CN114835383A - 玻璃材料光学镜片的辊压成形装置及辊压成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，包括传送机构、模具辊筒和二氧化碳激光器，模具辊筒外壁设置的光学镜片模具，具有能够与光学镜片成品形状匹配的成形面，模具辊筒的自转与玻璃预形体的输送同时进行，能够通过成形面对透明垫板上的玻璃预形体进行辊压成形，同时利用二氧化碳激光器朝向玻璃预形体发射二氧化碳激光，使玻璃预形体被成形凹面模压的过程中，上表面(与光学镜片模具接触的面)受热软化，有利于实现玻璃材料光学镜片的迅速辊压成形，克服了现有技术存在的软化温度高、硬度大的玻璃材质光学镜片难以辊压成形的难题。本发明还公开一种玻璃材料光学镜片的辊压成形方法，可制造硬度和强度高、光学性能好的玻璃光学镜片。

Description

玻璃材料光学镜片的辊压成形装置及辊压成形方法

技术领域

本发明涉及光学镜片加工领域，特别是涉及一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置及辊压成形方法。

背景技术

精密光学镜片作为重要的光学元件，包括菲涅尔透镜(又名螺纹透镜)、微透镜阵列和微柱面镜阵列等，是一种精度为微纳米级的高精度复杂曲面光学镜片，其能够实现准直、成像、聚焦等光学功能，同时具有尺寸小、集成度高的优点，在光电通信、3D成像、激光器耦合等领域有着重要应用。辊压成形法作为低成本、批量化制造光学镜片的重要方法，有着重要的研究价值。

目前光学镜片的辊压成形对象还是柔性聚合物薄膜等材料，这是由辊压成形条件决定的。模具辊筒附有加热装置，在柔性聚合物薄膜光学镜片辊压成形开始前需要对模具辊筒进行加热，然后模具辊筒开始旋转运动，同时柔性聚合物薄膜与模具辊筒贴紧且同向运动。柔性聚合物材料本身为柔性材料，软化温度低，同时模具辊筒也被加热至一定温度，因此柔性聚合物薄膜在温度和压力的作用下顺利复制了模具辊筒上光学镜片的形貌，当辊压过程结束时，聚合物薄膜光学镜片不再受模具辊筒的压力及温度的作用，迅速冷却至常温。模具辊筒一直循环旋转，柔性聚合物薄膜上不断辊压成形出形貌一致的光学镜片，实现连续高效生产。由于柔性聚合物薄膜材料的软化温度低，一般将模具辊筒加热至150℃左右即可实现对柔性聚合物薄膜光学镜片的高精度、高效率辊压成形。

但是，现有的柔性聚合物薄膜光学镜片辊压成形法也存在着缺陷。与柔性聚合物薄膜光学镜片相比，玻璃光学镜片具有强度高、耐高温、导热性差等特点，一般玻璃材料的软化温度为400℃～600℃之间，加之模具辊筒的加热能力有限，只在与材料相接触时才对其进行加热，所以很难依靠模具辊筒将玻璃材料加热软化，而且玻璃材料在常温下表现出硬脆性，因此目前的辊压成形法只能加工柔性聚合物薄膜光学镜片，无法加工软化温度更高、材质更硬、光学性能更好的玻璃光学镜片，如玻璃微透镜阵列等。

因此，如何将辊压成形法应用于玻璃光学镜片的连续成形，是目前亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置及辊压成形方法，利用激光进行局部快速加热实现玻璃材料光学镜片的迅速辊压成形，解决了现有技术存在的软化温度高、硬度大的玻璃材质光学镜片难以辊压成形的难题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，包括：

传送机构，所述传送机构包括输送装置和垫板，所述垫板设置于所述输送装置上，所述垫板上用于放置玻璃预形体；

模具辊筒，所述模具辊筒配置有加热装置和光学镜片模具，所述光学镜片模具设置于所述模具辊筒的外壁，所述光学镜片模具上设置有能够与光学镜片成品形状匹配的成形面；所述模具辊筒位于所述垫板的上方，所述模具辊筒的靠近所述垫板一侧的线速度方向与所述输送装置的输送方向相同，并能够通过所述成形面对所述玻璃预形体进行辊压成形；

二氧化碳激光器，所述二氧化碳激光器用于朝向所述玻璃预形体发射二氧化碳激光，以在所述玻璃预形体被所述成形面辊压的过程中，将所述玻璃预形体的上表面加热软化形成软化层。

可选的，所述成形面为由所述光学镜片模具外表面局部凹陷形成的成形凹面，所述软化层能够填充满所述成形凹面。

可选的，所述模具辊筒垂直于所述输送装置的所述输送方向设置。

可选的，所述垫板为透明垫板，所述二氧化碳激光器位于所述透明垫板的下方，所述二氧化碳激光器与所述模具辊筒沿所述输送方向依次布置，以在所述玻璃预形体与所述成形面初次接触时，所述二氧化碳激光器开始或已经对所述玻璃预形体的上表面加热软化。

可选的，还包括激光器调节机构，所述激光器调节机构上安装所述二氧化碳激光器，以通过调节所述二氧化碳激光器与所述透明垫板之间的间距，确保所述二氧化碳激光聚焦于所述玻璃预形体的上表面。

可选的，所述光学镜片模具为圆筒状模具，其套设于所述模具辊筒的外周，并通过磁吸方式固定于所述模具辊筒上。

可选的，所述成形面为能够与菲涅尔透镜形状匹配的同心圆凹面阵列；

或者，所述成形面为能够与微透镜阵列形状匹配的微透镜凹面的阵列；

或者，所述成形面为能够与微柱面镜阵列形状匹配的微柱面镜凹面的阵列。

可选的，所述成形面沿所述模具辊筒的周向间隔布置有至少两个。

可选的，还包括辊筒调节机构，所述辊筒调节机构上安装所述模具辊筒，以调节所述模具辊筒与所述垫板之间的间距。

同时本发明提出一种玻璃材料光学镜片的辊压成形方法，包括步骤：

S1、将外壁具有光学镜片模具的模具辊筒预热，所述光学镜片模具上具有与光学镜片成品形状匹配的成形面；

S2、将玻璃预形体朝向所述模具辊筒输送，同时开启预热后的所述模具辊筒；

S3、在所述模具辊筒通过所述成形面对所述玻璃预形体辊压的同时，向所述成形面与所述玻璃预形体的接触位置发射二氧化碳激光，以使所述玻璃预形体的成形面受热软化，完成所述玻璃预形体的辊压成形。

可选的，所述透明垫板采用二氧化碳激光吸收率低、二氧化碳激光透过率高、熔点高、强度高、硬度高的材料。

可选的，所述模具辊筒和所述光学镜片模具均采用不与玻璃发生反应、不与二氧化碳激光发生反应的材质，比如不锈钢等金属材质。

可选的，步骤S1中的所述光学镜片成品为平面光学镜片，所述成形面采用补偿设计。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提出的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，结构设置合理，模具辊筒外壁设置的光学镜片模具，具有能够与光学镜片成品形状匹配的成形面，模具辊筒的自转与玻璃预形体的输送同时进行，能够通过成形面对透明垫板上的玻璃预形体进行辊压成形，同时利用二氧化碳激光器朝向玻璃预形体发射二氧化碳激光，使玻璃预形体被成形凹面模压的过程中，上表面(与光学镜片模具接触的面)受热软化，有利于实现玻璃材料光学镜片的迅速辊压成形，克服了现有技术存在的软化温度高、硬度大的玻璃材质光学镜片难以辊压成形的难题，适用于玻璃镜片等高熔点、高硬度光学镜片的辊压成形。

并且，通过传送机构向模具辊筒不断输送玻璃预形体，能够实现光学镜片的连续生产，可在保障镜片成形质量的同时，提升镜片成形效率，巧妙地将辊压成形法低成本、批量化制造光学镜片的优势结合到玻璃材料光学镜片的生产中；成形后的光学镜片成品在输送装置原本的输送节拍下远离模具辊筒以及二氧化碳激光器，不再受到辊压力和加热作用，可迅速冷却至常温状态，完成辊压成形。

此外，本发明提出的玻璃材料光学镜片的辊压成形方法，利用二氧化碳激光对与模具辊筒上光学镜片模具接触的玻璃预形体进行局部快速加热，能有效减少玻璃材质加热软化时间，与传统光学镜片辊压成形法相比，不仅可以制造柔性聚合物薄膜光学镜片，也可制造硬度和强度更高、光学性能更好的玻璃光学镜片，实现了玻璃光学镜片的高效率辊压成形，是一种高精度、适用性广的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例所公开的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置的侧视图；

图3为本发明实施例所公开的玻璃材料光学镜片的辊压成形方法的流程图。

其中，附图标记为：100、玻璃材料光学镜片的辊压成形装置；

1、模具辊筒；2、二氧化碳激光器；3、垫板；4、玻璃预形体；5、光学镜片模具；6、成形面；7、软化层；8、光学镜片成品。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的目的之一是提供一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，利用激光进行局部快速加热实现玻璃材料光学镜片的迅速辊压成形，解决了现有技术存在的软化温度高、硬度大的玻璃材质光学镜片难以辊压成形的难题。

本发明的另一目的还在于提供一种玻璃材料光学镜片的辊压成形方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图2所示，本实施例提供一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100，主要包括传送机构、模具辊筒1和二氧化碳激光器2，其中，传送机构包括输送装置和垫板3，垫板3设置于输送装置上，垫板3上用于放置玻璃预形体4，输送装置能够将垫板3和玻璃预形体4同步输送；模具辊筒1配置有加热装置和光学镜片模具5，加热装置用于给模具辊筒1预热，光学镜片模具5设置于模具辊筒1的外壁，光学镜片模具5上设置有能够与光学镜片成品8形状匹配的成形面6；模具辊筒1位于垫板3的上方，模具辊筒1的靠近垫板3一侧的线速度方向与输送装置的输送方向相同，并能够通过成形面6对玻璃预形体4进行辊压成形；二氧化碳激光器2用于朝向玻璃预形体4发射二氧化碳激光，以在玻璃预形体4被成形面6辊压的过程中，将玻璃预形体4的上表面(即玻璃预形体4的与成形面6接触的面)加热软化形成软化层7。上述模具辊筒1的加热装置为一种现有可用于辊筒的加热装置，在此不再赘述。

本实施例中，成形面6可以为凸出于光学镜片模具5外表面的凸面，也可以是由光学镜片模具5外表面局部凹陷形成的成形凹面。本实施例成形面6优选为成形凹面，辊压成形时，软化层7能够填充满该成形凹面。

本实施例中，模具辊筒1垂直于输送装置的输送方向设置。其中，输送装置优选为现有的配置有输送驱动的输送带或输送链，垫板3固定于输送带或输送链的上表面，并能够随输送带或输送链同步传动。其中的输送驱动包括电机和与电机连接的带轮机构或齿轮机构，均采用现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，二氧化碳激光器2位于透明垫板3的下方，且垫板3优选为透明垫板，该透明垫板采用二氧化碳激光吸收率低、二氧化碳激光透过率高、熔点高、强度高、硬度高的材料，比如透明的石英玻璃材质或晶体碳化硅等。二氧化碳激光器2与模具辊筒1在玻璃预形体4的输送方向依次布置，即二氧化碳激光器2位于模具辊筒1的上游位置，但二者在垂直于玻璃预形体4的输送方向上交叉布置，即二氧化碳激光器2的发射的激光虽然偏离模具辊筒1的轴线，但是激光仍然能够照射在模具辊筒1或光学镜片模具5上。通过上述二氧化碳激光器2与模具辊筒1在玻璃预形体4的输送方向依次布置，能够在玻璃预形体4与成形面6初次接触时，二氧化碳激光器2开始或已经对玻璃预形体4的上表面进行加热软化。

进一步地，本实施例中，还包括激光器调节机构(图中未示出)，激光器调节机构上安装二氧化碳激光器2，以通过调节二氧化碳激光器2与垫板3之间的间距，以确保在成形不同厚度的玻璃预形体4时，二氧化碳激光器2发射的二氧化碳激光均能够聚焦于玻璃预形体4的上表面，结合玻璃材质本身的折射率等参数，并同时辅助调节二氧化碳激光器2的发射功率，可使玻璃预形体4的成形面迅速受热软化，促进辊压成形。上述激光器调节机构优选采用一种现有的调节机构，比如气缸、电动伸缩杆以及丝杠滑块机构等，将垫板3的输送方向定义为“横向”，则二氧化碳激光器2与垫板3之间的间距调节可称之为“竖向”调节，“竖向”垂直于“横向”，能够实现激光器调节机构“竖向”调节的机构均可适应性的应用于本技术方案中。

本实施例中，光学镜片模具5为圆筒状模具，其套设于模具辊筒1的外周，并通过磁吸方式固定于模具辊筒1上。磁吸方式即通过给电磁块通电以使其产生磁吸力，此时的模具辊筒1和光学镜片模具5均优选为金属材质，电磁块设置于模具辊筒1上，光学镜片模具5套设于模具辊筒1的适当位置后，给电磁块通电以将光学镜片模具5固定。上述“磁吸方式”为现有辊压成形技术中常用的固定方式，在此不再赘述。实际操作中，模具辊筒1和光学镜片模具5之间也可采用其他的可拆卸连接方式，比如键连接等。

本实施例中，成形面6可以是能够与菲涅尔透镜形状匹配的同心圆凹面阵列。菲涅尔透镜又称螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，本技术方案就是针对玻璃材质的菲涅尔透镜的辊压成形。菲涅尔透镜镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的，基于此，本实施例将成形面6设置为能够与菲涅尔透镜的具有同心圆的一面形状匹配的同心圆凹面阵列，同心圆凹面阵列包括多个同心布置的圆环形凹槽。上述同心圆凹面阵列在圆柱状的光学镜片模具5的外壁，沿其模具的轴向和周向均匀延展，以在光学镜片模具5随模具辊筒1自转过程中，完全碾过玻璃预形体4的上表面，使玻璃预形体4的上表面呈现出同心套设的多个同心圆凸起，完成菲涅尔透镜的辊压成形。

本实施例中，输送装置可设置可沿其输送方向设置多个玻璃预形体4，多个玻璃预形体4可以放置在同一垫板3上，也可以每个玻璃预形体4对应一个垫板3。基于此，成形面6可在光学镜片模具5上设置一个，且位于玻璃预形体4的正上方，输送装置持续向光学镜片模具5输送玻璃预形体4，玻璃预形体4可以对输送装置上的玻璃预形体4逐个进行辊压。为了提高生产效率，成形面6也可沿模具辊筒1的周向间隔布置有至少两个，可以在光学镜片模具5旋转一圈的行程内，完成对两个以上玻璃预形体4的辊压成形(此处需要调整玻璃预形体4的传送速率)；同理，成形面6还可沿模具辊筒1的轴向间隔布置有至少两个，可以在光学镜片模具5旋转过程中，同时完成对两列以上玻璃预形体4的辊压成形。当然，实际操作中，也可以为了进一步提升生产效率，沿模具辊筒1的轴向和周向同时设置两个以上成形面6，配合调节玻璃预形体4的传送速率，可以在光学镜片模具5旋转一圈的行程内，同时对两列以上以及两行以上的玻璃预形体4进行辊压成形。两列之间的玻璃预形体4也可以交错布置。成形面6的具体设置数量以及具体布置方式，根据实际操作而适应性调节。

本实施例中，输送装置上的多个玻璃预形体4优选沿输送方向间隔均匀排布，相邻玻璃预形体4之间的间距、输送装置的输送速率以及模具辊筒1的自转速度等参数相互配合，实现输送装置多个玻璃预形体4的连续辊压成形。

本实施例中，还包括辊筒调节机构(图中未示出)，辊筒调节机构上安装模具辊筒1，以调节模具辊筒1与垫板3之间的间距，进而达到调节对不同厚度玻璃预形体4的辊压力的效果。上述辊筒调节机构优选采用一种现有的调节机构，比如气缸、电动伸缩杆以及丝杠滑块机构等，将垫板3的输送方向定义为“横向”，则模具辊筒1与垫板3之间的间距调节可称之为“竖向”调节，“竖向”垂直于“横向”，能够实现辊筒调节机构“竖向”调节的机构均可适应性的应用于本技术方案中。

下面以上述玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100为例，对菲涅尔透镜的辊压成形方案作具体说明。其中，玻璃预形体4优选为矩形，光学镜片模具5的外径大于玻璃预形体4的沿输送装置输送方向上的宽度。

第一步：设计模具辊筒1，由于模具辊筒1为圆柱面，而需要加工的菲涅尔透镜是平面光学镜片，因此需要对成形面6进行补偿设计(即成形面6的沿模具辊筒1周向的两侧凹陷深，中间部分凹陷浅)，以确保被成形面6辊压后的玻璃预形体4上表面(与成形面6接触的一面)为平面结构，而非与成形面6形状匹配的弧面结构，符合使用要求的带光学镜片模具；其中，成形面6的补偿设计为现有技术概念，具体不再赘述。

第二步：进行利用激光进行局部快速加热的光学镜片辊压成形步骤，首先利用模具辊筒1自带的加热装置对其自身预热到一定的温度，然后模具辊筒1与垫板3同步运动(即同时处于工作状态)，此时利用二氧化碳激光器发射二氧化碳激光，二氧化碳激光依次穿过垫板3和玻璃预形体4的下层部分，聚焦到玻璃预形体4的上层部分，即模具辊筒1与玻璃预形体4的接触位置，并对该位置进行局部快速加热，使得模具辊筒1和玻璃预形体4接触位置达到模压成形温度，玻璃预形体4因加热而局部软化，此时移动中的玻璃预形体4受到模具辊筒1和垫板3的挤压作用，玻璃预形体4的受热后形成的软化层7在压力的作用下填充满成形面6的凹陷空间，随着模具辊筒1进一步旋转和垫板3的持续运动，光学镜片成品8在玻璃预形体4的上表面逐渐辊压成形，辊压成形的光学镜片成品8随垫板3继续输送，并送离模具辊筒1和二氧化碳激光器2，二氧化碳激光不再对其加热，光学镜片成品8会迅速冷却至常温状态。

前述的“光学镜片成品8”是相对本技术方案的辊压成形过程而言，辊压成形过程完成后形成的即称之为“光学镜片成品8”，是为了与玻璃预形体4进行状态区分，而并非传统意义上的成品镜片。光学镜片成品8冷却后，将上表面按照预设镜片成品的厚度(几微米至几百微米不等)切割，得到最终的菲涅尔透镜成品。

本技术方案通过利用二氧化碳激光的穿透性和能量密度高的特点，使其穿过垫板3和玻璃预形体4，直接定点加热模具辊筒1和玻璃预形体4的接触位置，由于玻璃材料本身传热性能不佳且软化温度高，因此利用二氧化碳激光对玻璃预形体4的辊压成形区域进行局部快速加热能有效减少玻璃加热软化时间，同时成品光学镜片单元的厚度一般在几微米至几百微米不等，而玻璃预形体4的厚度则在几毫米至几十毫米不等，因此在辊压成形时仅需要将玻璃预形体4与模具辊筒1接触的表层区域加热软化即可实现玻璃光学镜片的辊压成形。综上所述，本技术方案提出的基于激光进行局部快速加热实现光学镜片快速辊压成形装置与传统光学镜片辊压成形技术相比，不仅可以制造柔性聚合物薄膜光学镜片，也可制造硬度和强度更高，光学性能更好的玻璃光学镜片，实现了玻璃光学镜片的高效率辊压成形，是一种高精度，适用性广的辊压成形装置。而且该玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100不受尺寸和材料的限制，理论上可加工任意形貌的微纳光学镜片，同时微纳光学原件的材料可以硬度和熔点更高的透明材料。

实施例二

本实施例提出另一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100，其与实施例一的区别仅在于成形面6设置为了能够与微透镜阵列形状匹配的微透镜凹面的阵列。微透镜阵列以及组成微透镜阵列的微透镜单元均是现有技术，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提出另一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100，其与实施例一和实施例二的区别仅在于成形面6为能够与微柱面镜阵列形状匹配的微柱面镜凹面的阵列。微柱面镜阵列是现有技术，在此不再赘述。

实施例四

如图3所示，本实施例提出一种玻璃材料光学镜片的辊压成形方法，可以通过实施例一至实施例三中任意一玻璃材料光学镜片的辊压成形装置100实施，主要包括如下步骤：

S1、将外壁具有光学镜片模具5的模具辊筒1预热，光学镜片模具5上具有与光学镜片成品8形状匹配的成形面6；

S2、将玻璃预形体4朝向模具辊筒1输送，同时开启预热后的模具辊筒1；

S3、在模具辊筒1通过成形面6对玻璃预形体4辊压的同时，向成形面6与玻璃预形体4的接触位置发射二氧化碳激光，以使玻璃预形体4的成形面6受热软化，完成玻璃预形体4的辊压成形。

本实施例中，所涉及的模具辊筒1和光学镜片模具5均采用不与玻璃发生反应、不与二氧化碳激光发生反应的材质，比如不锈钢等金属材质。

本实施例中，步骤S1中的光学镜片成品8为菲涅尔透镜、微透镜阵列和微柱面镜阵列等平面光学镜片，模具辊筒1为圆柱面，故将成形面6采用补偿设计(即成形面6的沿模具辊筒1周向的两侧凹陷深，中间部分凹陷浅)，以确保被成形面6辊压后的玻璃预形体4上表面(与成形面6接触的一面)为平面结构，而非与成形面6形状匹配的弧面结构，符合使用要求的带光学镜片模具；其中，成形面6的补偿设计为现有技术概念，具体不再赘述。

本技术方案通过利用二氧化碳激光的穿透性和能量密度高的特点，使其穿过垫板3和玻璃预形体4，直接定点加热模具辊筒1和玻璃预形体4的接触位置，由于玻璃材料本身传热性能不佳且软化温度高，因此利用二氧化碳激光对玻璃预形体4的辊压成形区域进行局部快速加热能有效减少玻璃加热软化时间，同时成品光学镜片单元的厚度一般在几微米至几百微米不等，而玻璃预形体4的厚度则在几毫米至几十毫米不等，因此在辊压成形时仅需要将玻璃预形体4与模具辊筒1接触的表层区域加热软化即可实现玻璃光学镜片的辊压成形。综上所述，本技术方案提出的基于激光进行局部快速加热实现光学镜片快速辊压成形方法与传统光学镜片辊压成形技术相比，不仅可以制造柔性聚合物薄膜光学镜片，也可制造硬度和强度更高，光学性能更好的玻璃光学镜片，实现了玻璃光学镜片的高效率辊压成形，是一种高精度，适用性广的辊压成形方法。而且该玻璃材料光学镜片的辊压成形方法不受尺寸和材料的限制，理论上可加工任意形貌的微纳光学镜片，同时微纳光学原件的材料可以硬度和熔点更高的透明材料。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，包括：

传送机构，所述传送机构包括输送装置和垫板，所述垫板设置于所述输送装置上，所述垫板上用于放置玻璃预形体；

模具辊筒，所述模具辊筒配置有加热装置和光学镜片模具，所述光学镜片模具设置于所述模具辊筒的外壁，所述光学镜片模具上设置有能够与光学镜片成品形状匹配的成形面；所述模具辊筒位于所述垫板的上方，所述模具辊筒的靠近所述垫板一侧的线速度方向与所述输送装置的输送方向相同，并能够通过所述成形面对所述玻璃预形体进行辊压成形；

二氧化碳激光器，所述二氧化碳激光器用于朝向所述玻璃预形体发射二氧化碳激光，以在所述玻璃预形体被所述成形面辊压的过程中，将所述玻璃预形体的上表面加热软化形成软化层。

2.根据权利要求1所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，所述成形面为由所述光学镜片模具外表面局部凹陷形成的成形凹面，所述软化层能够填充满所述成形凹面。

3.根据权利要求1所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，所述垫板为透明垫板，所述二氧化碳激光器位于所述透明垫板的下方，所述二氧化碳激光器与所述模具辊筒沿所述输送方向依次布置，以在所述玻璃预形体与所述成形面初次接触时，所述二氧化碳激光器开始或已经对所述玻璃预形体的上表面加热软化。

4.根据权利要求3所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，还包括激光器调节机构，所述激光器调节机构上安装所述二氧化碳激光器，以通过调节所述二氧化碳激光器与所述透明垫板之间的间距，确保所述二氧化碳激光聚焦于所述玻璃预形体的上表面。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，所述光学镜片模具为圆筒状模具，其套设于所述模具辊筒的外周，并通过磁吸方式固定于所述模具辊筒上。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，所述成形面为能够与菲涅尔透镜形状匹配的同心圆凹面阵列；

或者，所述成形面为能够与微透镜阵列形状匹配的微透镜凹面的阵列；

或者，所述成形面为能够与微柱面镜阵列形状匹配的微柱面镜凹面的阵列。

7.根据权利要求1或2所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，所述成形面沿所述模具辊筒的周向间隔布置有至少两个。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的玻璃材料光学镜片的辊压成形装置，其特征在于，还包括辊筒调节机构，所述辊筒调节机构上安装所述模具辊筒，以调节所述模具辊筒与所述垫板之间的间距。

9.一种玻璃材料光学镜片的辊压成形方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将外壁具有光学镜片模具的模具辊筒预热，所述光学镜片模具上具有与光学镜片成品形状匹配的成形面；

S2、将玻璃预形体朝向所述模具辊筒输送，同时开启预热后的所述模具辊筒；

S3、在所述模具辊筒通过所述成形面对所述玻璃预形体辊压的同时，向所述成形面与所述玻璃预形体的接触位置发射二氧化碳激光，以使所述玻璃预形体的成形面受热软化，完成所述玻璃预形体的辊压成形。

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