CN102749804A - 光学胶合元件制作方法 - Google Patents

Abstract

一种光学胶合元件制作方法，包括光学玻璃基材经真空镀铬膜后，采用腐蚀方法在一块光学玻璃基材上制作一个以上光学零件的图形，光学玻璃基材经清洗后胶合，胶合后切割成小块，然后进行外圆加工、抛光，加工成光学胶合元件，所述腐蚀方法包括以下步骤：在光学玻璃上进行真空镀膜，镀上铬膜层；在步骤S1得到的产品涂覆光刻胶，履盖所述铬膜层；将准备好的光学零件母版与步骤S2得到的产品贴合在一起置于曝光机内，进行曝光；将已曝光的产品放入显影液中显影；将显影完毕的产品放入腐蚀液中腐蚀后制成具有一个以上光学零件图形的基板。以上技术方案达到成批生产光学胶合元件的目的，可大幅度提高劳动生产率和产品质量。

Description

光学胶合元件制作方法

技术领域

本发明涉及光学零件的加工制作技术领域，尤其是涉及一种光学胶合元件的制作方法。

背景技术

为了使光学系统有很好的像质，物镜、目镜及其它系统均由两块或两块以上的透镜组成，棱镜和分划零件为了制造方便和起保护作用也采用组合方式。组合的方式包括常用的胶层胶合和分离式镜座组合，特殊情况下还用光胶胶合。光学零件的胶合是将两片或两片以上光学零件用光学胶接或用光胶等办法，按一定技术连接在一起的工艺过程。

需要胶合的光学零件，一般尺寸比较小。目前的加工制作流程如下：做好单个零件的光胚→滚圆→抛光→涂布负性胶→显影→镀铬膜→褪胶→清洗零件和盖片→点光敏胶进行胶合→固化光敏胶→检验→包装。此工艺在光学行业已沿用多年。加工时工作效率较低，图形精度较低。

CN102059840A公开了液态光学胶贴合机的贴合方法，该贴合方法被应用于液态光学胶贴合机中，在所述贴合机的机台上设置有能够呈环形且间隔移动旋转的多个承载装置，该贴合方法依次包括：置物步骤、检测步骤、点胶步骤、压合步骤及取物步骤，其中：在置物步骤中：将两块即将相对压合的基板分别设置在所述承载装置所在的底座和上压座上，并通过该液态光学胶贴合机所具有的旋转驱动装置带动该承载装置定格转动；在检测步骤中：利用用于该检测步骤的检测装置检查并记录所述基板的位置，再通过所述旋转驱动装置带动所述承载装置在环形路径上定格转动；在点胶步骤中：根据所述检测步骤所测得的基板位置，使得用于所述点胶步骤的点胶装置在所述基板上涂抹光学胶，接着再使所述驱动装置带动所述承载装置定格转动；在压合步骤中：翻转所述上压座，使该上压座上的基板与所述底座上的基板相对压合，同时使得用于所述压合步骤的真空压合装置向下移动并覆盖在所述承载装置上以进行抽真空的步骤，在压合完成后，先使所述真空压合装置向上移动而离开所述承载装置，再带动所述上压座相对于所述底座掀起，从而在所述底座上留下压合完成的基板，并通过所述驱动装置带动所述承载装置定格转动；在取物步骤中：将上述压合完成的基板从所述承载装置的底座上取下。由此可见，现有技术光学零件的胶合工效较低，质量难以保证。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种光学胶合元件制作方法，具有效率高，质量稳定的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供的光学胶合元件制作方法，包括光学玻璃基材经真空镀铬膜后，采用腐蚀方法在一块光学玻璃基材上制作一个以上光学零件的图形，光学玻璃基材经清洗后用光敏胶与光学玻璃基材的盖片进行胶合，胶合后切割成小块，然后进行外圆加工、抛光，加工成光学胶合元件，所述腐蚀方法包括以下步骤：

S1：在光学玻璃上进行真空镀膜，镀上铬膜层；

S2：在步骤S1得到的产品涂覆光刻胶，履盖所述铬膜层；

S3：将准备好的光学零件母版与步骤S2得到的产品贴合在一起置于曝光机内，进行曝光； 

S4：将已曝光的产品放入显影液中显影；

S5：腐蚀：将显影完毕的材料放入腐蚀液中腐蚀后制成具有一个以上光学零件图形的基板。

光学零件母版是曝光过程中的原始图形的载体，通过曝光过程，这些图形的信息将被传递到光学玻璃基材板上。

所述光刻胶可使用负性胶或正性胶。负性胶经光照后对所选择的显影液形成不可溶物质；正性胶经光照后对所选择的显影液变成可溶物质。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在光学玻璃基材表面刻蚀所需的光学图形。所述负性胶或正性胶及相对应的显影液在市场上可以购得，如常见的紫外光刻胶。

优选地，所述光刻胶为正性光刻胶；所述显影液为4wt‰~7wt‰的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液、或2.38wt%的四甲基氢氧化铵水溶液，在显影过程中溶解和清洗显影过的光刻胶。选用正性光刻胶，在显影液中溶解度很高，具有很好的对比度，生成的图形具有良好的分辨率。

优选地，所述腐蚀液由硝酸铈铵、醋酸、去离子水组成，其比例为硝酸铈铵200克，醋酸 35毫升，去离子水1000毫升。

优选地，所述真空镀铬膜在100级净化、15~25℃、相对湿度不高于40%环境条件下进行。

优选地，所述光学玻璃基材经清洗后胶合，清洗过程包括在 pH值11～12条件下进行碱性清洗、酸性清洗、去离子水漂洗、异丙醇超声波清洗、异丙醇脱水、异丙醇蒸馏。

本发明带来的有益效果：采用腐蚀方法在一块光学玻璃基材上制作一个以上光学零件的图形，胶合后再分割成多个光学胶合元件，达到成批生产光学胶合元件的目的，可大幅度提高劳动生产率和产品质量。

具体实施方式

本发明的示意性实施例构成本发明的一部分，用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

实施例1：光学玻璃经裁切、边棱加工、研磨加工、抛光后制成光学玻璃基材，玻璃基材经多槽化学清洗。在100级净化环境，15～25℃温度，相对湿度小于40%的环境下进行真空镀铬膜。在镀上铬膜层的光学玻璃基材上涂覆一层正性光刻胶，履盖所述铬膜层，将预先制作好的光学零件母版与涂覆了正性光刻胶的光学玻璃基材贴合后置于曝光机内，进行曝光，将已曝光的产品放入显影液为4wt‰的氢氧化钠水溶液中显影，将显影完毕的材料放入由硝酸铈铵、醋酸、去离子水组成的腐蚀液中腐蚀后制成具有一个以上光学零件图形的基板，所述腐蚀液各组分的比例为硝酸铈铵200克，醋酸 35毫升，去离子水1000毫升，将合格的产品去除光刻胶，至此光学零件板的制作完成。

经腐蚀后得到的光学零件板及其盖片经清洗后用光敏胶进行胶合，清洗过程包括在 pH值11～12条件下进行碱性清洗，碱性清洗时使用产地瑞士的Decone-20清洗剂；酸性清洗，酸性清洗时使用产地瑞士的Decone-25清洗剂；去离子水漂洗；异丙醇超声波清洗；异丙醇脱水；异丙醇蒸馏。

在环境洁净度100级以上、环境湿度小于40%、温度不超过22℃的环境下将经腐蚀后得到的光学零件板及其盖片用光敏胶进行胶合，胶合时使用限位夹具，先在光学零件板的中央，点上适量的单组份光敏胶，然后盖上盖片，将二者放入限位夹具内，使其不发生相对位移，在盖片的中央放置一负重压块，使光学零件板和盖片之间的光敏胶流平，并尽量变薄，肉眼检查，胶膜内没有气泡、脏点等异物。将其连同夹具一起放在汞灯下照射，使光敏胶固化。固化后取出，用玻璃切割设备沿零件的切割线切成单个的光学胶合元件，然后在外圆磨床上进行外圆加工，对零件的两面进行抛光，检验合格后，包装入库。采用本发明提供的生产方法较传统的加工方法能提高劳动效率10倍以上。

实施例2：在实施例1的基础上，显影液变更为7wt‰的氢氧化钠水溶液。

实施例3：在实施例1的基础上，显影液变更为6.5wt‰的氢氧化钠水溶液。

实施例4：在实施例1的基础上，显影液变更为6wt‰的氢氧化钾水溶液。

实施例5：在实施例1的基础上，显影液变更为4wt‰的氢氧化钾水溶液。

实施例6：在实施例1的基础上，显影液变更为2.38wt%的四甲基氢氧化铵水溶液。

实施例2至6具有与实施例1同样的技术效果。

显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种光学胶合元件制作方法，包括光学玻璃基材经真空镀铬膜后，采用腐蚀方法在一块光学玻璃基材上制作一个以上光学零件的图形，光学玻璃基材经清洗后用光敏胶与光学玻璃基材的盖片进行胶合，胶合后切割成小块，然后进行外圆加工、抛光，加工成光学胶合元件，其特征在于，所述腐蚀方法包括以下步骤：

S1：在光学玻璃上进行真空镀膜，镀上铬膜层；

S2：在步骤S1得到的产品涂覆光刻胶，履盖所述铬膜层；

S3：将准备好的光学零件母版与步骤S2得到的产品贴合在一起置于曝光机内，进行曝光； 

S4：将已曝光的产品放入显影液中显影；

S5：腐蚀：将显影完毕的产品放入腐蚀液中腐蚀后制成具有一个以上光学零件图形的基板。

2.根据权利要求1所述的光学胶合元件制作方法，其特征在于：所述光刻胶为正性光刻胶；所述显影液为4wt‰~7wt‰的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液、或2.38wt%的四甲基氢氧化铵水溶液，在显影过程中溶解和清洗显影过的光刻胶。

3.根据权利要求1所述的光学胶合元件制作方法，其特征在于：所述腐蚀液由硝酸铈铵、醋酸、去离子水组成，其比例为硝酸铈铵200克，醋酸 35毫升，去离子水1000毫升。

4.根据权利要求1所述的光学胶合元件制作方法，其特征在于：所述真空镀铬膜在100级净化、15~25℃、相对湿度不高于40%环境条件下进行。

5.根据权利要求1所述的光学胶合元件制作方法，其特征在于：所述光学玻璃基材经清洗后胶合，清洗过程包括在 pH值11～12条件下进行碱性清洗、酸性清洗、去离子水漂洗、异丙醇超声波清洗、异丙醇脱水、异丙醇蒸馏。