专利名称：棱镜的复制法生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学常用元件-棱镜的制造方法，特别是直角棱镜的制造方法。
光学仪器中常用直角棱镜制造方法均系选用符合一定折射率要求的光学玻璃材料，通过下料、粗磨、精磨、抛光等常规光学玻璃冷加工工艺来完成。其光路如
图1所示。该类棱镜要加工三个光学表面，且有严格的角度和面形精度要求，加工工艺较复杂，工序繁多且对操作者要求较高，特别是不能满足大批量生产的要求，另外光学玻璃材料价格高，带来成本较高的问题。
本发明的目的在于提供一个能够大批量生产而且所用材料及整个成品的成本较低的棱镜生产工艺，且成品率高。
本发明采用光学透镜生产中使用过的复制模复制生产方法来达到上述目的，具体说方法如下用玻璃棱镜作为复制模，在复制模两平面上真空镀分离膜后反顺序真空镀反射膜，通过在基体上涂环氧树脂借以将复制模上的反射膜的面形和角度精度转移到基体上，再分模、修整后得到成品，其特征在于基体的材料为价格较光学玻璃低廉的铝合金，采用室温固化的双酚A型环氧树脂胶，其成分为618环氧树脂∶二乙氨基丙胺＝100∶10～15，分模时将固化的复制模与基体的组合体置于0～-10℃的低温箱内，辅以轻轻敲击即分离成复制棱镜和复制模。
图1，光学材料制棱镜光路图。
图2，本发明棱镜光路图。
图3，棱镜复制法生产的分解过程图。
图4，本发明的工艺流程方框图。
以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，用光学玻璃制成的直角棱镜有三个光学面，由于有折射过程，光学面的角度精度要求和光学材料的折射性能都有很高的要求，使得加工工艺难度大效率低，难以大批量生产，而且光学材料价格也很高。
参见图2。用两平面以直角构成直角反射棱镜其入反射光方向与光学玻璃棱镜一样，但仅有两个工作面。
参见图3。基体6是复制零件的载体，采用价格较光学玻璃低的铝合金制造，其几何形状通过机械加工或压铸法直接制得，比光学加工容易得多，它替代现有技术中的光学玻璃。
复制模1由光学玻璃制造，它赋于复制件反射膜面形和角度精度，因此复制模的面形和角度一般比零件的要求高。复制模可以多次重复使用，因而复制法生产的直角棱镜精度一致性好。
复制模真空镀膜。在复制模1两直角面上镀分离膜2，保护膜3，金属反射模4，镀分离膜2是为了便于反射膜系的转移，保护膜3是提高反射膜的机械强度和耐环境能力，反射膜4是赋于复制件具有光学特性。
反射膜系的转移。将真空镀上膜系的复制模1由环氧树脂胶5与予处理的基体6胶在一起并定位，如图3b所示，然后将复制模1与基体6的胶合体进行环氧树脂胶固化处理。固化是环氧树脂由线型结构变成体型结构的过程，充分固化后环氧树脂变成坚硬的固体物。这时，它既与铝基体6有良好的结合，又与复制模1上的反射膜层4牢固结合连成一体，基体6的面形和角度误差可通过环氧树脂胶5充填来补偿，使其达到与复制模一致理想精度，这样基体6的面形和角度精度要求可以很低从而适于大批量生产。
分模。分模是对完成转移的基体6和复制模1的组合体，采用低温保温、加微小机械冲击力，将复制件与复制模1在分离膜2处完整分开。
修整。将复制件边缘余胶修齐，且封边。
本发明由于用铝合金基体代替光学玻璃，用机械加工基体替代光学加工，使加工工艺大为简化，技术要求大为降低，特别是采用所述的双酚A型环氧树脂胶5粘合反射模4与基体6，并用低温下轻轻敲击的方法使之分离，使得用该法生产的棱镜成品率有很大提高，几乎没有因分模而产生的次品。铝合金基体代替光学玻璃基体使复制棱镜重量减轻百分之五十，提高了棱镜的抗冲击能力。采取本发明的制造工艺代替常规的冗长的光学冷加工工艺，使直角棱镜成本降低百分之五十，复制棱镜较玻璃棱镜减少光能损失，能减少装夹难度，给结构设计带来较大的灵活性。
下面叙述本发明的一个实施例。
复制法制造7倍双目望远镜用DⅡ-180°直角棱镜。零件技术要求复制面光洁度B＝ 级;角度误差90°±2′;白光反射率R≥86%。
1、复制模制造光洁度B＝ 级;角度误差90°±1′;象质应良好。
2、复制模镀膜采用真空镀膜法，在第一直角面上先镀硅油分离膜，再镀二氧化硅保护膜，最后镀铝反射膜。然后再按上述程序镀第二直角面，备用。
3、基体制造与予处理基体加工要求，表面粗糙度1.6;角度误差90°±5′。基体经重铬酸钾洗液浸泡、清水冲洗、烘干、醇醚混合液脱脂，备用。
4、反射膜系的转移采用室温固化的双酚A型环氧树脂胶，其成分为618环氧树脂和二乙氨基丙胺，经脱泡，分别滴到基体两复制面上，再轻轻将镀膜后的复制模合在基体上，待胶液均匀流到位后固定。而后将组合体在烘箱内50℃条件下保温4小时固化。环氧树脂胶中6.8环氧树脂∶二乙氨基丙胺＝100∶10～15，低于10固化不好，高于15胶层太脆。
5、分模将经固化的组合体置于低温箱内轻轻敲击即分离成复制棱镜和复制模。低温箱的温度应为0～-10℃，高于零度难以分离，低于-10℃会损坏玻璃的复制模。
权利要求
棱镜的复制法制造工艺，用玻璃棱镜作为复制模，在复制模两平面上真空镀分离膜后反顺序真空镀反射膜，通过在基体上涂环氧树脂借以将复制模上的反射膜的面形和角度精度转移到基体上，再分模、修整后得到成品，其特征在于基体的材料为铝合金，采用室温固化的双酚A型环氧树脂胶，其成分为618环氧树脂二乙氨基丙胺=100∶10～15，分模时将固化的复制棱与基体的组合体置于0～-10℃的低温箱内，辅以轻轻敲击即分离成复制棱镜和复制模。
全文摘要
一种光学仪器用棱镜的复制法生产工艺，用玻璃棱镜作为复制模，在复制模两平面上真空镀分离膜，反射膜，通过在基体上涂环氧树脂借以将复制模上的反射模的面形和角度精度转移到基体上，再分模，修整后得到成品，其特征于基体的材料为铝合金，采用室温固化的双酚A型环氧树脂胶，分模时将固化的复制模与基体的组合体置于低温箱内，辅以轻轻敲击即分离成复制棱镜和复制模。该方法使成本下降50％，适于大批量生产且无因分模产生的次品。
文档编号G02B5/06GK1060721SQ9010852
公开日1992年4月29日 申请日期1990年10月16日 优先权日1990年10月16日
发明者夏静芬, 罗素桂 申请人:国营湖北华中精密仪器厂