[发明专利]一种小型柱状透镜双端面加工方法

说明书

本发明公开了一种小型柱状透镜双端面加工方法：(1)封装：将多个截面直径相同的待加工的玻璃棒平整单排排列于两块平直夹板之间，采用粘结剂粘结；(2)预加工：按照预设高度横向切片；(3)第一端面加工：将单排玻璃棒封装块固定于第一研磨夹具的夹槽中，使得第一端面突出于研磨夹具表面,研磨方向与研磨夹具所在平面垂直，按照第一端面研磨量研磨；(4)第二端面加工：将半加工单排玻璃棒封装块固定与第二研磨夹具的夹槽中，使得第二端面突出于研磨夹具表面,研磨方向与研磨夹具所在平面垂直，按照第二端面研磨量研磨；(5)分离：去除粘结剂取出玻璃棒。本发明在实现双端面分别加工的同时，实现了批量的小型柱状透镜加工。

技术领域

本发明属于柱状透镜加工领域，更具体地，涉及一种小型柱状透镜双端面加工方法。

背景技术

小型柱状透镜在微型光学系统中有着广泛应用，准直器、激光器、医疗成像、平板显示等领域均有着其身影。柱透镜一般通过加工两端面而形成对光的折射反射作用，因此需对两端面分别进行加工。小尺寸柱透镜的端面加工由于其尺寸的限制，存在较大的难度，尤其是当端面与轴向成一定夹角，而不是垂直与轴向的情况。

以自聚焦透镜为例，自聚焦透镜是指材料内部折射率沿径向方向连续降低的光学透镜，在准直器、耦合器、光开关、医学仪器等器件中使用广泛。常见尺寸为直径1.8～4mm，微透镜尺寸可低至0.3mm，长度也仅为数毫米，常规方法加工自聚焦透镜时，一个透镜样品固定在一个夹槽中，由于人工操作、加工环境的影响，一批加工样之间极易产生偏差，端面加工困难，效率较低。

而采用整体封装的方法，将透镜聚合为一捆，仅适用于加工平行端面，若两端面不平行，或存在异形，该法不能使用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种小型柱状透镜双端面加工方法，其目的在于通过对小型玻璃棒的整体封装改进配合加工工艺改变，并且采用特定的研磨装置，对于封装后的玻璃棒进行双端面整体加工，获得尺寸精准、双端面任意角度的小型柱状透镜，由此解决现有的技术不能批量加工或者不能双端面自由加工的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种小型柱状透镜双端面加工方法，包括以下步骤：

(1)封装：将多个截面直径相同的待加工的玻璃棒平整单排排列于两块平直夹板之间，并采用粘结剂粘结获得单排玻璃棒封装片；

(2)预加工：将步骤(1)中获得的单排玻璃棒封装片按照预设高度横向切片，获得具有预设高度的单排玻璃棒封装块；

(3)第一端面加工：将步骤(2)中获得的单排玻璃棒封装块固定于第一研磨夹具的夹槽中，使得第一端面突出于研磨夹具表面，研磨方向与研磨夹具所在平面垂直，按照第一端面研磨量研磨，获得半加工的单排玻璃棒封装块；

(4)第二端面加工：将步骤(3)中获得的半加工单排玻璃棒封装块固定与第二研磨夹具的夹槽中，使得第二端面突出于研磨夹具表面，研磨方向与研磨夹具所在平面垂直，按照第二端面研磨量研磨，获得加工后的单排玻璃棒封装块；

(5)分离：去除粘结剂，从步骤(4)中获得的加工后的单排玻璃棒封装块中取出所述玻璃棒，即制得成品柱状透镜。

优选地，所述小型柱状透镜双端面加工方法，其步骤(1)所述平直夹板至少一侧具有与平直夹板边缘平齐的平直卡条，所述多个待加工的玻璃棒紧贴卡条排列，使得所述多个待加工的玻璃棒皆垂直于所述夹板底边，所述卡条厚度小于或等于所述待加工的玻璃棒横截面直径。

优选地，所述小型柱状透镜双端面加工方法，其步骤(1)所述粘结剂为：石蜡、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯、和/或聚氨酯。

优选地，所述小型柱状透镜双端面加工方法，其步骤(2)所述预设高度大于所需透镜的长度，优选所述预设高度为所需透镜的长度的1.05至1.5倍。