一種非對稱透鏡的生產工藝的製作方法

2023-05-31 19:10:21 1

本發明涉及光學領域，特別是涉及一種非對稱透鏡的生產工藝。

背景技術：

目前光學通信行業對光學中心非對稱規格的非球面透鏡需求量日益上升。但當前常見的無論是模壓這類熱加工或者是普通切削、車削和研磨拋光等冷加工的方式都存在自身的缺陷：模壓方式可以很快成型，但是很難直接模壓出非對稱的正方形或長方形透鏡；而切削和研磨拋光的冷加工方式可以生產出非對稱規格的產品，但是這類生產方式通常無法大批量生產，並且加工的精度有限，無法滿足高精度應用方面的需求。現在我們所提出的工藝可以在保證加工精度的情況下大批量的生產，滿足各方面需求。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種大批量、效率高的非對稱透鏡的生產工藝。

本發明通過如下技術方案實現上述目的：一種非對稱透鏡的生產工藝，包括以下步驟：

S1：切割基底準備：使用切割設備在矽片上從左向右進行第一次切割，劃出若干道槽線；將矽片順時針轉向90°，再次從左向右進行第二次切割，劃出若干道槽線。

S2：非球面透鏡排列：首先在切割好槽線的矽片上塗上熱熔膠水，然後在顯微鏡下，將透鏡球面朝上，底部擺放在矽片上，最後將透鏡左下角SAG邊緣線條緊靠每兩條槽線的相交處排列整齊並冷卻固定。

S3：批量切割成型：將排列好透鏡的矽片擺放至設備上，擺放方向需與切割矽片時的方向完全一致，選取切割好的一條槽線調整矽片的擺放位置，使矽片縱向槽線與設備行進路線平行，橫向槽線與設備行進路線呈90°垂直，進行第一次切割，將矽片順時針轉向90°，進行第二次切割。

進一步的，在步驟S1之前還包括步驟S0：原料準備和設備調試：根據最終需求準備好相應數量的非球面透鏡2，此時透鏡已被加工成橢圓形並根據需求鍍好相應的膜系，在切割設備主軸上安裝好相應數量的刀片，以確保刀片間的距離一致，將配置好刀片的主軸安裝至設備上並進行動平衡調試，確保動平衡滿足要求，對刀片進行修刀處理，使刀片的外露量呈相同水準並且可滿足玻璃切割崩邊要求。

進一步的，所述切割設備採用三軸CNC車床。

進一步的，所述刀片間使用相同厚度和材質的陶瓷片間隔。

進一步的，所述矽片採用圓形單拋矽片。

進一步的，所述步驟S3中，根據不同產品尺寸及中心至切割邊緣距離的規格來設定相應的切割參數並輸入至切割設備程序中，啟動設備運行，每切割一次完成後檢查切割產品狀態，並根據檢查的結果調整參數，使每次切割過程都能符合要求。

與現有技術相比，本發明非對稱透鏡的生產工藝的有益效果是：通過多把刀片同時運行切割的過程，將普通切削、研磨拋光等加工方式的效率提高5-10倍。通過此工藝可以將非球面透鏡切割後的4個邊緣形成正方形或長方形，供客戶隨意調整粘接方向。並且可以根據需求調整光學中心點的位置，滿足不同的使用需求。另外此工藝可穩定達到的精度要求在0.01mm，可滿足絕大部分使用上的需求。

附圖說明

圖1是步驟S1中第一次切割的示意圖。

圖2是步驟S1中第二次切割的示意圖。

圖3是步驟S2中非球面透鏡排列的示意圖。

圖4是步驟S3中第一次切割的示意圖。

圖5是步驟S3中第二次切割的示意圖。

圖中，1、矽片，2、非球面透鏡。

具體實施方式

請參閱圖1至圖5，一種非對稱透鏡的生產工藝，包括以下步驟：

S0：原料準備和設備調試：根據最終需求準備好相應數量的非球面透鏡2，此時透鏡已被加工成橢圓形並根據需求鍍好相應的膜系，在切割設備主軸上安裝好相應數量的刀片，以確保刀片間的距離一致，將配置好刀片的主軸安裝至設備上並進行動平衡調試，確保動平衡滿足要求，對刀片進行修刀處理，使刀片的外露量呈相同水準並且可滿足玻璃切割崩邊要求。

其中，切割設備採用三軸CNC車床，刀片間使用相同厚度和材質的陶瓷片間隔。

S1：切割基底準備：使用切割設備在矽片1上從左向右進行第一次切割，劃出若干道槽線；將矽片順時針轉向90°，再次從左向右進行第二次切割，劃出若干道槽線。

其中，矽片採用圓形單拋矽片。

S2：非球面透鏡排列：首先在切割好槽線的矽片上塗上熱熔膠水，然後在顯微鏡下，將透鏡球面朝上，底部擺放在矽片上，最後將透鏡左下角SAG邊緣線條緊靠每兩條槽線的相交處排列整齊並冷卻固定。

S3：批量切割成型：將排列好透鏡的矽片擺放至設備上，擺放方向需與切割矽片時的方向完全一致，選取切割好的一條槽線調整矽片的擺放位置，使矽片縱向槽線與設備行進路線平行，橫向槽線與設備行進路線呈90°垂直，進行第一次切割，將矽片順時針轉向90°，進行第二次切割。

其中，根據不同產品尺寸及中心至切割邊緣距離的規格來設定相應的切割參數並輸入至切割設備程序中，啟動設備運行，每切割一次完成後檢查切割產品狀態，並根據檢查的結果調整參數，使每次切割過程都能符合要求。

本發明非對稱透鏡的生產工藝通過多把刀片同時運行切割的過程，將普通切削、研磨拋光等加工方式的效率提高5-10倍。通過此工藝可以將非球面透鏡切割後的4個邊緣形成正方形或長方形，供客戶隨意調整粘接方向。並且可以根據需求調整光學中心點的位置，滿足不同的使用需求。另外此工藝可穩定達到的精度要求在0.01mm，可滿足絕大部分使用上的需求。

以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。