Способ изготовления оптических дета-лей преимущественно аподизирующихдиафрагм

Сефз Советских Социалистических РеслублинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ.,(л ЭС 03 В 23/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 3006.81(71) заявител 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АПОДИЗИРУЮЦИХ ДИАФРАГМ Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частно. сти к области оптического приборостроения, а точнее к производству оптических деталей путем горячего формообразования.Известен способ изготовления мно- гофокусной линзы, включающий изготовление слоистого элемента из стек ла, представляющего собой линзу, помещение элементов в пресс;форму с целью придания ему формы сферического или асферического мениска 1. пресс ние и Цель изобретения - и е качества иэделия.20 Указанная цель достигается тем,,что в способе изготовления оптических деталей, включающем формованиецилиндрической заготовки, нанесениепокрытия с последующим помещением 25 в пресс-форму, нагревание, прессовпие, холодную обработку, заготовкуформуют со сферической торцовой поверхностью, покрытие наносят иэ поглощающего стекла, а прессование Я осуществляют плоским пуансоном, раовышени Известен способ изготовления линзы с тонким облицовочным слоем стекла хотя бы с одной стороны детали, направляемым с образованием граничной поверхности 2).Однако такие способы изготовления линзы трудоемки, а для работоспособности диафрагмы необходимо точное выставление деталей относительно друг друга. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления лиь:, включающий формование цилиндр-;еской заго товки из стекла, нанесение покрыти с последующим помещением вформу, нагревание, прессовахолодную обработку 3),Однако и этот способ трудоемок при изготовлении линз и других оптических деталей сложного профиля, так как для этого необходимо изготовление пресс-формы (пуансона и матрицы) стр 9 го определенной конфигурации в соответствии с заданной поверхностью детали. Также этот способ непригоден для изготовления деталей, у которых линейные размеры формуемой поверхности соизмеримы или много меньше толщины .цетали.бочий ход которого определяют поформулеЬЗа 2 В - ЗВв 2 + в ЗЗа 2(где в = В - В - а )2 Х где й - рабочий ход;В - радиус сферической поверхности;а - радиус заготовки.На Фиг, 1 - 6 представлен процесс изготовления аподизирующей диафрагмы по стадиям. 10 Способ осуществляется следующим образом.Предварительно одну из поверхностей стеклянной заготовки диамет-, 5 ром 2 а обрабатывают до получения сферической с радиусом кривизны В. На эту поверхность наносят покрытие из поглощающего стекла, например, методом спекания, Но можно и наобо рот: вначале нанести покрытие, а за тем придать заготовке с покрытием сферическую форму, Затем заготовку помещают в пресс-форму, нагревают до размягчения и прессуют плоской поверхностью пуансона на величину рабочего хода Й, В процессе прессования размягченная заготовка стремится занять объем, соответствующий минимальной поверхности площади (вследствие большого поверхностного натяжения стекла в пластическом состоянии). Поэтому поверхность покрытия Формируется плоско-выпуклой конфигурации, т,е. со стороны пуансона - плоская, а оставшаяся свободной - выпуклая, с радиусом кривизны, зависящим от величины рабочего хода й и от радиуса кривизны заготовки В, причем при данных выбранных значениях В, 2 а и й кривизна открытой 40 свободной поверхности выражается однозначной зависимостью и не зависит от состава стекла. Далее после формирования заготовку охлаждают и производят холодную обработку. Под холодной обработкой понимается снятие части покрытия до толщины в центральной зоне от 100 до 10 мкм в зависимости от коэффициента поглощения покрывающего стекла и требуемого коэффициента пропускания, а также внешняя обработка по боковой поверхности заготовки. Со стороны покрытия заготовка полируется по высокому классу чистоты и точности.П р и м е р . Аподизирующая диафрагма изготавливается из двух стекол на одной фосфатной основе, отличающихся тем, что в одно из них введены красящие компоненты окислов Сг, Ре, Сц, Со, Эти два стекла кор ректируются по показателям преломления (ЬЬ=1 10 ) и коэффициентам линейного термического расширения (до=1,5 10 град "). Температура трансформации стекла Тд составляет 65 480 С, температура прессованияо600 С. Коэффициент поглощения поглощающего стекла для видимого диапазона в среднем составляет 2,0 ммЗаготовка из прозрачного стекла имеет вид цилидра диаметром основания 8 мм, высотой 15 мм, одно иэ оснований обрабатывается до получения сферической поверхности радиусом кривизны 5,7 мм. На эту поверхность наносится покрытие из поглощающего стекла. Затем заготовку помещают в пресс-форму, изготовленную из нержавеющей стали марки Х 18 Н 10 Т плотно без зазоров, нагревают до 600 С и прессуют плоским пуансоном на величину и = 0,40 мм, выбранную из слов ) Зав - ЗВвР + в 3Загаа а = н в (н на аа н равную 0,77 мм при приведенных значениях а и В. Полученную заготовку подвергают холодной обработке, снимая часть поглощающего покрытия до получения цилиндра, торцовые грани которого были пло"копараллельны. В результате такой последовательности технологических операций достигается величина пропусканияь (а) = ехр( - (ащн )где(а) - пропускание аподизирующей диафрагмы как функции от радиуса детали;а - относительный радиусдиафрагмы;число 4,5 - степень, характерлзующая крутизну - жесткость величины ь(а)Теоретическая функция 1;(а), необ ходимая для работы аподизирующей диафрагмы, может лежать в пределахь (а) = ехр-(а )щ)где И = 2 - 10 ( в некоторых специальных случаях И = 5 - 10). Полученная диафрагма соответствует теоретически необходимой.Таким образом, предлагаемый способ изготовления аподизирующих диаф рагм значительно проще известных, не требует применения специальных пресс-форм со сложными конфигурациями матриц и пуансонов.По предлагаемой технологии варьированием всех трех взаимонезависимых параметров, а именно: размеров заготовки, радиуса кривизны Формируемой поверхности и величины деФормации рабочего хода можно получить аподизирующие диафрагмы самых различных размеров и законов пропускания.При этом, как показывают теоретичес.;ие расчеты и практический опыт, именно такой способ позволяет получать аподизирующие диафрагмы, наиболее точно передающие необходимый закон пропускания, что имеет342062 Формула изобретения Составитель Т. ПарамоноваТехред Т.Маточка КоррЕкт Дем н л зродная едактор Подписноемитета СССРоткрытийнаб., д. 4/5 0 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 35, Москва, Ж каз 4973/23 ого к ний ишская ствеобре 5, Р илнал ППП Патентф, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 первостепенное значение при ее изготовлении и производстве.Предлагаемым способомможно изготавливать диафрагмы непосредственно на оптических деталях, например на торцах активных элементов, исполь зуемых в лазерной технике. Способ изготовления оптических деталей, преимущественно аподиэиру ющих диафрагм, включающий формование цилиндрической заготовки, нанесение покрытия с последующим помещением в пресс-форму, нагревание, прессование и холодную обработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества изделия, формуют заготовку со сферической. торцовой поверхностью, покрытие наносят иэ поглощающего секла, а пр ссование осуществляют плрским пуансоном, рабочий ход которого определяют по формуле5 ЗРв - Зйв + в"ЬсЗа гце Ь- рабочий ход;В- радиус сферической поверх ности;а- радиус заготовки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции Ф 2294990,кл. С 03 В 23/22, 1976. 2. Патент ФРГ М 2515311,кл. Я 02 С 7/02, 1978. 3. Патент ФРГ М 2515558,кл. С 03 В 23/22, 19 (6.