專利名稱：細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)透鏡的制備技術(shù)領(lǐng)域。
一般直徑小于φ1mm～5mm、長度為30mm～50mm的長棒透鏡的制作，常規(guī)方法是下料成方形的坯料，再逐步加工成8邊形，16邊形，32邊形等多邊形直至到圓棒。由于細(xì)而直徑小的玻璃棒容易斷裂，半徑的對稱性和同心度等光學(xué)性能指標(biāo)難以保證，采用此工藝制作的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的同心度＞0.05，光潔度為3級、4級，影響到光學(xué)透鏡的成像分辯率，這種工藝存在加工工藝復(fù)雜、制作困難、原材料消耗大、產(chǎn)品成品率低等缺點。
本發(fā)明的目的在于克服上述工藝的缺點，提供一種產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好、分辯率高、同心度好、成品率高、成本低、制作工藝簡單的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是按照下述方法制備成細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡(1)拉絲將光學(xué)玻璃在爐溫為800℃～950℃按照常規(guī)制備工藝用光纖拉絲機拉成直徑略大于光學(xué)透鏡直徑的玻璃棒，用氫氟酸腐蝕毛化使其直徑等于所要制作棒狀光學(xué)透鏡的直徑，按所要制作棒狀光學(xué)透鏡的長度切割成棒狀光學(xué)透鏡毛坯料。
(2)玻璃退火將已切割的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料放置在退火爐中退火，退火溫度為480℃～510℃，退火時間為168～180小時，按常規(guī)工藝進行精密退火，使其恢復(fù)到拉絲前的均勻拆射率分布。
(3)研磨將經(jīng)過退火的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料安裝在特制的夾具上在磨床上按照常規(guī)研磨工藝進行粗磨、細(xì)磨、拋光達到成品的要求。
(4)檢驗、包裝按照產(chǎn)品的技術(shù)條件進行檢驗，包裝，入庫。
本發(fā)明光學(xué)玻璃用光纖拉絲機拉絲成玻璃棒的優(yōu)選爐溫為850℃～900℃。
本發(fā)明棒狀光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中退火的優(yōu)選溫度為490℃～500℃，退火的優(yōu)選時間為170～178小時。
本發(fā)明光學(xué)玻璃用光纖拉絲機拉絲成玻璃棒的最佳爐溫為850℃。
本發(fā)明棒狀光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中退火的最佳溫度為495℃，退火的最佳時間為174小時。
本發(fā)明與原工藝相比，節(jié)約原材料60％以上，產(chǎn)品的成品率可達90％以上，同心度≤0.03，光潔度達到2級以上。本發(fā)明工藝具有產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好、成品率高、成本低、制作工藝簡單、便于操作等優(yōu)點，可用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡和工業(yè)內(nèi)窺鏡等光學(xué)透鏡的制備。


圖1是本發(fā)明所用夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
為了表明本發(fā)明的有益效果，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
1、拉絲將光學(xué)玻璃在800℃爐溫下用高精度的光纖拉絲機按常規(guī)拉絲工藝?yán)芍睆铰源笥诠鈱W(xué)透鏡的長玻璃棒，用氫氟酸腐蝕毛化使其直徑等于所要制作棒狀光學(xué)透鏡的直徑，按所要制作棒狀光學(xué)透鏡長度要求切割成棒狀光學(xué)透鏡毛坯料。
2、玻璃退火為了消除玻璃在拉絲過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力，對已切割成的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料進行退火處理。將已切割的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料平直地放置在退火爐中，退火溫度為480℃，退火時間為168小時，按常規(guī)退火工藝進行精密退火，使其恢復(fù)到拉絲前的均勻拆射率分布，甚至優(yōu)于拉絲前光學(xué)玻璃的質(zhì)量。
3、研磨將經(jīng)過退火的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料安裝在夾具上，用光學(xué)磨床研磨。
本發(fā)明所用的夾具為專用夾具，該夾具的結(jié)構(gòu)為在金屬輔助塊2的前端用臘粘接有前端玻璃輔助塊1、后端用臘粘接有后端玻璃輔助塊3，在金屬輔助塊2和前端玻璃輔助塊1以及后端玻璃輔助塊3的中心位置加工有孔徑略大于棒狀光學(xué)透鏡毛坯料的中心孔。
將經(jīng)過退火處理的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料安裝有夾具的中心孔內(nèi)，用臘粘接，使棒狀光學(xué)透鏡毛坯料與金屬輔助塊2、前端玻璃輔助塊1、后端玻璃輔助塊3連接為一體，在光學(xué)磨床上按照常規(guī)研磨工藝進行粗磨，細(xì)磨，拋光。
4、檢驗、包裝按產(chǎn)品的技術(shù)條件進行檢驗，包裝入庫。
發(fā)明人給出了本發(fā)明的第二個實施例。在本實施例中，光學(xué)玻璃用拉絲機拉絲的爐溫為950℃，拉絲的其它工藝過程與第一個實施例相同。光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中的退火溫度為510℃，退火時間為180小時，退火的其它工藝過程與第一個實施例相同。其它工藝過程與第一個實施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明的第三個實施例。在本實施例中，光學(xué)玻璃用拉絲機拉絲的爐溫為850℃，拉絲的其它工藝過程與第一個實施例相同。光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中的退火溫度為495℃，退火時間為174小時，退火的其它工藝過程與第一個實施例相同。其它工藝過程與第一個實施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明的第四個實施例。在本實施例中，光學(xué)玻璃用拉絲機拉絲的爐溫為800℃，拉絲的其它工藝過程與第一個實施例相同。光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中的退火溫度為510℃，退火時間為168小時，退火的其它工藝過程與第一個實施例相同。其它工藝過程與第一個實施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明的第五個實施例。在本實施例中，光學(xué)玻璃用拉絲機拉絲的爐溫為950℃，拉絲的其它工藝過程與第一個實施例相同。光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中的退火溫度為480℃，退火時間為180小時，退火的其它工藝過程與第一個實施例相同。其它工藝過程與第一個實施例相同。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法，其特征在于它按照下述方法制備成細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡(1)拉絲將光學(xué)玻璃在爐溫為800℃～950℃按照常規(guī)制備工藝用光纖拉絲機拉成直徑略大于光學(xué)透鏡直徑的玻璃棒，用氫氟酸腐蝕毛化使其直徑等于所要制作棒狀光學(xué)透鏡的直徑，按所要制作棒狀光學(xué)透鏡的長度切割成棒狀光學(xué)透鏡毛坯料；(2)玻璃退火將已切割的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料放置在退火爐中退火，退火溫度為480℃～510℃，退火時間為168～180小時，按常規(guī)工藝進行精密退火，使其恢復(fù)到拉絲前的均勻拆射率分布；(3)研磨將經(jīng)過退火的棒狀光學(xué)透鏡毛坯料安裝在特制的夾具上在磨床上按照常規(guī)研磨工藝進行粗磨、細(xì)磨、拋光達到成品的要求。(4)檢驗、包裝按照產(chǎn)品的技術(shù)條件進行檢驗，包裝，入庫。
2.按照權(quán)利要求1所述的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法，其特征在于所說光學(xué)玻璃用光纖拉絲機拉絲成玻璃棒的優(yōu)選爐溫為850℃～900℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法，其特征在于所說棒狀光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中退火的優(yōu)選溫度為490℃～500℃，退火的優(yōu)選時間為170～178小時。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法，其特征在于所說光學(xué)玻璃用光纖拉絲機拉絲成玻璃棒的最佳爐溫為850℃。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法，其特征在于所說棒狀光學(xué)透鏡毛坯料在退火爐中退火的最佳溫度為495℃，退火的最佳時間為174小時。
全文摘要
一種細(xì)長棒狀光學(xué)透鏡的制備方法,將光學(xué)玻璃用光纖拉絲機拉成直徑略大于光學(xué)透鏡直徑的玻璃棒,經(jīng)氫氟酸腐蝕成毛玻璃后切割成光學(xué)透鏡毛坯料,經(jīng)過退火處理,安裝在特制的夾具上在磨床上進行粗磨、細(xì)磨、拋光達到成品要求。本發(fā)明與傳統(tǒng)的工藝相比,節(jié)約原料60%以上,產(chǎn)品的成品率達90%以上,具有產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好、成品率高、成本低、工藝簡單、便于操作等優(yōu)點,可用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡和工業(yè)內(nèi)窺鏡等光學(xué)透鏡的制備。
文檔編號G02B3/00GK1304891SQ00113990
公開日2001年7月25日 申請日期2000年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月23日
發(fā)明者李育林, 霍軍民, 胡炳儒, 張漢民 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所