所述定位柱對應的定位孔101，通過將定位柱201插入定位孔101來實現所述平面板與所述盒體的匹配安裝。
[0036]盒體100的厚度為3.5±0.0lmm ;盒體底面上的每個柱面鏡形狀的包絡為一段圓弧，所述圓弧的半徑為7.85±0.01mm，所述圓弧的高為0.704±0.01mm。
[0037]在本實施例中，盒體100為方形盒體，圖3為母模組件的詳細結構示意圖，如圖3所示，盒體100的側面的四個角處以及盒體100的側面中部設有氣孔102，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。盒體100的側面上靠近四個角處均設有溢料區103，用於保證最終產品的直線度。具體的，圖4 (a)為溢料區的立體結構示意圖，溢料區103為一個與盒體100連通的密封塊，圖4 (b)為溢料區的密封塊截面示意圖，優選的，該密封塊為一梯形密封塊，所述梯形密封塊與盒體側面接觸的一底邊厚度為2±0.1mm，另一底邊的厚度為
5.64±0.1mm,所述梯形密封塊的兩底邊之間的距離為5±0.1mm。
[0038]圖5為流道組件的結構示意圖，如圖5所示，該流道組件包括:依次連接的熱流道300、拉料井400、S形流道500以及扇形進料口 600，該流道組件通過扇形進料口 600與盒體100的一個側面連接，熱流道600用於在傳輸原材料時對其進行持續加熱，拉料井400則用於在製作完成後將最終產品從盒體100中拉出。優選的，S形流道500與扇形進料口 600連接的一側設有氣孔102，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。
[0039]進一步的，所述用於製造柱面鏡陣列的模具，還包括:水路組件；圖6為水路組件的組成結構示意圖，如圖6所示，水路組件包括分別位於盒體100下表面以及平面板200上表面的兩排水路管道，且所述水路管道的走向與原材料向所述盒體的注入方向垂直，該水路管道用於對所述盒體中的原材料降溫，以保證最終產品的直線度。
[0040]進一步的，所述公模組件和所述母模組件均採用NAK80不鏽鋼材料，所述流道組件和所述水路組件採用金屬材料。
[0041 ] 本發明實施例的用於製造柱面鏡陣列的模具，在採用高透光PC材料或者PMMA材料替代玻璃材料製造柱面鏡陣列時使用，能夠減少柱面鏡加工的工藝環節，達到較好的光學性能指標，降低成本，適用於大批量生產。
[0042]通過【具體實施方式】的說明，應當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。
【權利要求】
1.一種用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，包括:公模組件、母模組件和流道組件，其中，母模組件包括一個盒體，所述盒體的底面呈現出柱面鏡形狀的包絡，公模組件包括一個作為所述盒體上蓋板的平面板，所述平面板與所述盒體匹配安裝且邊緣處緊密結合； 所述流道組件與所述盒體的一個側面連接，原材料通過所述流道組件注入到所述盒體中。
2.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述平面板上均勻布設有定位柱，所述盒體的底面均勻布設有與所述定位柱對應的定位孔，通過將定位柱插入定位孔來實現所述平面板與所述盒體的匹配安裝。
3.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述盒體的厚度為3.5±0.0lmm ;所述盒體底面上的每個柱面鏡形狀的包絡為一段圓弧，所述圓弧的半徑為 7.85±0.01mm，所述圓弧的高為 0.704±0.01mm。
4.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述盒體為方形盒體，所述盒體的側面上靠近四個角處均設有溢料區，所述溢料區為一個與所述盒體連通的密封塊。
5.根據權利要求4所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述密封塊為一梯形密封塊，所述梯形密封塊與盒體側面接觸的一底邊厚度為2±0.1mm，另一底邊的厚度為5.64±0.1mm,所述梯形密封塊的兩底邊之間的距離為5±0.1mm。
6.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述盒體的側面的四個角處以及所述盒體的側面中部設有氣孔，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。
7.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述流道組件包括:依次連接的熱流道、拉料井、S形流道以及扇形進料口，所述流道組件通過所述扇形進料口與所述盒體的一個側面連接，所述熱流道用於在傳輸原材料時對其進行持續加熱，所述拉料井用於在製作完成後將最終廣品從所述盒體中拉出。
8.根據權利要求7所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述S形流道與所述扇形進料口連接的一側設有氣孔，用於在原材料注入時釋放出多餘的氣體。
9.根據權利要求1所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述用於製造柱面鏡陣列的模具，還包括:水路組件；所述水路組件包括分別位於所示盒體下表面以及所示平面板上表面的兩排水路管道，所述水路管道的走向與原材料向所述盒體的注入方向垂直，所述水路管道用於對所述盒體中的原材料降溫。
10.根據權利要求9所述的用於製造柱面鏡陣列的模具，其特徵在於，所述公模組件和所述母模組件均採用NAK80不鏽鋼材料，所述流道組件和所述水路組件採用金屬材料。
【文檔編號】B29C45/27GK103737811SQ201310742775
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】周軍華, 李衛森, 姚永慶, 範海震, 韓樹科, 雷飈 申請人:中國電子科技集團公司第二十七研究所