CN114523655A - 镜片的膜片贴合方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种镜片的膜片贴合方法及一种镜片贴膜设备。通过控制第一治具与第二治具相对移动,以使镜片的中间位置至边缘位置逐渐与膜片贴合,能够减少膜片与镜片之间气泡的产生,实现较好的贴膜效果。并且,不需要预先对膜片进行处理,也不需要形成膜片后注塑成型得到镜片,从而能够保证贴合后的膜片的光学性能或机械性能,通过简单的膜片贴合方法即能够得到所需的光学元件,并能够保证镜片贴合膜片后得到的光学元件的光学性能及机械性能。
Description
技术领域
本申请涉及膜材贴合技术领域,尤其涉及一种镜片的膜片贴合方法。
背景技术
在光学成像领域经常需要贴膜在光学镜片上,以改善光学镜片的成像效果。为了得到平整的贴膜效果,目前,在镜片上贴膜的主要方式为:将平面膜片贴附在薄片基板的表面,再对膜片与基板组成的整体进行热弯,并将热弯后的薄片放于注塑治具中,注塑光学材料后可得到具有与膜片光学特性一致的光学元件。但是,膜片热弯后,由于其本身的特性,极易延展而无法保持初始预弯形状,从而影响最终得到的光学元件的面型精度。并且,由于注塑的光学材料的温度一般比较高,容易影响膜片的光学性能或机械性能。
发明内容
本申请提供一种镜片的膜片贴合方法,能够得到具有较高的面型精度的光学元件,并保证膜片的光学性能及机械性能,保证最终贴合完成得到的光学元件能够具有较好的质量。
第一方面,本申请提供一种镜片的膜片贴合方法,所述膜片贴合方法包括:
将所述镜片固定于第一治具上;
将所述膜片固定于第二治具上,所述第二治具为可变形的柔性治具;
获取所述镜片的全口径的边界信息,以使所述镜片与所述第一治具对位;
获取所述膜片的全口径的边界信息,以使所述膜片与所述第二治具对位;
控制所述第一治具与所述第二治具相对移动,以使所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合。
本申请中,通过所述膜片贴合方法能够将平面的膜片从中间位置至边缘位置逐渐与镜片接触并贴合,能够保证平面的膜片从中间位置至边缘位置的变形能够均匀发生,从而避免平面的膜片贴合与镜片上以后,膜片的光学性能、机械性能等发生变化而影响最终贴合完成得到的光学元件的光学性能、机械性能。并且,本申请的膜片贴合方法操作简单,不需要先将平面的膜片经过加温、保压、拉伸、软化等工艺,热成一张具有理想形貌的曲面膜片后,再贴合至镜片上,从而能够在简化贴合方法的同时,避免因为加温、保压、拉伸、软化等工艺而影响贴合后的膜片的光学性能或机械性能。
并且,将所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合,从而能够方便膜片与镜片之间的气泡排出,从而保证膜片与镜片的贴合质量。
并且,本申请中,获取所述镜片的全口径的边界信息,以使所述镜片与所述第一治具对位;
获取所述膜片的全口径的边界信息,以使所述膜片与所述第二治具对位。相较于仅对膜片及镜片的部分位置进行识别对位的方式来说,本申请实施方式获取膜片及镜片的全口径的边界信息,保证膜片与第二治具对位的精确性以及镜片与第一治具对位的精确性。
本申请一些实施方式中,所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合之前还包括步骤:
通过所述第二治具对所述膜片进行加热。
本申请实施方式中,对膜片进行加热,能够软化膜片,从而使得膜片能够更加好的贴合于膜片承载区。并且,在膜片与镜片贴合的过程中,由于膜片加热后能够更容易的产生变形,从而使得膜片能够平整的贴合于镜片的表面,避免膜片贴合于镜片的贴膜面时出现褶皱等问题。并且,本申请实施方式中,通过第二治具对膜片的各个位置能够进行均匀的加热,能够保证膜片的各个位置均能够具有同等的变形能力,避免膜片的各个位置拉伸不均而产生褶皱或者光轴方向的改变,从而保证最终膜片贴合完成后得到的光学元件的品质。且通过第二治具为膜片进行加热,由于第二治具具有一定的保温作用,能够在整个贴合过程中对膜片进行加热,能够保证在膜片与镜片的贴合过程中,膜片能够始终处于加热状态,从而实现更好的贴合效果。并且,由于第二治具具有一定的保温效果,因而在膜片加热器停止工作后,第二治具仍能够持续的为膜片进行加热,从而减少能源的消耗。
一些实施方式中,所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合之前还包括步骤:
通过所述第一治具对所述镜片进行加热,以使所述镜片与所述膜片贴合之前的温差小于30°。
本申请实施方式中,对镜片进行加热,从而在膜片与镜片贴合的过程中能够减小膜片与镜片之间的温度差,保证在完成膜片与镜片的贴合并冷却后,膜片与镜片之间的应力能够较小,进而保证膜片与镜片之间贴合的稳定性。一些实施方式中,镜片与膜片的温度差小于30°,能够有效的保证膜片与镜片之间贴合的稳定性。本申请实施方式中,通过第一治具对镜片的各个位置的均匀加热,从而保证膜片与镜片的贴合过程中,保证镜片的各个位置的温度均衡。
一些实施方式中,通过第一对位相机获取所述镜片的全口径的边界信息,所述第一对位相机的拍照范围覆盖所述镜片的全口径;
通过第二对位相机获取所述镜片的全口径的边界信息,所述第二对位相机的拍照范围覆盖所述膜片的全口径。
由于第一对位相机的拍照范围能够覆盖所述镜片的全口径,从而能够通过第一对位相机获取所述镜片的全口径的边界信息,进而能够更精确的获取镜片的中心位置,以保证镜片与第一治具对位的精确性。由于第二对位相机的拍照范围能够覆盖所述膜片的全口径,从而能够通过第二对位相机获取所述膜片的全口径的边界信息,进而能够更精确的获取膜片的中心位置,以保证膜片与第二治具对位的精确性。
一些实施方式中,所述镜片的膜片贴合方法还包括:
解除所述第一治具对所述镜片的固定,并解除所述第二治具对所述膜片的固定;
将完成贴合所述膜片的所述镜片进行脱泡处理,以排除所述膜片与所述镜片之间的气泡。
本实施方式中,通过将完成贴合所述膜片的所述镜片进行脱泡处理,能够进一步排除所述膜片与所述镜片之间的气泡,从而进一步的提高膜片与镜片的贴合效果。
一些实施方式中,所述脱泡处理包括:
将完成贴合所述膜片的所述镜片放置于脱泡治具内,对完成贴合所述膜片的所述镜片进行保压保温处理,所述保压保温处理时的压力为0.1-1MPa,温度为40-80℃,保温保压时间为5min-1h。本实施方式中,通过充分的保压保温处理,能够充分的排除镜片与膜片之间的气泡,以保证镜片与膜片的贴合效果。
一些实施方式中,所述膜片的尺寸与所述镜片的有效口径一致,或者,所述膜片的尺寸小于所述镜片的有效口径,从而避免在膜片贴合完成以后,还需要通过其它的工序(如激光切割)将多余的膜片切除,从而减少加工工序。并且,还能够保证膜片贴合于镜片上时不容易出现褶皱。
一些实施方式中,所述第二治具包括膜片承载区,所述膜片固定于所述膜片承载区;所述镜片贴合所述膜片的表面为贴膜面;
所述镜片的所述贴膜面为凹面时,所述第二治具的所述膜片承载区为凸面,且所述膜片承载区的曲率半径小于所述贴膜面的曲率半径;所述镜片的所述贴膜面为凸面时,所述第二治具的所述膜片承载区为平面或者凹面,且所述膜片承载区的曲率半径大于所述贴膜面的曲率半径。
本实施方式中,对于镜片不同的贴膜面的形状,相应的是有具有对应的膜片承载区形状的第二治具,从而保证不管在镜片的贴膜面为凹面或者凸面,均能够实现镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片,保证镜片的贴膜质量。
一些实施方式中,所述膜片承载区阵列设置有真空孔,所述膜片通过所述真空孔的真空吸附力固定于所述膜片承载区。
一些实施方式中,所述镜片的有效口径范围为1-60mm,保证膜片的能够平整的贴合于镜片的贴合面上,而不产生褶皱,以保证得到较好的膜片贴合效果。
一些实施方式中,所述镜片的贴膜面为凸面时,所述贴膜面的曲率半径与所述贴膜面的贴合口径的比值大于1.2;所述镜片的贴膜面为凹面时,所述贴膜面的曲率半径与所述贴膜面的贴合口径的比值大于1.5,从而保证膜片贴合于镜片上时不会产生褶皱。
一些实施方式中,所述镜片贴合所述膜片的表面为贴膜面,所述贴膜面的面型为球面、非球面或具有一个反曲的自由曲面。
一些实施方式中,所述膜片固定于所述第二治具上包括:
将所述膜片固定于载带上;
通过夹持件夹持于所述膜片两侧的所述载带,并使所述膜片与所述第二治具相对,所述第二治具在所述膜片所在平面的正投影覆盖所述膜片;
控制所述载带与所述第二治具相对移动至所述载带上的所述膜片贴合于所述第二治具。
本实施方式中,通过载带承载膜片,能够保护膜片在后续传输至第二治具的膜片承载区的过程中不容易受到损坏,并能够更容易实现对膜片的传输。
一些实施方式中,对控制所述第一治具与所述第二治具相对移动之前还包括:
获取所述镜片及所述膜片的全口径的边界信息,以使所述镜片与所述膜片对位,以进一步的提高膜片与镜片贴合的精度。
一些实施方式中,控制所述第一治具与所述第二治具相对移动之前还包括:
对所述镜片的表面进行表面活化处理。
本申请实施方式中,对镜片的表面活化处理,能够使得膜片能够更加牢固的粘附于镜片的表面,并能够对镜片的表面进行清洁,以能够保证贴膜完成后镜片与膜片之间不会有杂质存在,保证贴膜质量。
第二方面,本申请还提供一种镜片贴膜设备,所述镜片贴膜设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的镜片贴膜程序;所述镜片贴膜程序被所述处理器执行以实现上述的镜片贴膜方法。
由于本申请提供的镜片贴膜设备能够执行上述的镜片贴膜方法,从而通过本申请的镜片贴膜设备能够将平面的膜片从中间位置至边缘位置逐渐与镜片接触并贴合,能够保证平面的膜片从中间位置至边缘位置的变形能够均匀发生,从而避免平面的膜片贴合与镜片上以后,膜片的光学性能、机械性能等发生变化而影响最终贴合完成得到的光学元件的光学性能、机械性能。通过本申请的镜片贴膜设备执行的膜片贴合方法操作简单,不需要先将平面的膜片经过加温、保压、拉伸、软化等工艺,热成一张具有理想形貌的曲面膜片后,再贴合至镜片上,从而能够在简化贴合方法的同时,避免因为加温、保压、拉伸、软化等工艺而影响贴合后的膜片的光学性能或机械性能。
并且,通过本申请的镜片贴膜设备,能够方便膜片与镜片之间的气泡排出,从而保证膜片与镜片的贴合质量。在镜片贴合膜片的过程中,能够获取所述镜片及所述膜片的全口径的边界信息,能够保证膜片与第二治具对位的精确性以及镜片与第一治具对位的精确性。
附图说明
为更清楚地阐述本申请的构造特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本申请一种实施方式的镜片贴膜设备的结构示意图;
图2为本申请另一种实施方式的镜片贴膜设备的结构示意图;
图3为镜片的贴膜面为凸面、第二治具的膜片承载区为平面时,镜片与膜片的贴合状态示意图;
图4为镜片的贴膜面为凸面、第二治具的膜片承载区为凹面时,镜片与膜片的贴合状态示意图;
图5为镜片的贴膜面为凹面、第二治具的膜片承载区为凸面时,镜片与膜片的贴合状态示意图;
图6所示为镜片的贴膜面为平面、第二治具的膜片承载区为凸面时,镜片与膜片的贴合状态示意图;
图7为本申请一些实施方式的镜片的膜片贴合方法的流程示意图;
图8为采用图2所述膜片贴合装置在镜片上贴合膜片时,将膜片固定于第二治具上的具体操作流程图;
图9为本申请一种实施方式的镜片贴膜设备的工作模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请提供一种镜片的膜片贴合方法,用于在镜片上贴合膜片。通过本申请的镜片的膜片贴合方法,能够避免膜片与曲面盖板之间出现气泡或者褶皱等缺陷,并能够保证镜片贴膜完成后得到的光学元件的面型精度、光学性能及机械性能。
本申请中,镜片贴膜完成后的光学元件可以应用于各种类型的终端上。例如,本申请一些实施方式中,终端可以为增强现实(Augmented Reality,AR)眼镜、虚拟现实(Virtual Reality,VR)眼镜、手机、平板、相机等。
本申请中,膜片也可以为任意类型的膜片。例如,膜片可以为反射偏振膜、四分之一波片、二分之一波片等具有光轴的光学膜,也可以为增透膜、抗划伤膜、光散射膜、防雾膜等各种类型光学膜片。本申请中,通过在镜片上贴合不同类型的膜片,可以对应的提高镜片贴膜完成后的光学元件的光学性能或机械性能。本申请一些实施方式中,膜片的厚度为0.02mm-0.5mm,能够在提高镜片贴膜完成后的光学元件的光学性能或机械性能的同时,避免膜片的厚度过厚而影响光学元件的厚度及光线的透过率等光学性能。
本申请中,通过镜片贴膜设备将膜片贴合至镜片上。请参阅图1,图1所示为本申请一种实施方式的镜片贴膜设备100的结构示意图。本实施方式中,通过镜片贴膜设备100将膜片200贴合于镜片300上。具体的,本实施方式中,镜片贴膜设备100包括第一治具10、第二治具20及驱动机构30。其中,第一治具10能够用于固定镜片300,第二治具20能够用于固定膜片200,驱动机构30能够用于驱动第一治具10与第二治具20相对移动,以使固定于第一治具10上的镜片300与固定于第二治具20上的膜片200相对移动,从而将膜片200贴合于镜片300上。
具体的,本申请实施方式中,第一治具10为刚性治具,能够较为稳固的固定镜片300。具体的,本申请一些实施方式中,第一治具10可以为具有一定强度、不易变形的塑料(如耐高温尼龙塑料等)、金属(如铝、铁等)、合金(如铝合金等)、陶瓷等材料制成。
一些实施方式中,第一治具10为刚性夹具,镜片300夹紧固定于第一治具10。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,第一治具10也可以为其它的固定结构。例如,一些实施方式中,第一治具10的镜片安装区11可以设置有真空吸附区,镜片300能够通过真空吸附作用固定于第一治具10上;或者,一些实施方式中,第一治具10上包括有卡合部,镜片300通过卡合部卡紧固定于第一治具10。
第二治具20为可变形的柔性治具,以便于后续将膜片200贴合于镜片300上。具体的,本实施方式中,第二治具20的制成材料可以为橡胶、硅胶等柔性材料。
本申请实施方式中,第一治具10具有镜片安装区11,镜片300安装于镜片安装区11内。第二治具20包括膜片承载区21,膜片200固定于膜片承载区21内。本实施方式中,膜片承载区21与镜片安装区11正对设置,从而固定于膜片承载区21内的膜片200能够精准的贴合至镜片300上。
一些实施方式中,镜片安装区11的大小可以根据安装镜片300的大小相应的进行调节,以固定不同大小的镜片300。
本申请的一些实施方式中,第一治具10的镜片安装区11的表面还可以覆盖铁氟龙等保护层,镜片300固定于第一治具10上时与保护层进行接触,从而避免第一治具10固定镜片300时对镜片300产生损坏。并且,本申请一些实施方式中,保护层背离第一治具10的表面与镜片300朝向第一治具10的表面的形状基本相同,即镜片300固定于第一治具10上时,镜片300的表面能够基本与保护层进行贴合,从而保证第一治具10能够对镜片300起到良好的支撑及限位作用,进一步保证镜片300在第一治具10上能够得到稳定的固定。
本申请一些实施方式中,膜片承载区21内设置有阵列设置的真空孔22。真空孔22能够与抽真空设备连接,从而产生真空吸附力,以将膜片200吸附固定于膜片承载区21。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,膜片200也可以通过其它一些方式固定于膜片承载区21。例如,请参阅图2,图2所示为本申请另一种实施方式的镜片贴膜设备100的结构示意图。图2所示实施方式中,膜片200固定于载带400上,镜片贴膜设备100还包括夹持件500。夹持件500夹持载带400,并夹持于膜片200的两侧,以张紧承载膜片200的载带400。夹持件500能够相对第二治具20进行移动直至载带400与第二治具20的膜片承载区21接触,并将承载膜片200的部分载带400张紧贴合于膜片承载区21上,从而实现膜片20固定于膜片承载区21上。一些实施方式中,膜片承载区21阵列设置有真空孔22,镜片贴膜设备100也包括夹持件500,膜片200固定于载带400上。通过真空孔22的吸附力及夹持件500带动载带400的张紧力共同作用将载带400对应于膜片承载区21的位置固定于膜片承载区21,从而使得承载于载带400上的膜片200固定于膜片承载区21。本实施方式中,由于真空孔22的吸附力及夹持件500的夹持作用的共同作用,能够使得载带400对应于膜片承载区21的位置能够更加牢固稳定的贴合于膜片承载区21,进而能够使得膜片200更加牢固稳定的贴合于膜片承载区21。
需要说明的是,本申请的一些实施方式中,膜片200固定于载带400上,在完成膜片200贴附镜片300后,载带400能够容易的与膜片200剥离。例如,一些实施方式中,膜片200通过光敏胶固定于载带400上,在完成膜片200贴附镜片300后,通过紫外照射,即能够将膜片200与载带400容易的剥离开,以得到所需的光学器件。
本申请实施方式中,第一治具10与第二治具20相对设置,从而使得固定于第一治具10上的镜片300与固定于第二治具20上的膜片200相对,通过相对移动第一治具10及第二治具20即能够将膜片200贴合于镜片300上。本实施方式中,第一治具10位于第二治具20的上方,第一治具10能够进行朝向第二治具20的方向移动。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,第二治具20也可以位于第一治具10的上方,第二治具20也能够进行朝向第一治具10方向的移动。
可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,第一治具10与第二治具20也可以以其它的位置关系进行设置。例如,一些实施方式中,第一治具10与第二治具20也可以并列设置,在后续膜片200贴合于镜片300的过程中,可以翻转第二治具20以使第二治具20与第一治具10相对设置。
本申请实施方式中,第二治具20的膜片承载区21的形状与镜片300的贴膜面的形状相匹配,从而保证承载于膜片承载区21上的膜片200贴合于镜片300上时,能够有较好的贴合效果。
具体的,镜片300包括相对设置的入光表面301及出光表面302,光线经入光表面301入射至镜片300内,并经出光表面302进行出光。本申请实施方式中,镜片300包括贴膜面,膜片200贴合于贴膜面上。一些实施方式中,镜片300的贴膜面可以为入光表面301或出光表面302,即将膜片200贴合于入光表面301或出光表面302上,此时,镜片300的贴膜面仅有一个。其它一些实施方式中,镜片300的入光表面301及出光表面302均可以为贴膜面,即镜片300的入光表面301及出光表面302上可以均贴合有膜片,此时,镜片300的贴膜面为两个。本申请中,将镜片300固定于第一治具10上时,镜片300需要进行膜片贴合的贴膜面背离第一治具10,从而便于膜片200贴合于镜片300的贴膜面上。
本申请中,镜片300的贴膜面可以为球面、非球面或者具有一个反曲的自由曲面。其中,具有一个反曲的自由曲面即表示该贴膜面的两侧均只有一个顶点。例如,具有一个反曲的自由曲面可以为凹面或者凸面,或者,也可以为边缘为平面、中间区域为凹面或者凸面自由曲面。
一些实施方式中,镜片300的贴膜面为凸面,第二治具20的膜片承载区21可以为平面或者凹面。当第二治具20的膜片承载区21为凹面时,膜片承载区21的曲率半径大于镜片300的贴膜面的曲率半径。请参阅图3及图4,图3所示为镜片300的贴膜面为凸面、第二治具20的膜片承载区21为平面时,镜片300与膜片200的贴合示意图;图4所示为镜片300的贴膜面为凸面、第二治具20的膜片承载区21为凹面时,镜片300与膜片200的贴合示意图。当镜片300的贴膜面为凸面,第二治具20的膜片承载区21为平面或者凹面,且膜片承载区21的曲率半径大于镜片300的贴膜面的曲率半径时,能够保证第一治具10与第二治具20相互靠近,以使固定于第一治具10上的镜片300与固定于第二治具20上的膜片200贴合时,膜片200的中心区域至边缘区域能够逐渐与镜片300贴合,从而能够较好的排除膜片200与镜片300之间的空气,避免膜片200与镜片300贴合过程中产生气泡。
一些实施方式中,镜片300的贴膜面为凹面时,第二治具20的膜片承载区21为凸面,且膜片承载区21的曲率半径小于镜片300的贴膜面的曲率半径。一些实施方式中,膜片承载区21的中心位置的曲率半径可以小于凹面的贴膜面的曲率半径的1.5倍,从而减小膜片200与镜片300贴合时产生中心气泡的风险。请参阅图5,图5所示为镜片300的贴膜面为凹面、第二治具20的膜片承载区21为凸面时,镜片300与膜片200的贴合示意图。当镜片300的贴膜面为凹面,第二治具20的膜片承载区21为凸面,且膜片承载区21的曲率半径小于镜片300的贴膜面的曲率半径时,能够保证第一治具10与第二治具20相互靠近,以使固定于第一治具10上的镜片300与固定于第二治具20上的膜片200贴合时,膜片200的中心区域至边缘区域逐渐与镜片300贴合,从而能够较好的排除膜片200与镜片300之间的空气,避免膜片200与镜片300贴合过程中产生气泡。
可以理解的是,本申请的一些实施方式中,镜片300的贴合面也可以为平面。此时,第二治具20的膜片承载区21可以为凸面。请参阅图6,图6所示为镜片300的贴膜面为平面、第二治具20的膜片承载区21为凸面时,镜片300与膜片200的贴合示意图。当镜片300的贴合面为平面,第二治具20的膜片承载区21为凸面时,承载于膜片承载区21上的膜片200能够与镜片300的中心区域优先接触,在第一治具10与第二治具20的进一步靠近过程中,膜片200的中心区域至边缘区域逐渐与镜片300贴合,从而能够较好的排除膜片200与镜片300之间的空气,避免膜片200与镜片300贴合过程中产生气泡。
本申请实施方式中,膜片200为平面膜片。一些实施方式中,膜片200的尺寸大小与镜片300的有效口径的相同或者略小于镜片300的有效口径,从而避免在膜片200贴合完成以后,还需要通过其它的工序(如激光切割)将多余的膜片200切除,从而减少加工工序。并且,还能够保证膜片200贴合于镜片300上时不容易出现褶皱。例如,本申请一些实施方式中,镜片300为边缘为平面,中间位置为凹面或者曲面,膜片200的直径小于镜片300的有效口径时,膜片200仅覆盖镜片300的中间位置,而不覆盖镜片300的边缘,从而保证能够实现所需的光学效果的同时,避免膜片200覆盖中间位置至边缘位置的曲率急速变化而产生气泡的问题。需要说明的是,本申请实施方式中,镜片300的有效口径是指镜片能够起到实际光学作用的部分镜片的口径。例如,当镜片300的边缘为平面,中间位置为凹面或者曲面,镜片的边缘平面部分一般为承靠结构,方便镜片的安装,而不会对光路的传输起到实际作用,对光路产生实际作用的为镜片200的中间凹面或者凸面的部分,因此,镜片200的有效口径为镜片200的中间凹面或者凸面的部分的口径。另外,需要说明的是,本申请的镜片300可以为圆形镜片,也可以为方形镜片等其它形状的镜片,在此不进行具体限制。膜片200的形状与镜片300的形状相同。并且,膜片200的尺寸大小与镜片300的有效口径的相同或者略小于镜片300的有效口径具体为,膜片的各个方向上的尺寸均与镜片300对应的各个方向上的尺寸大小相同或者略小。例如,本申请一些实施方式中,镜片300及膜片200均为圆形,膜片200的尺寸大小与镜片300的有效口径的相同或者略小于镜片300的有效口径即为:膜片200的直径小于或等于镜片300的有效口径。
本申请的一些实施方式中,镜片300的有效口径范围为1-60mm。本申请实施方式中,由于膜片200为平面膜片,平面膜片贴合于镜片300的贴合面上。当镜片300的贴合面为曲面时,膜片200会产生一定的变形,以保证膜片200的各个位置均能够平整的贴合于贴合面上,避免褶皱的产生。本申请的一些实施方式中,镜片300的有效口径范围在1-60mm以内,保证膜片200的能够平整的贴合于镜片300的贴合面上,而不产生褶皱,以保证得到较好的膜片贴合效果。一些实施方式中,镜片300的贴膜面为凸面时,贴膜面的曲率半径与贴膜面的贴合口径的比值大于1.2;镜片300的贴膜面为凹面时,贴膜面的曲率半径与贴膜面的贴合口径的比值大于1.5,从而保证膜片200贴合于镜片300上时不会产生褶皱。需要说明的是,本申请实施方式中,当贴膜面为球面时,贴膜面的曲率半径即为球面的贴膜面的曲率半径;当贴膜面为非球面或者自由曲面时,贴膜面的曲率半径是指贴膜面的拟合后贴膜面面型最靠近的球面的曲率半径。贴膜面的贴合口径是指膜片200贴合在镜片300上时,膜片正投影至垂直于镜片的光轴的平面上产生的投影的尺寸大小。
请重新参阅图1,本申请一些实施方式中驱动机构30包括第一驱动机构31及第二驱动机构32。其中,第一驱动机构31与第一治具10进行连接,第二驱动机构32与第二治具20进行连接。第一驱动结构31用于驱动第一治具10向第二治具20的方向移动,第二驱动机构32用于驱动第二治具20向第一治具10的方向移动,从而使固定于第二治具20上的膜片200与固定于第一治具10上的镜片300贴合。
本申请实施方式中,第一驱动机构31及第二驱动机构32可以为丝杆驱动机构、导轨驱动机构、气缸驱动机构等驱动机构。具体的,图1所示实施方式中,第一驱动结构31为导轨驱动机构,导轨驱动机构包括导轨311及连接于导轨311一端的导轨电机312,第一治具10与导轨311进行连接,能够在导轨电机312的驱动下沿导轨311进行移动。第二驱动机构32为气缸驱动机构,气缸驱动机构包括气缸321及与气缸321连接的连杆322,第二治具20与连杆322远离气缸321的一端连接,在气缸321的驱动下,第二治具20能够在连杆322的延伸方向上进行移动。本实施方式中,连杆322的延伸方向为第二治具20朝向第一治具10的方向。
可以理解的是,本申请的其它实施方式中,第一驱动机构31及第二驱动机构32也可以其它类型的驱动机构,以在驱动机构的驱动下产生相对移动。
请参阅图2,本申请的其它一些实施方式中,驱动机构30还包括第三驱动结构33,第三驱动机构33与夹持件500进行连接,以驱动夹持件500夹紧或者放开载带400。可以理解的是,本实施方式中,夹持件500也可以为丝杆驱动机构、导轨驱动机构、气缸驱动机构等各种类型的驱动机构。
请重新参阅图1及图2,本申请的一些实施方式中,镜片贴膜设备100还可以包括第一腔体41及与第一腔体41配合使用的第二腔体42。本申请一些实施方式中,第一治具10位于第一腔体41内,第二治具20位于第二腔体42内。第一腔体41与第二腔体42相对设置,并且,第一腔体41与第二腔体42能够相对移动至与第一腔体41与第二腔体42盖合形成密闭空间,从而使第一治具10与第二治具20位于密闭空间内,进而使得膜片200与镜片300的贴合过程在密闭空间内进行,避免外界的杂质对膜片200与镜片300的之间,提高贴合质量。并且,一些实施方式中,密闭空间能够与抽真空装置进行连接,抽真空装置将密闭空间内抽真空形成真空环境,从而能够进一步的避免膜片200与镜片300贴合时膜片与镜片之间产生气泡,进一步的提高膜片200与镜片300的贴合质量。
本实施方式中,第一治具10位于第一腔体41内,第一驱动机构31与第一腔体41连接,以驱动第一腔体41相对第二腔体42进行移动。本实施方式中,第一治具10能够通过第一腔体41与第一驱动机构31的连接。
本申请还提供一种镜片的膜片贴合方法,用于将膜片200贴合于镜片300上。本申请实施方式中,能够通过镜片贴膜设备100将对不同镜片300的不同形状的贴膜面上进行膜片200。具体的,本申请中,通过图1所示的镜片贴膜设备100对贴膜面为凸面的镜片300贴合膜片200为例,以及通过图2所示的镜片贴膜设备100对贴膜面为凹面的镜片300贴合膜片200为例,对本申请的镜片300的膜片200的贴合方法进行说明。请参阅图7,图7所示为本申请一些实施方式的镜片300的膜片200贴合方法的流程示意图。本申请实施方式中,膜片200贴合于镜片300上的贴合方法具体包括:
步骤110:将镜片300固定于第一治具10上。
本申请实施方式中,将镜片300安装于第一治具10中,以固定镜片300。并且,镜片300安装于第一治具10中时,镜片300需要贴合膜片200的贴膜面背离第一治具10,以便于后续的膜片的贴合。
本申请实施方式中,镜片300的贴膜面可以为凸面、凹面或平面。例如,图1所示实施方式中,固定于第一治具10上的镜片300的贴膜面为凸面;图2所示实施方式中,固定于第一治具10上的镜片300的贴膜面为凹面。
步骤120:将膜片200固定于第二治具20上。
本申请实施方式中,将膜片200固定于第二治具20的膜片承载区21,以固定膜片200。一些实施方式中,如将膜片200固定于图1所示实施方式膜片贴合装置100的第二治具20上时,将膜片200固定于第二治具20上具体包括:
传输膜片200至第二治具20的膜片承载区21,并开启抽真空装置,使得膜片200在真空孔22的真空吸附力作用下固定于第二治具20的膜片承载区21。
图1所示实施方式中,第二治具20的膜片承载区21为平面,平面的膜片200在真空孔22的真空吸附力作用下平铺于膜片承载区21。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,膜片承载区21也可以为凹面,且凹面的曲率半径大于镜片300的贴膜面的曲率半径。
请参阅图8,图8所示为采用图2所示的膜片贴合装置100在镜片300上贴合膜片200时,将膜片固定于第二治具20上的具体操作流程图。本申请其它一些实施方式中,如将膜片200固定于图2所示实施方式膜片贴合装置100的第二治具20上时,将膜片200固定于第二治具20上具体包括:
步骤121:将膜片200固定于载带400上。
具体的,将膜片200通过胶材固定于载带400上,以通过载带400承载膜片200。其中,载带400为柔性材料制成,载带400能够进行弯曲变形。本申请一些实施方式中,固定膜片200与载带400的胶材为对紫外光敏感的光学胶,在膜片200贴合于镜片300上以后,可以通过紫外光照射将载带400与膜片200剥离。
本实施方式中,通过载带400承载膜片200,能够保护膜片200在后续传输至第二治具20的膜片承载区21的过程中不容易受到损坏,并能够更容易实现对膜片200的传输。
步骤122:通过载带400传输膜片200至与第二治具20的膜片承载区21相对,并通过夹持件500夹持位于膜片200两侧的载带400,以保证承载膜片200的部分载带400能够张紧。
一些实施方式中,膜片200能够通过带轮卷绕的方式传输至与第二治具20的膜片承载区21相对的位置。并且,将膜片200传输至与第二治具20的膜片承载区21相对的位置时,再通过夹持件500夹紧载带400上的膜片200的两侧,通过膜片200两侧的夹持件500保证承载膜片200的部分载带400保持张紧状态,从而保证位于载带400上的膜片200处于展开状态,以便于后续的贴膜过程的进行。
步骤123:驱动载带400上的膜片200与第二治具20相对移动,至载带400移动至与第二治具20接触。
本申请中,驱动载带400上的膜片200与第二治具20相对移动可以为保持第二治具20不动,移动夹持载带400的夹持件500,以带动载带400及位于载带400上的膜片200向第二治具20移动,直至载带400移动至与第二治具20接触。或者,驱动载带400上的膜片200与第二治具20相对移动也可以保持载带400的位置不变,向载带400的方向移动第二治具20,至载带400移动至与第二治具20接触。
步骤124:开启与第二治具20的真空孔22连通的抽真空装置,以通过真空吸力将载带400对应于膜片200位置的部分吸附固定于第二治具20的膜片承载位置21,从而实现膜片200固定于第二治具20的膜片承载位置21。
本申请的一些实施方式中,膜片承载区21为凸面,在开启抽真空装置以将载带400及载带400上的膜片200通过真空孔22位置的真空吸附力固定于膜片承载位置21的同时,还可以向第二治具20的方向进一步的移动膜片200两侧的夹持件500,以通过夹持件500拉紧载带400位于膜片200的两侧的位置,保证承载于载带400上的膜片200的两端能够更加稳固的贴合于膜片承载位置21,避免由于真空吸附力不足而产生膜片200两端翘起的问题,保证膜片200的贴合效果。
可以理解的是,本申请的镜片的膜片贴合方法中,步骤110与步骤120的顺序可以任意变化,即可以先进行步骤110,再进行步骤120;或者,先进行步骤120,再进行步骤110;或者,步骤110与步骤120同时进行。
请重新参阅图7,完成步骤120后,还包括步骤130:获取镜片300的全口径的边界信息,以使镜片300与第一治具200对位。
本申请一些实施方式中,镜片贴膜装置100还包括第一对位相机,第一对位相机具有高分辨率,且第一对位相机的拍照范围能够覆盖镜片300的全口径范围,从而能够获取镜片300的全口径的边界信息。通过高分辨率的对位相机获取镜片300的全口径的边界信息,从而准确的获取镜片300的中心位置,移动镜片300以使镜片300的中心位置与第一治具10的镜片承载区域11的中心位置相对,即镜片300的中心位置与第一治具10的镜片承载区域11的中心位置的连线与镜片200的光轴共线。从而实现镜片300与第一治具10的对位。其中,通过高分辨率的第一对位相机获取镜片300的全口径的边界信息,具体为:移动第一对位相机至镜片300的正上方,并且第一对位相机的镜头方向朝向镜片300;通过高分辨率的第一对位相机对镜片300的全口径进行拍照,通过处理器获取镜片300成像的边界信息,从而得到镜片300的全口径的边界信息。通过边界信息计算得到镜片300的中心位置信息,从而获取镜片300的中心位置。具体的,本实施方式中,第一对位相机为电荷耦合器件(chargecoupled device,CCD)相机。本实施方式中,第一对位相机的拍照范围能够覆盖镜片300的全口径范围,以准确的获取镜片300的中心位置。相较于仅对镜片300的部分位置进行识别对位的方式来说,本申请实施方式对镜片300的全口径进行拍照,能够保证镜片300与第一治具10对位的精确性。本申请一些实施方式中,镜片300与第一治具10的对位精度可以达到0.05mm-0.1mm。
步骤140:获取膜片200的全口径的边界信息,以使膜片200与第二治具20对位。
本申请一些实施方式中,镜片贴膜装置100还包括第二对位相机,第二对位相机具有高分辨率,且第二对位相机的拍照范围能够覆盖膜片200的全口径范围,从而能够获取膜片200的全口径的边界信息。通过高分辨率的对位相机获取膜片200的全口径的边界信息,从而准确的获取膜片200的中心位置,移动膜片200以使膜片200的中心能够与第二治具20的中心位置相对,即膜片200的中心与第二治具20的中心的连线垂直于膜片200,从而实现膜片200与第二治具20的对位。其中,通过高分辨率的第二对位相机获取膜片200的全口径的边界信息,具体为:移动第二对位相机至膜片200的正上方,并且第二对位相机的镜头方向朝向膜片200;再通过高分辨率的第二对位相机对膜片200的全口径进行拍照,通过处理器获取膜片200成像的边界信息,从而获得膜片200的全口径的边界信息。通过膜片200的全口径的边界信息计算得到膜片200的中心位置信息,从而获取膜片200的中心位置。具体的,本实施方式中,第二对位相机为电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)相机。本实施方式中,第二对位相机的拍照范围能够覆盖膜片200的全范围,从而能够获取膜片200的全口径的边界信息,以准确的获取膜片200的中心位置。相较于仅对膜片200的部分位置进行识别对位的方式来说,本申请实施方式对膜片200的全口径进行拍照,保证膜片200与第二治具20对位的精确性。本申请一些实施方式中,膜片200与第二治具20的对位精度可以达到0.05mm-0.1mm。
需要说明的是,本申请实施方式中,由于镜片300与第一治具10的对位可以通过第一对位相机实现,膜片200与第二治具20的对位可以通过第二对位相机实现,相互之间不会有影响,因此,步骤130与步骤140可以同时进行,从而提高贴膜效率。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,镜片300与第一治具10及膜片200与第二治具20的对位可以通过同一个对位相机实现,即对位相机实现镜片300与第一治具10进行对位后,再移动至与第二治具20对应的位置,再对膜片200与第二治具20进行对位,此时,即先完成步骤130,再完成步骤140;或者,先完成步骤140,再完成步骤130。
步骤150:控制第一治具10与第二治具20相对移动,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合。
本申请实施方式中,可以保持第二治具20不动,通过控制机构30控制第一治具10逐渐靠近第二治具20进行移动;或者,也可以保持第一治具10不动,通过控制机构30控制第二治具20逐渐靠近第一治具10,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合;或者,一些实施方式中,也可以通过控制机构30控制第一治具10移动一定的距离,并控制第二治具20移动一定的距离,从而使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合。具体的,图1所示实施方式中,先通过控制机构30的第一控制机构31控制第一腔体41向第二腔体42移动,从而实现第一治具10向第二治具20移动部分距离。第一控制机构31控制第一腔体41向第二腔体42移动至第一腔体41与第二腔体42盖合,并对第一腔体41与第二腔体42盖合形成的密闭空间抽真空处理,以使得后续的膜片200与镜片300的贴合过程能够在真空环境内进行,以避免膜片200与镜片300贴合时膜片200与镜片300之间产生气泡。之后,在通过控制机构30的第二控制机构32控制第二治具20向第一治具10移动,从而使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合。
本申请实施方式中,由于第二治具20为柔性治具,移动第一治具10向第二治具20移动的过程中,镜片300的中间位置先与膜片200接触,随着第一治具10进一步的向第二治具20移动,第二治具20逐渐发生形变,从而实现镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200接触并贴合。
需要说明的是,图1及图2所示实施方式的镜片贴膜设备100中,第一治具10与第二治具20相对设置,因此,步骤150中所说的控制第一治具10与第二治具20相对移动,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合即是指:控制第一治具10与第二治具20相向移动,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合。本申请的其它一些实施方式中,当镜片贴膜设备100中的第一治具10与第二治具20并列设置时,步骤150中所说的控制第一治具10与第二治具20相对移动,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合即是指:翻转第一治具10或第二治具20,以使第二治具20与第一治具10相对设置;再控制第一治具10与第二治具20相向移动,以使镜片300的中间位置至边缘位置逐渐与膜片200贴合。
本申请实施方式中,通过将平面的膜片200从中间位置至边缘位置逐渐与镜片300接触并贴合,能够保证平面的膜片200从中间位置至边缘位置的变形能够均匀发生,从而避免平面的膜片200贴合与镜片300上以后,膜片200的光学性能、机械性能等发生变化而影响最终贴合完成得到的光学元件的光学性能、机械性能。例如,本申请一些实施方式中,膜片200为反射偏振膜、四分之一波片、二分之一波片等具有光轴的光学膜,通过本申请实施方式的膜片贴合方法,能够使得膜片200贴合后的膜片200的中心位置与边缘位置的光轴偏移小于或等于±5°,膜片200的光学性能中心与边缘的差异小于或等于±10%。并且,本申请的膜片200贴合方法操作简单,不需要先将平面的膜片200经过加温、保压、拉伸、软化等工艺,热成一张具有理想形貌的曲面膜片200后,再贴合至镜片300上,从而能够在简化贴合方法的同时,避免因为加温、保压、拉伸、软化等工艺而影响贴合后的膜片200的光学性能或机械性能。
本申请的一些实施方式中,在步骤150中的“镜片的中间位置至边缘位置逐渐与膜片贴合”之前还包括:
步骤141:通过第二治具20对膜片200进行加热。
本申请实施方式中,对膜片200进行加热,能够软化膜片200,从而使得膜片200能够更加好的贴合于膜片承载区21。并且,在膜片200与镜片300贴合的过程中,由于膜片200加热后能够更容易的产生变形,从而使得膜片200能够平整的贴合于镜片300的表面,避免膜片200贴合于镜片300的贴膜面时出现褶皱等问题。并且,本申请实施方式中,通过第二治具20对膜片200的各个位置进行均匀的加热,能够保证膜片200的各个位置均能够具有同等的变形能力,避免膜片200的各个位置拉伸不均而产生褶皱或者光轴方向的改变,从而保证最终膜片贴合完成后得到的光学元件的品质。且通过第二治具20为膜片200进行加热,由于第二治具20具有一定的保温作用,能够在整个贴合过程中对膜片200进行加热,能够保证在膜片200与镜片300的贴合过程中,膜片200能够始终处于加热状态,从而实现更好的贴合效果。
本申请实施方式中,镜片贴膜设备100包括膜片加热器600,膜片加热器600固定于第二治具20背离膜片200的一侧,膜片加热器600工作时对第二治具20进行加热,从而使得膜片加热器600产生的热量传输至第二治具20,再通过第二治具20为膜片200进行加热。本实施方式中,由于第二治具20具有一定的保温效果,因而在膜片加热器600停止工作后,第二治具20仍能够持续的为膜片200进行加热,从而减少能源的消耗。本申请一些实施方式中,第二治具20能够产生30℃-150℃的加热温度,以保证第二治具20能够对膜片300进行充分的加热,以保证膜片200能够与镜片300有良好的贴合效果。
本申请的一些实施方式中,步骤150中的“镜片的中间位置至边缘位置逐渐与膜片贴合”之前还包括:
步骤142:通过第一治具10对镜片300进行加热。
本申请实施方式中,对镜片300进行加热,从而在膜片200与镜片300贴合的过程中能够减小膜片200与镜片300之间的温度差,保证在完成膜片200与镜片300的贴合并冷却后,膜片200与镜片300之间的应力能够较小,进而保证膜片200与镜片300之间贴合的稳定性。本申请一些实施方式中,镜片300与膜片200的温度差小于30°,能够有效的保证膜片200与镜片300之间贴合的稳定性。本申请实施方式中,通过第一治具10对镜片300的各个位置的均匀加热,从而保证膜片200与镜片300的贴合过程中,保证镜片300的各个位置的温度均衡。一些实施方式中,镜片300与膜片200的温度差小于10°,能够更有效的保证膜片200与镜片300之间贴合的稳定性。
本申请一些实施方式中,镜片贴膜设备100包括镜片加热器700,镜片加热器700固定于第一治具10背离镜片300的一侧,镜片加热器700工作时对第一治具10进行加热,从而使得镜片加热器700产生的热量传输至第一治具10,再通过第一治具10为镜片300进行加热。本实施方式中,第一治具10能够具有一定的保温效果,因而在镜片加热器700停止工作后,第一治具10仍能够持续的为镜片300进行加热,从而减少能源的消耗。本申请一些实施方式中,镜片加热器700能够产生30℃-150℃的加热温度,以保证能够对第一治具10进行充分的加热,以减少膜片200与镜片300贴合时的温度差。
本申请实施方式中,步骤142及步骤143可以在步骤120之后、步骤150之前的任意时间进行,在此不进行具体限制。图7所示实施方式中,步骤142及步骤143在步骤140之后、步骤150之前进行。
本申请一些实施方式中,将步骤150中将膜片200与镜片300贴合后,还可以对贴合膜片200后的镜片300进行保温保压一定时间,从而保证膜片200与镜片300之间贴合的牢固性。具体的,本申请一些实施方式中,将膜片200与镜片300贴合后,将贴合膜片200后的镜片300在1-2000kgf的压力、30℃-150℃的温度下保温保压5s以上。
本申请一些实施方式中,膜片200上层叠有胶层及离型膜。其中,胶层能够用于将膜片200粘贴在镜片300表面。本申请实施方式中,胶层可以为光学胶(optically clearadhesive,OCA)、压敏胶(pressure sensitive adhesive,PSA)等各种类型的透明胶材。本申请的一些实施方式中,胶层的厚度为5μm-50μm,从而能够保证通过胶层能够将膜片200稳定的与镜片300进行贴合的同时,避免胶层厚度过厚而影响镜片300贴合膜片200后得到的光学元件的厚度及光学性能。
一些实施方式中,贴合膜片200与镜片300的胶层与固定膜片200与载带400的胶材为同的材料,从而保证后续将载带400与膜片200剥离时,不会影响膜片200与镜片300的贴合的牢固程度。
离型膜又称剥离膜、隔离膜、分离膜或阻胶膜,离型膜能够保证贴覆膜层具有一定离型力,用于保护胶层。本实施方式中,膜片200贴合至镜片300上,需要撕除离型膜层,以通过胶层将膜片200贴合至镜片300上。因此,这些实施方式中,在步骤150之前,还需要包括步骤:去除膜片200表面的离型膜。
本实施方式中,膜片200固定于第一治具10上时,离型膜位于膜片200背离第一治具10的表面。去除离型膜后,膜片200表面的胶层与镜片300相对,镜片300靠近膜片200时,膜片200能够贴附于镜片300上。
本申请一些实施方式中,在步骤150之前,还包括:
步骤111:对镜片300的表面进行表面活化处理。
本申请实施方式中,对镜片300的表面活化处理能够在镜片300的表面生成极性基团(如羟基氧化膜)或对镜片300表面粗化,从而使得膜片200能够更加牢固的粘附于镜片300的表面。一些实施方式中,对镜片300的表面进行表面活化处理时,对镜片300的表面进行清洁,以能够保证贴膜完成后镜片300与膜片200之间不会有杂质存在,保证贴膜质量。
本申请一些实施方式中,通过等离子体处理的方式对镜片300的表面进行活化处理,同时可以去除镜片300表面的杂质。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,也可以通过其它的清洁方式对镜片300的贴膜面进行清洁处理。
本申请实施方式中,步骤111可以在步骤150之前的任意时刻执行。图7所示实施方式中,步骤111在步骤110之前执行,即先对镜片300的贴膜面进行表面活化处理后,再将镜片300固定至第一治具10上。可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,步骤111也可以在步骤110之后及步骤150之间的任意时刻执行,再此不进行具体限制。
本申请的一些实施方式中,在步骤140以后及步骤150之前还包括:
步骤141:获取镜片300及膜片200的全口径的边界信息,以使镜片300与膜片200对位。
具体的,本申请实施方式中,镜片300的各个位置与膜片200的各个位置进行对位可以通过第三对位相机实现。一些实施方式中,对镜片300与膜片200进行对位时,可以移动第三对位相机至相对设置的镜片300及膜片200之间,通过第三对位相机获取镜片300的全口径的边界信息,以确定镜片300的中心位置。并获取膜片200的全口径的边界信息,以确定膜片200的中心位置。之后,相对移动第一治具10及第二治具20,以使镜片300的中心位置与膜片200的中心位置相对,从而实现镜片300与膜片200的对位。本实施方式中,在膜片200与镜片300贴合之前,将膜片200与镜片300进行对位,能够进一步的提高膜片200贴合于镜片300上时的精度。
需要说明的是,在第三对位相机完成对镜片300与膜片200对位之后,可以移动第三对位相机以离开镜片300与膜片200之间,从而避免第三对位相机阻挡镜片300及膜片200贴合时的相对移动。
可以理解的是,本申请的其它一些实施方式中,也可以没有步骤141,通过第一治具10与第二治具20的结构精度配合,以实现膜片200与镜片300的对位。
本申请的一些实施方式中,在完成步骤150之后,还可以包括:
步骤151:解除第一治具10对镜片300的固定,并解除第二治具20对膜片200的固定。
具体的,
对于图1所示实施方式的镜片贴膜装置100来说,解除第二治具20对膜片200的固定包括:停止抽真空装置,使得第二治具20不会膜片200产生真空吸附力,从而解除第二治具20对膜片200的固定。对于图2所示实施方式的镜片贴膜装置100来说,解除第二治具20对膜片200的固定包括:停止抽真空装置,使得第二治具20不会膜片200产生真空吸附力;并松开夹持件500对载带400的夹持,从而解除第二治具20对膜片200的固定。
步骤152:将完成贴合膜片200的镜片300进行脱泡处理。
具体的,本申请一些实施方式中,膜片贴合治具100还包括脱泡治具。将从第一治具10及第二治具20中取出的贴合有膜片200的镜片300放置于脱泡治具中,并对贴合有膜片200的镜片300进行保压保温处理,以便于排出膜片200与镜片300之间的气泡,保证光学元件的光学质量。本实施方式中,对膜片200进行保压保温处理时的压力为0.1-1MPa,温度为40-80℃,保温保压时间为5min-1h,以保证能够排出膜片200与镜片300之间的气泡的同时,控制保温保压的温度、压力及时间,避免脱泡过程对光学元件的光学性能的影响。
具体的,本申请一些实施方式中,膜片贴合治具100还包括机械手臂或者皮带轮等传送结构。通过机械手臂或者皮带轮等传输机构将完成贴合有膜片200的镜片300从第一治具10及第二治具20中取出,并放置于脱泡治具内进行脱泡处理。
对于图2所示的镜片贴膜设备100来说,在对镜片进行脱泡处理后还包括:将载带400与膜片200进行剥离。一些实施方式中,对将载带400与膜片200进行剥离包括:对膜片200与载带400贴合的位置进行紫外光(Ultraviolet Rays,UV)照射,从而使得膜片200与载带400贴合的胶层固化失活,从而使得膜片200与载带400剥离。需要说明的是,膜片200与镜片300之间的胶层为紫外光不敏感胶层,避免通过紫外光将载带400与膜片200进行剥离的过程时,紫外光照射影响膜片200与镜片300之间的贴合的牢固程度。请参阅图9,图9所示为本申请一种实施方式的镜片贴膜设备100的工作模块示意图。本申请一些实施方式中,镜片贴膜设备100还包括存储器101、处理器102及存储在存储器101上并可在处理器102上运行的镜片贴膜程序。镜片贴膜程序被处理器102执行以控制镜片贴合设备100执行上述的镜片贴膜方法。
以上为本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (15)
1.一种镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述膜片贴合方法包括:
将所述镜片固定于第一治具上;
将所述膜片固定于第二治具上,所述第二治具为可变形的柔性治具;
获取所述镜片的全口径的边界信息,以使所述镜片与所述第一治具对位;
获取所述膜片的全口径的边界信息,以使所述膜片与所述第二治具对位;
控制所述第一治具与所述第二治具相对移动,以使所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合。
2.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合之前还包括步骤:
通过所述第二治具对所述膜片进行加热。
3.如权利要求2所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述镜片的中间位置至边缘位置逐渐与所述膜片贴合之前还包括步骤:
通过所述第一治具对所述镜片进行加热,以使所述镜片与所述膜片贴合之前的温差小于30°。
4.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,通过第一对位相机获取所述镜片的全口径的边界信息,其中,所述第一对位相机的拍照范围覆盖所述镜片的全口径;
通过第二对位相机获取所述镜片的全口径的边界信息,其中,所述第二对位相机的拍照范围覆盖所述膜片的全口径。
5.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述镜片的膜片贴合方法还包括:
解除所述第一治具对所述镜片的固定,并解除所述第二治具对所述膜片的固定;
将完成贴合所述膜片的所述镜片进行脱泡处理。
6.如权利要求5所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述脱泡处理包括:
将完成贴合所述膜片的所述镜片放置于脱泡治具内,对完成贴合所述膜片的所述镜片进行保压保温处理,所述保压保温处理时的压力为0.1-1MPa,温度为40-80℃,保温保压时间为5min-1h。
7.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述膜片的尺寸与所述镜片的有效口径一致,或者,所述膜片的尺寸小于所述镜片的有效口径。
8.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述第二治具包括膜片承载区,所述膜片固定于所述膜片承载区;所述镜片贴合所述膜片的表面为贴膜面;
所述镜片的所述贴膜面为凹面时,所述第二治具的所述膜片承载区为凸面,且所述膜片承载区的曲率半径小于所述贴膜面的曲率半径;所述镜片的所述贴膜面为凸面时,所述第二治具的所述膜片承载区为平面或者凹面,且所述膜片承载区的曲率半径大于所述贴膜面的曲率半径。
9.如权利要求8所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述膜片承载区阵列设置有真空孔,所述膜片通过所述真空孔的真空吸附力固定于所述膜片承载区。
10.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述镜片的有效口径范围为1-60mm;所述镜片的贴膜面为凸面时,所述贴膜面的曲率半径与所述贴膜面的贴合口径的比值大于1.2;所述镜片的贴膜面为凹面时,所述贴膜面的曲率半径与所述贴膜面的贴合口径的比值大于1.5。
11.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述镜片贴合所述膜片的表面为贴膜面,所述贴膜面的面型为球面、非球面或具有一个反曲的自由曲面。
12.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,所述膜片固定于所述第二治具上包括:
将所述膜片固定于载带上;
通过夹持件夹持于所述膜片两侧的所述载带,并使所述膜片与所述第二治具相对,所述第二治具在所述膜片所在平面的正投影覆盖所述膜片;
控制所述载带与所述第二治具相对移动至所述载带上的所述膜片贴合于所述第二治具。
13.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,对控制所述第一治具与所述第二治具相对移动之前还包括:
获取所述镜片及所述膜片的全口径的边界信息,以使所述镜片与所述膜片对位。
14.如权利要求1所述的镜片的膜片贴合方法,其特征在于,控制所述第一治具与所述第二治具相对移动之前还包括:
对所述镜片的表面进行表面活化处理。
15.一种镜片贴膜设备,其特征在于,所述镜片贴膜设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的镜片贴膜程序;所述镜片贴膜程序被所述处理器执行以实现如权利要求1-14中任一项所述的镜片贴膜方法。
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