一种高强度曲面光学玻璃的制作方法

本实用新型涉及光学玻璃技术领域，尤其是一种高强度的曲面光学玻璃。

背景技术：

光学玻璃是一种能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。一般的，由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。

光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分。特别是在20世纪90年代以后，随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进，成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。

现有的光学玻璃一般分为平面玻璃和曲面玻璃，其中曲面玻璃因其制作工艺更为复杂，因此在生产中为了同时保证化学性能稳定、光学性能好（例如保证玻璃的均匀性高、透射率高），一般牺牲了机械性能，使得其曲面光学玻璃较一般的平面玻璃强度弱。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种高强度曲面光学玻璃，对现有的曲面光学玻璃的结构进行改进，使其在保障光学性能的前提下，提高强度。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种高强度曲面光学玻璃，包括相互粘接的第一曲面玻璃和第二曲面玻璃，第一曲面玻璃和第二曲面玻璃之间具有间隙；第一曲面玻璃的左侧面为非球面，其周边曲率半径大于顶点曲率半径，第一曲面玻璃的右侧面为球面，第二曲面玻璃的左侧面为非球面，其周边曲率半径大于顶点曲率半径，第二曲面玻璃的右侧面为球面；所述第一曲面玻璃的左侧面还贴附有增透膜，第二曲面玻璃的右侧面贴附有保护膜。

进一步的，该高强度曲面光学玻璃还包括第三曲面玻璃，第三曲面玻璃和第二曲面玻璃相互粘接，且第三曲面玻璃和第二曲面玻璃之间具有间隙。

更进一步的，所述第三曲面玻璃的左侧面为非球面，其周边曲率半径大于顶点曲率半径，右侧面为球面。

依次类推，当需要更多个曲面玻璃时，相邻之间的曲面玻璃之间设置间隙，且曲面玻璃两侧分别设为非球面和球面；另外最外侧的表面贴附有增透膜，如果是凸透镜，就在凸出一面贴附增透膜，另一侧贴附保护膜，如果是凹透镜，就在凹面一侧贴附增透膜，另外一侧贴附保护膜。通过上述设置，当入射光线射入曲面光学玻璃后，入射光线被反射回曲面光学玻璃外时，由于曲面光学玻璃表面上设置有增透膜，反射回的光线通过增透膜后，大部分光线从曲面光学玻璃的表面射出，而不会再反射回另外一侧，从而减少了入射杂散光，增强了曲面光学玻璃的透射率。

进一步的，所述增透膜为二氧化硅膜、氟化钡膜、氟化镧膜或者PVC膜。更进一步的，该增透膜的厚度为入射光在其薄膜介质中的波长的1/4。

更进一步的，所述增透膜是二氧化硅膜、氟化钡膜和氟化镁膜中的两种或者两种以上多层层叠而实现的。该增透膜各层的厚度为入射光在其薄膜介质中的波长的1/4。通过各曲面玻璃之间的间隙设计以及对增透膜的设计，大大增强了透光率。

进一步的，所述保护膜是氟化镁膜、氟化铝膜等低折射率的氟化物保护膜。

本实用新型通过上述方案，与现有技术相比，具有如下优点：

1、通过将第一曲面玻璃和第二曲面玻璃的一侧（以及第三曲面玻璃的一侧）分别设为非球面，可在通常情况下至少代替4-6片普通球面镜片的叠加，镜片数量减少，体积变小并保持光学成像品质不变；

2、本新型通过在相邻曲面玻璃之间设置间隙，受到外界压力时，相邻曲面玻璃之间的间隙起到缓冲作用，从而起到增强强度的效果；更重要的，相邻曲面玻璃之间的间隙被空气填充，还可起到减少入射到曲面玻璃的反射损失的功效；

3、当光射到两种透明介质的界面时，若光从光密介质射向光疏介质，光有可能发生全反射；当光从光疏介质射向光密介质，反射光有半波损失，为了减少反射损失，本新型在曲面玻璃的最外侧设置单层或者多层的增透膜，可大大增强曲面玻璃的透射率，提高曲面玻璃的光学性能。

综上，本实用新型通过上述结构，不仅能保证透光率等光学性能，而且还大大提高了强度，在实际运用中具有很好的实用性。

附图说明

图1为实施例1中的高强度曲面光学玻璃的示意图；

图2为实施例2中的高强度曲面光学玻璃的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

实施例1

作为一个具体的实例，参见图1，一种高强度曲面光学玻璃，包括相互粘接的第一曲面玻璃100和第二曲面玻璃200，第一曲面玻璃100和第二曲面玻璃200之间具有间隙110；第一曲面玻璃100的左侧面101为非球面，其周边曲率半径（远离中心位置的曲率半径）大于顶点曲率半径（位于中心位置处的曲率半径），第一曲面玻璃100的右侧面102为球面，第二曲面玻璃200的左侧面201为非球面，其周边曲率半径大于顶点曲率半径，第二曲面玻璃200的右侧面202为球面；第一曲面玻璃100的左侧面还贴附有增透膜120，第二曲面玻璃200的右侧面贴附有保护膜210。

本实施例中，增透膜120由依次层叠的二氧化硅膜、氟化钡膜、氟化钡膜和二氧化硅膜来实现，二氧化硅膜、氟化钡膜、氟化钡膜和二氧化硅膜的厚度均为入射光在其薄膜介质中的波长的1/4。通过各曲面玻璃之间的间隙设计以及对增透膜的设计，大大增强了透光率。

保护膜210是低折射率的氟化物保护膜氟化镁膜、氟化铝膜等。

实施例2

本实施例中，与实施例1不同的是，参见图2，该高强度曲面光学玻璃还包括第三曲面玻璃300，第三曲面玻璃300和第二曲面玻璃200相互粘接，且第三曲面玻璃300和第二曲面玻璃200之间具有间隙220。第二曲面玻璃300的右侧面贴附有保护膜310。

另外，第三曲面玻璃300的左侧面301为非球面，其周边曲率半径大于顶点曲率半径，第三曲面玻璃300的右侧面302为球面。

上述实施例分别列举了两个曲面玻璃和三个曲面玻璃的实例，依次类推，当需要更多个曲面玻璃时，相邻之间的曲面玻璃之间设置间隙，不仅可在间隙内填充空气，还可填充其他惰性气体。且曲面玻璃两侧分别设为非球面和球面；另外最外侧的表面贴附有增透膜，如果是凸透镜，就在凸出一面贴附增透膜，另一侧贴附保护膜，如果是凹透镜，就在凹面一侧贴附增透膜，另外一侧贴附保护膜。通过相邻之间的曲面玻璃之间设置间隙，可大大增强整个曲面光学玻璃的强度。

另外，通过上述设置，当入射光线射入曲面光学玻璃后，入射光线被反射回曲面光学玻璃外时，由于曲面光学玻璃表面上设置有增透膜，反射回的光线通过增透膜后，大部分光线从曲面光学玻璃的表面射出，而不会再反射回另外一侧，从而减少了入射杂散光，增强了曲面光学玻璃的透射率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。