CN118124181A - 一种轻质反射镜的复制加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轻质反射镜的复制加工方法，包括如下步骤：制备外形符合要求的轻质反射镜基底，制备母板，母板的工作面与轻质反射镜基底工作面的面型匹配，且所述的母板的工作面的面型精度和表面光洁度均符合镀膜要求；母板镀反射膜；基底与母板胶合；然后对胶合好的步骤(四)的基底与母板加热直至胶层充分固化、并去除应力；反射镜剥离。采用本发明方法只需制备一件与待加工轻质反射镜基底工作面的面型匹配且表面精度高的母板，之后即可多次用胶将很薄的光学反射膜从高精度且硬质的母板上复制反贴到所需的结构多样或结构复杂或表面精度不高的轻质反射镜基底上，从而制备出满足光学表面质量要求的各种轻质反射镜，制备方法简便，操作方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻质反射镜的复制加工方法。
背景技术
随着光电应用技术的发展，特别是激光、红外、制导技术在光电***中的应用，要求光电***小型化、轻量化，因此对轻质反射镜的需求也越来越多。轻质反射镜具有受冲击可塑变形大，可加工复杂形状，有效减少***的体积和质量等优点。
常用的轻质反射镜通常是做出轻质反射镜基底，然后加工出符合光学要求的反射面(该反射面的精度要求高)，然后在该反射面上镀上合适的反射膜，最终制成轻质反射镜。该方案在处理复杂结构、特殊材料、当反射面形状不规则时会存在很大困难，且成本很高。
申请号为201410169973.8名称为一种太阳能反射镜的制作方法的专利中是先将反射膜层镀在光学基板上，再用薄片将反射膜层从基板上剥离下来，然后将薄片黏贴到光学窗片上，形成太阳能反射镜。用薄片层复制反射膜粘贴到反射镜基体上，制备转移时容易变形，反射镜基体表面形状及精度要求高，而且操作不易。
发明内容
本发明提供一种轻质反射镜的复制加工方法，采用本发明方法只需制备一件与待加工轻质反射镜基底工作面的面型匹配且表面精度高的母板，之后即可多次用胶将很薄的光学反射膜从高精度且硬质的母板上复制反贴到所需的结构多样或结构复杂或表面精度不高的轻质反射镜基底上，从而制备出满足光学表面质量要求的各种轻质反射镜，制备方法简便，操作方便快捷。
本发明通过以下技术方案实现：
一种轻质反射镜的复制加工方法，包括如下步骤：
(一)制备外形符合要求的轻质反射镜基底，
(二)制备母板，母板的工作面与轻质反射镜基底工作面的面型匹配，且所述的母板的工作面的面型精度和表面光洁度均符合镀膜要求；
(三)母板镀反射膜：
在步骤(二)得到的母板的工作面上镀制反射膜；
(四)基底与母板胶合：
将胶滴于步骤(三)制得的反射膜上，然后用步骤(一)制得的待加工轻质反射镜基底的工作面正对胶并加压使得胶层均匀的分布在母板和待加工轻质反射镜基底之间形成胶层；
(五)然后对胶合好的步骤(四)的基底与母板加热直至胶层充分固化、并去除应力；
(六)反射镜剥离：
待步骤(五)胶层充分固化后，使用外力或者振动将母板与轻质反射镜基底分离，此时反射膜胶合在轻质反射镜基底外，既得所述的轻质反射镜。
该方法制备反射镜的光学表面质量取决于母板表面的质量和形状，对轻质反射镜基底的表面质量要求不高，因此减轻了复杂结构轻质反射镜基底的加工要求；可以批量制备用传统方法难以加工的反射镜，例如离轴非球镜、环形镜、多面镜等；还可以制备各种规格形状的轻质反射镜，例如较大的径厚比、尺寸大小均可操作、甚至可以实现局部区域反射镜，因此采用本方案方法可以提高生产效率，降低生产成本。
具体地，步骤(一)的轻质反射镜基底的工作面的表面光洁度优于S/D＝60/40，面型精度PV<0.5um。轻质反射镜基底的工作面的表面光洁度和面型精度可以不做要求，可以是粗糙的，光洁度要求也可以不用那么高。
具体地，步骤(二)的母板的工作面的表面光洁度优于S/D＝40/20，面型精度PV<0.15um。
具体地，步骤(三)的反射膜为100-200nm厚的金反射膜，镀制时用真空镀膜技术蒸镀。该反射膜满足红外波段的反射率；因为金和基材剥离的结合能较弱，且界面应力较大，因此无需蒸镀分离膜，即金反射膜直接沉积在母板表面即可；还因为金材料本身硬度低，因此为了减少金反射层在后续操作的破坏，在金反射膜上加上了150-250nm的SiO2介质保护层。
当有些反射膜和母板结合力较强时，为了方便离型，也为了保护反射膜：步骤(三)镀制反射膜前，在母板的工作面先镀制一层离型膜；
步骤(三)镀制反射膜后，还需要镀制一层厚度为150-250nm的SiO2介质保护膜。
具体地，步骤(四)的胶层的厚度为15-25um。
具体地，还包括步骤(七)清理母板四周的残胶及工作面，便于下一次应用。
为了方便下一次使用：如果上一次工作后的母板的工作面受损，根据母板(2)受损程度进行重新抛光处理恢复工作面的光学表面。
具体地，所述的母板的基材为微晶玻璃。选择强度好、硬度好的材料制作母板。
具体地，步骤(四)基底与母板胶合时，胶合时边缘若是有溢胶，则擦拭清理边缘。
具体地，所述的胶用环氧胶，步骤(五)加热温度为80℃，加热时间为1h。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
采用本发明方法可以用胶将很薄的光学反射膜从高精度且硬质的母板上复制反贴到所需的结构复杂或表面精度不高的轻质基板上，即能制备出满足光学表面质量要求的各种轻质反射镜，制备方法简便。
本发明只需要精加工一块与待加工反射镜镜面符合待加工轻质反射镜镜面精度要求的母板，之后就可一直重复利用，操作方便；因为反射膜不是直接蒸镀在基板表面，而是蒸镀在母板表面，因此反射镜的反射面可以是不规则的复杂形状的反射镜，而且表面的精度可以不要求很高，只要母板的表面质量好，就可以得到精度高且结构复杂的轻质反射镜，这样减轻了复杂形状或特殊材料基板表面的加工要求；可以提高生产效率、减少生产成本。
只要处理得当，母板可以重复使用，进一步减低了生产成本。
该方法可以制备各种规格形状的轻质反射镜，较大的径厚比、尺寸大小均可操作、甚至可以实现局部区域反射镜。
该方法制备反射镜的表面形状也取决于母板表面形状，因此该方法可以批量制备采用传统方法难以加工的反射镜，例如离轴非球镜、环形镜、多面镜等。
附图说明
图1是轻质反射镜基底的结构示意图；
图2是母板的结构示意图；
图3是镀有反射膜的母板；
图4是实施例1的步骤(四)到(六)的轻质反射镜基底和母板的结合分离示意图。
图5是实施例2的步骤(四)到(六)的轻质反射镜基底和母板的结合分离示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例1
本实施例的轻质反射镜的复制加工方法，包括如下步骤：
(一)制备外形符合要求的轻质反射镜基底1，
(二)制备母板2，母板2的工作面2-1与轻质反射镜基底1工作面1-1的面型匹配，且所述的母板2的工作面2-1的面型精度和表面光洁度均符合镀膜要求；
(三)母板镀反射膜：
在步骤二得到的母板2的工作面2-1上镀制反射膜3；
(四)基底与母板胶合：
将胶滴于步骤三制得的反射膜3上，然后用步骤一制得的待加工轻质反射镜基底1的工作面1-1正对胶并加压使得胶层均匀的分布在母板2和待加工轻质反射镜基底1之间形成胶层4；
(五)然后对胶合好的步骤四的基底与母板加热直至胶层4充分固化、并去除应力；
(六)反射镜剥离：
待步骤五胶层充分固化后，使用外力或者振动将母板2与轻质反射镜基底1分离，此时反射膜3胶合在轻质反射镜基底1外，既得所述的轻质反射镜。
本实施例步骤一的轻质反射镜基底1的工作面1-1的表面光洁度优于S/D＝60/40，面型精度PV<0.5um。
本实施例步骤二的母板2的工作面2-1的表面光洁度优于S/D＝40/20，面型精度PV<0.15um。
步骤三的反射膜3为100-200nm本实施例为150nm厚的金反射膜，镀制时用真空镀膜技术蒸镀。本实施例的金反射膜R>95％@4-10um。
本实施例步骤四的胶层的厚度为15-25um本实施例为20um。
本实施例还包括步骤七清理母板四周的残胶及工作面，便于下一次应用。
本实施例如果上一次工作后的母板2的工作面2-1受损，根据母板2受损程度进行重新抛光处理恢复工作面2-1的光学表面。
本实施例所述的母板2的基材为微晶玻璃。
本实施例步骤四基底与母板胶合时，胶合时边缘若是有溢胶，则擦拭清理边缘。
本实施例所述的胶用环氧胶，步骤五加热温度为80℃，加热时间为1h。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是，步骤三镀制反射膜3后，还需要镀制一层厚度为150-250nm本实施例为200nm的SiO2介质保护膜6。
必要时，还可以在步骤三镀制反射膜3前，在母板2的工作面2-1先镀制一层离型膜5。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
(一)制备外形符合要求的轻质反射镜基底(1)，
(二)制备母板(2)，母板(2)的工作面(2-1)与轻质反射镜基底(1)工作面(1-1)的面型匹配，且所述的母板(2)的工作面(2-1)符合镀膜要求；
(三)母板镀反射膜：
在步骤(二)得到的母板(2)的工作面(2-1)上镀制反射膜(3)；
(四)基底与母板胶合：
将胶滴于步骤(三)制得的反射膜(3)上，然后用步骤(一)制得的待加工轻质反射镜基底(1)的工作面(1-1)正对胶并加压使得胶层均匀地分布在母板(2)和待加工轻质反射镜基底(1)之间形成胶层(4)；
(五)然后对胶合好的步骤(四)的基底与母板加热直至胶层(4)充分固化、并去除应力；
(六)反射镜剥离：
待步骤(五)胶层(4)充分固化后，使用外力或者振动将母板(2)与轻质反射镜基底(1)分离，此时反射膜(3)胶合在轻质反射镜基底(1)外，即得所述的轻质反射镜。
2.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(一)的轻质反射镜基底(1)的工作面(1-1)的表面光洁度优于S/D＝60/40，面型精度PV<0.5um。
3.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(二)的母板(2)的工作面(2-1)的表面光洁度优于S/D＝40/20，面型精度PV<0.15um。
4.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(三)的反射膜(3)为100-200nm厚的金反射膜，镀制时用真空镀膜技术蒸镀。
5.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：
步骤(三)镀制反射膜(3)前，在母板(2)的工作面(2-1)先镀制一层离型膜(5)；
步骤(三)镀制反射膜(3)后，还需要镀制一层厚度为150-250nm的SiO2介质保护膜(6)。
6.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(四)的胶层的厚度为15-25um。
7.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(六)完成后还包括以下步骤：清理母板四周的残胶及工作面，便于下一次应用。
8.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：如果步骤(六)完成工作后的母板(2)的工作面(2-1)受损，根据母板(2)受损程度进行重新抛光处理恢复工作面(2-1)的光学表面后，再进行下一次应用。
9.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：所述的母板(2)的基材为微晶玻璃。
10.根据权利要求1所述的一种轻质反射镜的复制加工方法，其特征在于：步骤(四)基底与母板胶合时，胶合时边缘若是有溢胶，则擦拭清理边缘。
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