[发明专利]一种微透镜阵列光学元件的范成式加工方法

摘要

一种微透镜阵列光学元件的范成式加工方法，涉及一种范成式加工方法。本发明解决了现有的微透镜阵列加工方法存在刀具磨损、材料受限和面型精度差的问题。本发明选择半径大于微透镜球径Rs的V形砂轮并修整；使V形砂轮沿机床Z轴负向的尖点正好与机床C轴中心线重合；采用范成式方法加工在工件中心位置的微透镜P0，设定V形砂轮转速为Ng、进给速度为Vf，使V形砂轮沿着机床Z轴负向进给，直至在工件上产生深度为ap的磨痕，然后机床Z轴停止进给，保持不动，机床C轴以转速Nw顺时针旋转360°，Z轴正向退刀；采用范成式方法加工任意一个非工件中心位置的微透镜Pm；依次进行加工，形成微透镜阵列光学元件。本发明用于微透镜阵列光学元件的加工。

主权项

1.一种微透镜阵列光学元件的范成式加工方法，其特征在于：它包括如下步骤：步骤一：根据待加工微透镜阵列光学元件上透镜单元的球径R_s，选择半径大于球径R_s的V形砂轮，将V形砂轮(2)安装到机床的磨轴(1)上，然后对V形砂轮(2)进行在位精密修整，达到锋锐的砂轮尖端以及精确的砂轮半径R_g；步骤二：通过对刀操作，使V形砂轮(2)沿机床Z轴负向的尖点正好与机床C轴中心线重合；步骤三：将待加工工件(3)固定在夹具(4)的前端面上，并将夹具(4)固定在机床C轴前端面上，然后采用V形砂轮(2)对工件(3)进行平面磨削加工，使工件表面平整；步骤四：采用范成式方法加工在工件(3)中心位置的微透镜P0，设定V形砂轮(2)转速为N_g、进给速度为V_f，使V形砂轮(2)沿着机床Z轴负向进给，直至在工件(3)上产生深度为a_p的磨痕，然后机床Z轴停止进给，保持位置不动，接着，机床C轴以转速N_w顺时针旋转360°，之后V形砂轮(2)沿着Z轴正向退刀，这样就完成了工件中心位置的微透镜P0的加工；步骤五：采用范成式方法加工任意一个非工件中心位置的微透镜Pm；步骤六：参照步骤五中的方案，根据微透镜阵列上其它微透镜相对于中心透镜的极坐标位置，采用范成式方法依次进行加工，最后形成所需的微透镜阵列光学元件。