[发明专利]透镜的加工设备及其加工方法

说明书

本发明提供一种透镜的加工设备及其加工方法，该加工设备主要包括台架，以及固定在台架上的基材夹具(T)和锥形圆辊组件，两者之间能够相对运动；锥形圆辊组件包括对应设置的镜面辊(A)和结构辊(B)，结构辊(B)表面叠设有环形沟槽结构；该加工设备还包括胶水注入机构(D)，胶水注入机构(D)的胶水注入口位于结构辊(B)的大半径区域；该加工设备还包括固化机构(U)，所述固化机构(U)设置在结构辊(B)的下方。本发明的成品外观性、均匀性好，特别适应于大尺寸显示屏幕的生产及应用，提高产品良率，降低成本，保证屏幕具有较佳的视觉效果。

技术领域

本发明涉及一种透镜的加工设备及其加工方法，属于光学部件制造技术领域。

背景技术

大尺寸环形沟槽结构透镜是一种一面为光面，另一面刻有同心圆或阿基米德螺线的透镜，目前在各个行业中的应用越来越广泛，比如：应用在太阳聚光领域，是聚光太阳能系统(CPV)中重要的光学部件之一，其性能优劣直接影响着CPV系统的聚光率的高低；应用在显示领域，其主要功能在于将投影机所投出的大发散角的光线收集起来，使得原来发散的光线可以集中于观众的视角内，以达到增加图像亮度的目的。在此背景及市场的需求下，制作一种高精度、高质量的结构是必要及市场必需的。

现有技术中的环形沟槽结构的加工方法多采用大型机床刻录模具，再用刻录好的模具进行整体浇注或模压成型，或者直接在镜片基材上进行磨削、刻录而成。现有技术中缺少对厚度均一性的卡控措施、胶水成型后固化前的形变及胶水/基低面气泡的排除措施。另外，在现有的锥形辊生产技术中，参见专利号为ZL201410170395.X的在先专利所公开的内容可知，该工艺方式较为简单，缺少对结构厚度均一性及气泡排除的工艺方法，无法做到产品均一、外观性好的大尺寸菲涅尔产品，直通率较低，不利于后续应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种透镜的加工设备及其加工方法，加工出来的成品外观性、均匀性好，特别适应于大尺寸显示屏幕的生产及应用，提高产品良率，降低成本，保证屏幕具有较佳的视觉效果。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种透镜的加工设备，包括台架，所述加工设备主要包括固定在所述台架上的基材夹具和锥形圆辊组件，两者之间能够相对运动；所述锥形圆辊组件包括对应设置的镜面辊和结构辊，所述结构辊表面叠设有环形沟槽结构；所述加工设备包括胶水注入机构，胶水注入机构的胶水注入口位于所述结构辊的大半径区域；所述加工设备还包括固化机构，其设置在所述结构辊的下方；一基材固定在所述基材夹具上，所述基材从所述镜面辊和结构辊的间隙中穿过，在所述透镜的加工设备中形成穿模路径。为了保证有效脱模时间，所述穿模路径呈“S”形，所述基材从镜面辊上方穿入镜面辊和结构辊的间隙中，再从结构辊的下方和固化机构的上方穿出。

具体来说，所述基材夹具为半圆形，以其圆心为中心进行圆周运动，与锥形圆辊组件产生相对运动。

所述镜面辊和结构辊的小半径端分别通过第一轴承和第二轴承与一水平轴承相连，所述第一轴承和第二轴承使所述镜面辊和结构辊分别以其小半径端为固定端，以各自轴线为中心，在水平面内自转；所述水平轴承使所述镜面辊和结构辊整体在水平面内以所述水平轴承为中心公转，与基材夹具产生相对运动。

为了便于调节，所述锥形圆辊组件中还设有调节组件，用于调整所述镜面辊和结构辊之间间隙的大小；所述调节组件主要包括开设在水平轴承侧面的环形槽，所述第一轴承嵌设在所述环形槽内，两侧通过固定挡块限位固定。

为了有效控制流量，所述胶水注入机构上还设有流量控制组件，所述流量控制组件包括：球阀或泵。

通常情况下，所述胶水注入机构中的胶水为光固胶，其粘度范围为50-500厘泊。

另外，所述固化机构由多个UV光源组成，有效照射面积为结构辊的下方包裹面积。

本发明还提供一种如上所述的透镜的加工设备的加工方法，该方法包括如下步骤：