透镜镀膜工装及其镀膜方法

技术领域

本发明涉及透镜镀膜技术领域，尤其涉及一种透镜镀膜工装及其镀膜方法。

背景技术

随着高端光学系统应用的发展，光学零件的精度要求越来越严格。光学零件的精度要求涉及多种参数，特别是镀膜产品，例如透镜，涉及对膜层的多种要求。

在透镜的同一个面镀的不同区域镀膜情况不同时，两种膜层或两个区域的同轴度要求较高，而现有的镀膜方式无法对同一面的不同区域实现高精度镀膜，且镀膜效率低。

发明内容

本发明提供一种透镜镀膜工装及其镀膜方法，用以解决现有技术中透镜的同一面的不同区域镀膜精度低的缺陷，实现第一定位件定位透镜的非镀膜区域，提高定位精度，采用遮挡件进行覆盖进行不同区域的镀膜。

本发明提供一种透镜镀膜工装，包括：

第一定位件，所述第一定位件包括第一定位部和第二定位部，所述第一定位部开设有第一定位槽，所述第一定位部用于置于透镜的第一镀膜面上方，所述第二定位部开设有第二定位槽，所述第二定位槽用于与所述透镜的第一基准面配合，以形成所述第一定位部的定位基准；

遮挡件，所述遮挡件可拆卸的与所述第一定位槽匹配，用于遮挡所述透镜的第一镀膜面的非镀膜区域。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，所述第二定位部包括第一支撑平面，所述第一支撑平面用于与所述透镜处于同一水平面上。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，还包括第二定位件，所述第二定位件开设有第三定位槽，所述第三定位槽用于与所述透镜的第二基准面配合，所述第二定位件用于安装所述第一定位件时进行支撑。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，所述第二定位槽呈圆弧状，所述第一定位槽呈圆弧状，所述第二定位槽与所述第一定位槽的圆心同轴。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，所述第一定位件与所述第一镀膜面之间有间距。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，所述遮挡件与所述透镜的材质不相同。

根据本发明提供的透镜镀膜工装，所述第二定位槽的弧度小于等于180度。

本发明还提供了一种基于上述透镜镀膜工装的镀膜方法，包括：

将第一定位件安装在透镜上，通过第一定位槽定位出非镀膜区域；

在非镀膜区域上连接遮挡件；

将所述第一定位件移除，对所述透镜的第一镀膜面镀第一膜；

去除所述遮挡件。

根据本发明提供的镀膜方法，在所述将第一定位件安装在透镜上之前，还包括：

对所述透镜的第一镀膜面镀第二膜。

根据本发明提供的镀膜方法，在所述将第一定位件安装在透镜上之前，还包括：

将透镜安装在第二定位件上，以使所述透镜的边缘支撑在所述第二定位件上。

本发明提供的透镜镀膜工装，通过第一定位件的第二定位槽与透镜的第一基准面配合以作为定位基准，通过第一定位槽定位出非镀膜区域，实现透镜的第一镀膜面的非镀膜区域的高精度定位，通过遮挡件与第一定位槽匹配，实现非镀膜区域的准确遮挡，实现不同区域镀不同的膜层，提高镀膜精度和镀膜效率。

进一步，在本发明提供的镀膜方法采用上述透镜镀膜工装实现，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的透镜镀膜工装的结构示意图之一；

图2是图1中透镜镀膜工装的剖视图；

图3是本发明提供的透镜镀膜工装的结构示意图之二；

图4是图3中透镜镀膜工装的剖视图；

图5是本发明提供的透镜镀膜工装的结构示意图之三；

图6是图5中透镜镀膜工装的剖视图；

图7是本发明提供的镀膜方法流程图。

附图标记：

100：第一定位件；110：第一定位部；101：第一定位槽；102：第二定位槽；103：第一支撑平面；120：第二定位部；200：遮挡件；300：透镜；301：第一镀膜面；302：第一基准面；303：第二镀膜面；304：下表面；305：第三基准面；306：第二基准面；400：第二定位件；401：第三定位槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图7，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

本发明提供了一种透镜镀膜工装，包括：第一定位件100和遮挡件200，第一定位件100包括第一定位部110和第二定位部120，第一定位部110开设有第一定位槽101，第一定位部110用于置于透镜300的第一镀膜面301上方，第二定位部120开设有第二定位槽102，第二定位槽102用于与透镜300的第一基准面302配合，以形成第一定位部110的定位基准；遮挡件200可拆卸的置于第一定位槽101内，用于遮挡透镜300的第一镀膜面301的非镀膜区域。采用本申请提供的镀膜工装可以实现非镀膜区域与透镜外圆的同轴度在0.05mm之内。

如图1至图4所示，本发明的透镜300可以为弯月透镜，弯月透镜包括凸起的第一镀膜面301、凹陷的第二镀膜面303以及环形的第一基准面302，非镀膜区域置于第一镀膜面301的顶部。如图5和图6所示，本发明的透镜300还可以为平凸透镜，平凸透镜整体呈半球型，包括平直的第一镀膜面301、凸起的第二镀膜面303以及环形的第一基准面302，非镀膜区域置于第一镀膜面301的顶部。当然，本发明的透镜镀膜工装还可以应用其它形式的透镜300，在此不一一列举。

针对本发明的第一定位件100而言，第一定位件100为一体式结构，第一定位部110用于定位非镀膜区域，第二定位部120用于定位透镜300的外圆，以第二定位部120定位的透镜300外圆为基准进而定位出非镀膜区域，使得透镜300的第一基准面302形成的外圆与非镀膜区域的圆心同轴，保证第一定位件100的第一定位槽101定位精准。也就是说，第二定位槽102呈圆弧状，第一定位槽101呈圆弧状，第二定位槽102与第一定位槽101的圆心同轴。第二定位槽102的圆心与第一基准面302的圆心重合或圆心同轴，第一定位槽101的圆心与非镀膜区域的圆心同轴，即遮挡件200的圆心与第一定位槽101、非镀膜区域的圆心同轴。

针对本发明的遮挡件200而言，遮挡件200可以呈圆台状，遮挡件200与透镜300接触的下圆直径大于上圆之间，遮挡件200的下圆直径与非镀膜区域的直径相等。相对应地，第一定位部110的第一定位槽101与遮挡件200的形状相匹配，且第一定位槽101的靠近透镜300一侧的弧所在的圆大于第一定位槽101的远离透镜300一侧的弧所在的圆的直径。

使用过程中，将第一定位件100的第二定位槽102与透镜300的第一基准面302贴合，将遮挡件200置于第一定位槽101内，并将遮挡件200与透镜300的非镀膜区域连接。遮挡件200连接完成后，将第一定位件100移出，对透镜300的第一镀膜面301进行镀膜，镀膜完成后，将遮挡件200从非镀膜区域移出。

在本发明的一个实施例中，第二定位槽102的弧度小于等于180度。也就是说，第一定位件100覆盖透镜300的区域呈扇形，以非镀膜区域的圆心形成的弧度小于等于180度的覆盖区域。同理，第一定位槽101的弧度与第二定位槽102相等。第一定位槽101与透镜300侧向卡接以及侧向移出。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，第一定位件100与第一镀膜面301之间有间距。例如，间隔距离在0.05mm-0.1mm。具体而言，第一定位槽101至第二定位槽102之间的过渡区域的第一定位件100均与第一镀膜面301之间有间隔，避免第一定位件100与第一镀膜面301之间有摩擦，影响第一镀膜面301的表面光洁度。

如图1和图2所示，第一定位部110的内壁形成弧面，弧面与凸起的弧形的第一镀膜面301之间有间隔，第一定位部110与第二定位部120直接连接。如图3和图4所示，第一定位部110和第二定位部120均为平直板，第一定位部110与第二定位部120之间通过竖梁连接形成倒U字型，第一定位部110与竖梁均与第一镀膜面301有间隙。如图5和图6所示，透镜300的第一镀膜面301为平直面，第一定位部110与第一镀膜面301平行且之间有间距。

具体地，在本发明的一个具体实施例中，第二定位部120包括第一支撑平面103，第一支撑平面103用于与透镜300处于同一水平面上。例如，弯月透镜的下表面304为平面，下表面304与第一基准面302垂直设置，在第一定位件100定位过程中，为保证定位精准，弯月透镜的下表面304置于水平台面上，同时，第一定位件100的第一支撑平面103也处于同一水平台面上，也就是说，弯月透镜的下表面304需要与第一支撑平面103共面的基础上，才能保证第一定位件100高度方向的定位准确。第一支撑平面103与所述第二支撑平面相对设置。

此外，在本发明的另一个具体实施例中，透镜镀膜工装还包括第二定位件400，第二定位件400开设有第三定位槽401，第三定位槽401用于与透镜300的第二基准面306配合，第二定位件400用于安装第一定位件100时进行支撑，特别是透镜的底部为已镀膜面或者已完成前道工序加工待镀膜的面。

例如，平凸透镜的底部为第二镀膜面303，为弧面，无法直接与水平台面接触，通过第二定位件400将平凸透镜支撑在水平台面上，以便于第一定位件100的安装。其中，第二镀膜面303的边沿设置有第二基准面306，第二基准面306与水平台面平行，第三定位槽401的一面与第二基准面306配合，第三定位槽401的另一面与第一基准面302配合；进而将平凸透镜支撑在水平台面上，其中，第一基准面302与第二基准面306垂直设置。第二定位件400可以为封闭圆环型，支撑更加稳定。

另外，在第一定位件100与平凸透镜配合时，第一定位件100的第二定位槽102与平凸透镜的台阶相匹配，台阶通过第一基准面302和第三基准面305形成，第三基准面305与第一基准面302垂直，第二定位槽102的一面与第一基准面302贴合，限制第一定位部110的径向，第二定位槽102的另一面与第三基准面305贴合，限制第一定位部110的轴向。

在本发明的可选实施例中，遮挡件200与透镜300的材质不相同。例如，第一定位件100和第二定位件400为金属铝材，遮挡件200可以为K9玻璃或石英等材料。遮挡件200光胶在透镜300上，不同材质，更便于脱胶。当然，遮挡件200的材质也可以与透镜300相同。

如图7所示，本发明还提供了一种基于上述实施例的透镜镀膜工装的镀膜方法，包括：

S1：将第一定位件100安装在透镜300上，通过第二定位槽102和第一定位槽101定位出非镀膜区域；具体地，将第一定位件100和透镜300置于水平台面上，将第二定位槽102与透镜300的第一基准面302贴合，进而通过第一定位槽101定位出非镀膜区域，其中，第二定位槽102与第一定位槽101的同轴度在0.02mm以内。

S2：在非镀膜区域上连接遮挡件200；具体地，将遮挡件200与第一定位槽101匹配卡接，在遮挡件200的底部和非镀膜区域擦拭洁净，将遮挡件200光胶在透镜300的非镀膜区域，使遮挡件200将非镀膜区域进行遮挡。

S3：将第一定位件100移除，对透镜300的第一镀膜面301镀第一膜；遮挡件200完成定位连接后，将第一定位件100侧向移出，通过镀膜夹具将透镜300的第一基准面302夹持，对透镜300的第一镀膜面301进行镀膜，例如，可以镀高反膜。

S4：去除遮挡件200。第一膜镀完后，对遮挡件200进行脱离处理，实现非镀膜区域不镀膜的目的。例如，脱离过程包括：将镀第一膜的透镜300浸泡在丙酮中，浸泡15分钟，如果遮挡件不能脱落，可以用热喷枪对丙酮进行加热，遮挡件200自然从透镜300上脱离。

继续参考图7，在本发明的一个可选实施例中，在步骤S1：将第一定位件100安装在透镜300上之前，还包括：S0：对透镜300的第一镀膜面301镀第二膜。例如，对第一镀膜面301的全部区域先镀一层第二膜即增透膜，再将非镀膜区域通过遮挡件200进行遮挡，对第一镀膜面301的其它区域镀高反膜。

此外，在本发明的另一个可选实施例中，在步骤S1：将第一定位件100安装在透镜300上之前，还包括：

S11：将透镜300安装在第二定位件400上，以使透镜300的边缘支撑在第二定位件400上。例如，图5和图6所示的平凸透镜，在镀第一镀膜面301时，需要先对凸起的第二镀膜面303采用第二定位件400进行支撑。在将透镜300与第一定位件100进行配合定位出非镀膜区域。

此外，针对透镜300的第二镀膜面303而言，第二镀膜面303可以在第一镀膜面301镀膜之前进行镀膜，即在步骤S0之前进行镀膜，也可以在第一镀膜面301镀膜之后进行镀膜，即在步骤S4之后进行镀膜。

本发明提供的透镜镀膜工装，通过第一定位件100的第二定位槽102与透镜300的第一基准面302配合以作为定位基准，通过第一定位槽101定位出非镀膜区域，实现透镜300的第一镀膜面301的非镀膜区域的高精度定位，通过遮挡件200与第一定位槽101匹配，实现非镀膜区域的准确遮挡，实现不同区域镀不同的膜层，提高镀膜精度和镀膜效率。

进一步，在本发明提供的镀膜方法采用上述透镜镀膜工装实现，因此同样具备如上所述的各种优势。

例如，以弯月透镜镀膜为例：

先镀第二镀膜面303：

1.擦拭第二镀膜面303：将透镜300安装在镀膜卡具上，镀膜卡具具有内径Φ76卡圈，卡圈与第一基准面302卡紧。

2.镀膜：第二镀膜面303朝卡具的外侧，对第二镀膜面303进行镀膜，镀膜时采用修正板。

3.下盘：遵照操作流程将透镜300下盘。

4.检验：面形误差RMS＜6nm@632.8nm，面形镀膜后通过ZYGO632.8干涉仪测试光洁度，合格进行下一步。

再镀第一镀膜面301：

5.擦拭第一镀膜面301：B＝40-20；将透镜300再次安装在镀膜卡具上，卡圈与第一基准面302卡紧，第一镀膜面301朝外上盘。

6.镀膜：对第一镀膜面301进行镀增透膜，镀膜时采用修正板；

7.下盘：遵照操作流程将透镜300下盘。

8.入库(待光胶)：检查双面光洁度，面形误差RMS＜6nm@632.8nm，面形镀膜后通过ZYGO632.8干涉仪测试。

9.遮挡件200进行光胶：将遮挡件200的大直径面与透镜300的第一镀膜面301的非镀膜区域进行光胶，光胶区域中心φ10.6区域。

10.镀膜：对第一镀膜面301进行镀高反膜，镀膜时采用修正板，其中，修正板装卡在镀膜卡具的吊桶下端，安装在镀膜卡具的侧壁上，距离透镜300的下方位置50cm左右，遮挡住透镜300。每件透镜300各一个修正板，镀膜时修正板随透镜300转动，修正板椭圆形状长轴50mm，短轴45mm；镀膜工艺采用修正板，保证镀膜面形高，缩短了修正板与透镜300的距离，以及减小了修正板的尺寸，对膜层厚度均匀度及面形有改善。

11.下盘：遵照操作流程将透镜300下盘。

12.将透镜300浸泡在丙酮中，浸泡15分钟，将遮挡件200脱离，如果不能将遮挡件200脱离，再用热喷枪对丙酮进行加热，完成遮挡件200的脱离。

13.面形误差RMS＜6nm@632.8nm，面形镀膜后通过ZYGO632.8干涉仪测试。

14.C300割边；割边尺寸：Φ76(-0.03/-0.046)；凹面倒台，控制凹面矢高：15.57+0.01，控制侧垂＜0.01，△t＜0.01；凹面倒角：0.3+0.2×45°；全欧中心仪检测，C透：0.01(13″)；具体而言，采用球面铣磨+CNC精磨+球面抛光+C300设备割边倒台的方式以提高前道加工的效率，C300割边倒台可以提高割边倒台的精度。其中，球面抛光采用聚氨酯和沥青，聚氨酯硬度更大，快速去除表面破坏层，去除砂眼，提高抛光效率，前道工序采用多种加工方式结合，加工效率高。透镜镀膜工装的基准是透镜的外圆，外圆的保证采用C300割边实现，割边精度高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。