一种大直径非球面透镜制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107298524A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710426960.8(22)申请日2017.06.08(71)申请人深圳市天阳谷科技发展有限公司地址518000广东省深圳市龙华新区大浪街道浪口社区大浪南路491号宝龙工业区A1栋1、2、3、4、5层(72)发明人黄燕平李立周小平张怀忠(51)Int.Cl.C03B11/00(2006.01)C03B11/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种大直径非球面透镜制备方法(57)摘要本发明公开了一种大直径非球面透镜制备方法，包括如下步骤：（1）、制作模仁和玻璃硝材；（2）、玻璃硝材装入模仁；（3）、模仁放入模压工位；（4）、工位抽真空；（5）、工位注入氮气；（6）、升温；（7）、温度均热；（8）、模压成型；（9）、退火；（10）、降温；（11）、排出氮气；（12）、取出模仁；（13）、取出产品。本发明通过相对缓慢的降温过程来完成透镜内部结构的调整，减小玻璃各部之间的结构差，释放透镜内部残余应力，使成型体非球面轮廓固定在模压阶段已完成的现状，将透镜内部的残余应力减至合理的范围，防止成型透镜在后续急冷工序因温度分布不均出现破裂。CN107298524ACN107298524A权利要求书1/2页1.一种大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）、制作模仁和玻璃硝材：制作大直径非球面透镜模压用模仁和玻璃硝材，模仁的模压腔内径为40～150mm，玻璃硝材的直径为30～140mm；（2）、玻璃硝材装入模仁：将玻璃硝材装入模仁，玻璃硝材的球面与模仁的非球面对应；（3）、模仁放入模压工位：将装入玻璃硝材的模仁放入模压工位的下工作面上；（4）、工位抽真空：将模压工位密闭并抽真空，真空度到6×10-1Pa以下时停止抽真空；（5）、工位注入氮气：向模压工位内注入氮气，气压保持在不小于0.4Mpa；（6）、升温：采用加热装置将玻璃硝材、模具、模压工位一起从常温升温到玻璃硝材屈服点温度At处，时间3～30分钟；（7）、温度均热：控制加热装置升温到玻璃硝材屈服点温度At以上20℃～50℃，且不能达到玻璃硝材的软化点温度Sp，将玻璃硝材、模具、模压工位均匀加热，保持At以上20℃～50℃恒温，时间5～30分钟；（8）、模压成型：控制模压工位的上工作面下降，接触模仁，施加压力，将玻璃硝材压制成型，中心厚度至合格尺寸；（9）、退火：控制模压上工作面继续对模仁施加压力，温降至转变点温度Tg以下15～35℃，压力1～30kN，保压保温10～60分钟；（10）降温：退火结束，控制模压上工作面继续对模仁施加压力，温度缓慢下降至应变点温度，应变点温度继续缓慢下降至常温，降温速率每分钟5～50℃，压力1～30kN；（11）、排出氮气：降温结束，排出模压工位内的氮气；（12）、取出模仁：打开模压工位，取出模仁；（13）、取出产品：从模仁中取出成型的非球面透镜。2.根据权利要求1所述的大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，所述步骤（8）模压成型包括两次加压，第一次加压，采用屈服点温度At以上20℃～50℃初步成型，压力1～50kN，保持压力；二次加压，降温至转变点温度Tg，压力1～50kN,保持压力，二次保压所用压力低于一次压力；时间5～30分钟。3.根据权利要求1所述的大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，所述模仁包括上模仁、套筒、下模仁，所述上模仁和下模仁与所述套筒配合在所述套筒内形成模压腔，所述上模仁、下模仁和套筒轴线重合，所述套筒的壁厚为10～25mm，所述套筒的内径为40～150mm，所述上模仁和下模仁设有环形凸缘台阶，所述环形凸缘台阶的厚度与所述套筒的壁厚相等，所述套筒的筒壁上设有上导气孔组和下导气孔组，所述上导气孔组位于所述模压腔上方，所述下导气孔组位于所述模压腔下方，所述上模仁和下模仁上设有导气通道使所述上导气孔组和下导气孔组与所述模压腔相通。4.根据权利要求3所述的大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，所述上导气孔组和下导气孔组各包含2～4个导气孔，所述导气孔均匀分布在所述套筒的筒壁上，所述导气孔的孔径为2～5mm。5.根据权利要求3所述的大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，所述上模仁、下模仁和套筒采用碳化钨、碳化硅或氮化硅材料制成，所述上模仁和下模仁的模压面上镀有贵金属膜层或金刚石膜层。6.根据权利要求1所述的大直径非球面透镜制备方法，其特征在于，所述玻璃硝材包括2CN107298524A权利要求书2/2页玻璃硝材本体，所述玻璃硝材本体为柱状体，该柱状体的顶面和底面的其中一个面为凸球面或凹球面，其中另一个面为凸球面、凹球面或平面，该柱状体的顶面或底面若