一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法与流程

专利2025-07-26  16


本申请涉及光学件加工,更具体地说,是涉及一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法。


背景技术:

1、对于光学件的机械抛光,通常传统抛光工艺都是在抛光机上通过光学研磨具(抛光片)进行研磨抛光,传统的抛光片通常对较平的光学件表面能进行全覆盖抛光,而对于平面玻璃板上的小直径的球面则无法实现球面的全覆盖抛光。

2、请参阅图3,例如一种光学件10中,在平面基板11上具有至少一个凸球面12(具体为2个凸球面12均需要抛光,其中两个凸球面12直径不等,均小于5mm。所在平面基板11厚度为0.3mm(而且本光学件10的2个凸球面12均位于凹槽13内,凹槽13的底面为平面基板11的表面),被抛光的凸球面12的表面粗糙度为rq<80nm,抛光面面形要求pv<3.5λ@633nm,抛光等级为p2,环状结构为镀膜区域14在抛光球面过程中需要保护不被破坏。由于设备加工范围和模具尺寸制作的能力不足,不能对此种结构和尺寸的光学件进行加工。

3、因此,现有技术还有待于改进和发展。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法,解决了现有抛光工艺对平面基板上的小凸球面无法进行全覆盖抛光的问题。

2、为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:

3、本申请提供一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法,包括步骤:

4、提供一个保护件,将保护件设置在光学件的背面;

5、通过第一抛光磨具和第二抛光磨具分别对光学件正面的凸球面进行粗抛光,其中凸球面包括位于中间的局部弧形面和位于外侧的局部环形面,第一抛光磨具用于粗抛光局部弧形面,第二抛光磨具用于粗抛光局部环形面;

6、通过第三抛光磨具和第四抛光磨具分别对粗抛光后的光学件正面的凸球面进行精抛光,其中第三抛光磨具用于精抛光局部弧形面,第四抛光磨具用于精抛光局部环形面;

7、将精加工后的光学件从保护件上分离。

8、在一个可选的实施例中,在提供一个保护件,将保护件设置在光学件的背面的步骤具体包括:

9、保护件包括一面带有避空槽的保护玻璃,将保护玻璃进行加热;

10、在保护玻璃设有避空槽的一面上涂抹热熔粘接层;

11、通过热熔粘接层将保护玻璃设有避空槽的一面粘接到光学件的背面,其中,避空槽用于对光学件背面的镀膜区进行避位。

12、在一个可选的实施例中,通过第一抛光磨具和第二抛光磨具分别对光学件正面的凸球面进行粗抛光的步骤具体包括:

13、在光学件的正面的凹槽内滴入第一浓度抛光辅料混合液,使抛光辅料混合液的液面没过凸球面的顶部;

14、通过第一抛光磨具对凸球面的局部弧形面进行粗抛光,其中局部弧形面的表面积最大占凸球面的表面积的四分之三;

15、通过第二抛光磨具对凸球面的局部环形面进行粗抛光,其中第二抛光磨具的顶端的直径小于第一抛光磨具的顶端的直径。

16、在一个可选的实施例中,在通过第一抛光磨具对凸球面的局部弧形面进行粗抛光的步骤中:

17、将第一抛光磨具倾斜设置并接触凸球面的局部弧形面;

18、逐步调高第一抛光磨具的抛光转速,达到第一粗抛转速;

19、采用第一粗抛转速进行抛光过程中,在预定范围内调整第一抛光磨具的倾斜角度,且不定时将光学件围绕凸球面的中心点转动任意角度。

20、在一个可选的实施例中,在通过第一抛光磨具对凸球面的局部弧形面进行粗抛光的步骤中:

21、间隔第一预定时间停机,观察抛光辅料混合液,当抛光辅料混合液的液面低于凸球面的顶部时,添加抛光辅料混合液;

22、间隔第二预定时间对粗抛光的局部弧形面进行灯光检测,保证粗抛光的局部弧形面达到粗抛光质量标准。

23、在一个可选的实施例中,在通过第三抛光磨具和第四抛光磨具分别对粗抛光后的光学件正面的凸球面进行精抛光的步骤中:

24、在光学件的正面的凹槽内滴入第二浓度抛光辅料混合液,使抛光辅料混合液的液面没过凸球面的顶部,其中第二浓度高于第一浓度;

25、通过第三抛光磨具对粗抛光后的局部弧形面进行精抛光,其中第三抛光磨具的粗糙度小于第一抛光磨具的粗糙度,逐步调高第三抛光磨具的抛光转速,达到第二精抛转速,第二精抛转速小于第一粗抛转速;

26、通过第四抛光磨具对凸球面的局部环形面进行精抛光,其中第四抛光磨具的顶端直径小于第三抛光磨具的顶端直径。

27、在一个可选的实施例中,在将精加工后的光学件从保护件上分离的步骤具体包括:

28、提供一个清洗盘,将抛光后带有保护件的光学件放入盛有清洗液的清洗盘内;

29、对清洗盘内的清洗液进行加热,使抛光后的光学件和保护件之间的热熔粘接层进行热熔;

30、将抛光后的光学件从保护件上取下并清理干净。

31、在一个可选的实施例中,在对清洗盘内的清洗液进行加热,使抛光后的光学件和保护件之间的热熔粘接层进行热熔的步骤中:

32、提供一个加热盘,在加热盘内盛放热水,其中热水温度高于预设温度;

33、将盛有清洗液和抛光后带有保护件的光学件的清洗盘放入加热盘,并静置预定时间。

34、在一个可选的实施例中,在保护玻璃的加热面上涂抹热熔粘接层的步骤之前还包括:

35、将抛光后带有保护件的光学件通过不同的清洗槽内依次进行超声波清洗,其中不同的清洗槽依次包括:强碱槽、弱碱槽、第一水洗槽、第二水洗槽。

36、在一个可选的实施例中,在将精加工后的光学件从保护件上分离的步骤之后还包括:

37、将分离后得到的光学件在室温下静置预定时间后,对光学件进行最终的检验。

38、本申请提供的一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法的有益效果至少在于:通过将保护件设置在光学件的背面,对光学件进行承载支撑并对光学件的背面进行保护,通过通第一抛光磨具和第二抛光磨具分别对光学件正面的凸球面进行粗抛光,第一抛光磨具对表面容易加工的局部弧形面进行快速抛光,第二抛光磨具对不容易加工的局部环形面进行快速抛光,从而实现对凸球面的整个表面进行粗抛光,抛光量多,提高抛光效率。通过第三抛光磨具和第四抛光磨具分别对粗抛光后的光学件正面的凸球面进行精抛光,第三抛光磨具对表面容易加工的局部弧形面进行精抛光,第四抛光磨具对不容易加工的局部环形面进行精抛光,实现对凸球面的整个表面进行精抛光,抛光量少,保证凸球面的整个表面满足粗糙度、面形、抛光等级的高精度要求。将精加工后的光学件从保护件上分离后,即得到加工完成的光学件。采用本加工方案对处于平面基板上直径小于5mm的球面进行抛光时,通过第二抛光磨具和第四抛光磨具可以对不易加工的局部环形面进行抛光,并且抛光过程中可以对光学件的粗糙度、面形、抛光等级进行稳定控制,使该类光学件产品可达到技术指标要求。



技术特征:

1.一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,所述方法包括步骤:

2.如权利要求1所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在提供一个保护件,将保护件设置在光学件的背面的步骤具体包括:

3.如权利要求1所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,通过第一抛光磨具和第二抛光磨具分别对光学件正面的凸球面进行粗抛光的步骤具体包括:

4.如权利要求3所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在通过第一抛光磨具对凸球面的局部弧形面进行粗抛光的步骤中:

5.如权利要求4所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在通过第一抛光磨具对凸球面的局部弧形面进行粗抛光的步骤中:

6.如权利要求4所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在通过第三抛光磨具和第四抛光磨具分别对粗抛光后的光学件正面的凸球面进行精抛光的步骤中:

7.如权利要求1所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在将精加工后的光学件从保护件上分离的步骤具体包括:

8.如权利要求7所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在对清洗盘内的清洗液进行加热,使抛光后的光学件和保护件之间的热熔粘接层进行热熔的步骤中:

9.如权利要求1所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在保护玻璃的加热面上涂抹热熔粘接层的步骤之前还包括:

10.如权利要求1所述的用于带有凸球面的光学件的抛光方法,其特征在于,在将精加工后的光学件从所述保护件上分离的步骤之后还包括:


技术总结
本申请提供一种用于带有凸球面的光学件的抛光方法,包括步骤:提供一个保护件,将保护件设置在光学件的背面;通过第一抛光磨具和第二抛光磨具分别对光学件正面的凸球面进行粗抛光,其中凸球面包括位于中间的局部弧形面和位于外侧的局部环形面,第一抛光磨具用于粗抛光局部弧形面,第二抛光磨具用于粗抛光局部环形面;通过第三抛光磨具和第四抛光磨具分别对粗抛光后的光学件正面的凸球面进行精抛光,其中第三抛光磨具用于精抛光局部弧形面,第四抛光磨具用于精抛光局部环形面;将精加工后的光学件从保护件上分离。解决了现有抛光工艺对平面基板上的小凸球面无法进行全覆盖抛光的问题。

技术研发人员:张佩伟
受保护的技术使用者:北京创思工贸有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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