一種偏振分光棱鏡膠合工藝的制作方法

本發(fā)明屬于光學零件冷加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種偏振分光棱鏡的膠合方法。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)關(guān)于偏振分光棱鏡的膠合工藝技術(shù)還沒有見公開的信息。在國外，我們在展會上看見過其他廠家的產(chǎn)品，其產(chǎn)品在4片棱鏡膠合后，在棱鏡的入射面上涂覆一層寬度是1mm的黑色遮光材料，該1mm寬的黑色涂覆，位置在3片三角棱鏡對頂點膠合后的脊線位置的正上方的制造工藝。其作用是用于減少投影機或放映機的光線透過該棱鏡在其膠合脊線處產(chǎn)生的圖像畫面的像素分離程度。但是用這種膠合工藝制造出的零件，雖然在一定程度上減少了透過光路的圖像在該棱鏡的膠合脊線處產(chǎn)生的畫面的像素分離程度，但是卻帶來了在白色屏幕下膠合脊線處產(chǎn)生的一條寬寬規(guī)則的長條形暗帶，其亮度明顯與屏幕上的其它地方差異明顯，這樣會影響淺色畫面的色彩均勻性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種偏振分光棱鏡膠合工藝，該方法制備的膠合棱鏡對投影畫面不僅透過光路的膠合脊線處的像素分離程度小，還能大大減輕白色屏幕下膠合脊線處產(chǎn)生的暗帶的寬度和亮度，讓白屏畫面整體色彩與明暗度目視判斷沒有明顯的差異。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：該偏振分光棱鏡膠合工藝，先后經(jīng)銑磨、拋光、鍍膜和膠合處理，其特征在于所述膠合處理是將尺寸、角度、外觀質(zhì)量合格且PBS膜特性與光學常數(shù)匹配好的三角棱鏡分別按照以下步驟加工成型：

（1）點膠

先在兩個小三角棱鏡鍍有PBS膜面的S2面點膠，膠點為直徑是2mm～10mm，數(shù)量為1～10個的圓形；

（2）排膠

將小三角棱鏡的S2面與大三角棱鏡的S2面結(jié)合，由S6面一端向S7面一端手工排膠，去除膠泡，讓膠均勻布滿S2面；

（3）調(diào)整膠合尺寸、位置

將3片三角棱鏡放入U型膠合治具中，調(diào)整膠合尺寸L和H，以及A處的尺寸和位置，然后在兩個小三角棱鏡的S5面拉線點膠，膠線寬度是1mm～5mm，將楔形棱鏡的S5面與小三角棱鏡的S5面結(jié)合，由S6面一端向S7面一端手工排膠，去除膠泡，讓膠均勻布滿S5面，調(diào)整膠合尺寸L、W和H以及A處的尺寸和位置；

（4）紫外固化

在U型膠合治具中直接進行膠合棱鏡的紫外照射固化。

在步驟（3）中，4片棱鏡對頂點膠合時，4條膠合的棱線的錯位在0.2mm×0.2mm范圍之內(nèi)，膠合而成膠合脊線。

所述光學常數(shù)匹配工藝是針對這種偏振分光棱鏡，棱鏡在膠合時對影響畫面功能的光學玻璃的光學常數(shù)進行匹配，光學常數(shù)的實際數(shù)值要在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，4片棱鏡進行膠合。

采用上述技術(shù)方案的有益效果：該偏振分光棱鏡膠合工藝以光學玻璃為材料，通過光學零件研磨工藝、超聲波清洗工藝、熱蒸發(fā)鍍膜工藝、運用UV膠粘接機理和光學設計與光學玻璃相關(guān)理論，將4片棱鏡高精密的膠合在一起，組成膠合的偏振分光棱鏡。

采用的零件多脊線高精密狹縫膠合技術(shù)，尤其適合于大尺寸零件膠合是膠合面的面積在40mm×60mm以上的帶膜層的大尺寸三角棱鏡膠合工藝方式。該工藝采用樹枝狀拉線點膠和多點圓形點膠方式相結(jié)合的點膠工藝進行點膠，然后排膠，減少膠合層的膠泡和劃傷疵病。棱鏡在膠合時對影響畫面功能的膠合棱鏡的膠合脊線進行工藝管理，該技術(shù)的兩個PBS棱鏡的PBS膜特性匹配，并且單個三角棱鏡的膠合棱邊棱線鋒利、表面外觀質(zhì)量優(yōu)秀、PBS膜膜邊緣外觀質(zhì)量在規(guī)定范圍內(nèi)，在U形結(jié)構(gòu)為主體的膠合治具內(nèi)，4片棱鏡對頂點膠合時，4條膠合的棱線的錯位在0.2mm×0.2mm范圍之內(nèi)，膠合而成的這個狹縫，也就是膠合脊線寬度在0.2mm×0.2mm范圍之內(nèi)。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明以光學玻璃為材料，經(jīng)過研磨加工成為三角棱鏡，在PBS棱鏡的膠合面鍍制PBS膜，然后4片棱鏡在U形結(jié)構(gòu)為主體的膠合治具內(nèi)，涂覆UV膠水，進行紫外固化，膠合成為三光路3D影院系統(tǒng)偏振分光膠合棱鏡的膠合工藝。采用該膠合工藝，解決了膠合面的面積在40mm×60mm以上的帶膜層的大尺寸三角棱鏡的膠合層膠泡多、易劃傷、膠層強度不足的問題。經(jīng)過檢測，膠層強度滿足溫度+70℃，濕度90%，120小時；溫度-30℃，120小時的老化試驗。

（2）采用以上膠合工藝重點解決了偏振分光膠合棱鏡投影畫面清晰度的問題，4片大尺寸棱鏡進行膠合而成的偏振分光膠合棱鏡，解決了投影畫面容易出現(xiàn)“鬼影”、淺色畫面色彩差異大的難題。通過光學常數(shù)匹配工藝和大尺寸零件多脊線高精密狹縫膠合技術(shù)，成功的解決了這個問題，透過光路中心區(qū)域的圖像分離程度小于1個像素，白屏畫面色彩無顯著差異，尤其是對解決在激光作為放映機或投影機的光源時，白屏畫面色彩無顯著差異有顯著的作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為偏振分光棱鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為膠合過程示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，該偏振分光膠合棱鏡的整體加工工藝依次是：銑磨-拋光-鍍膜-膠合。

膠合過程是將尺寸、角度、外觀質(zhì)量合格且PBS膜特性與光學常數(shù)匹配好的三角棱鏡分別按照以下步驟加工成型：

（1）點膠

先在兩個小三角棱鏡鍍有PBS膜面的S2面點膠，膠點為直徑是2mm～10mm，數(shù)量為1～10個的圓形；

（2）排膠

將小三角棱鏡的S2面與大三角棱鏡的S2面結(jié)合，由S6面一端向S7面一端手工排膠，去除膠泡，讓膠均勻布滿S2面；

（3）調(diào)整膠合尺寸、位置

將3片三角棱鏡放入U型膠合治具中，調(diào)整膠合尺寸L和H，以及A處的尺寸和位置。然后在兩個小三角棱鏡的S5面拉線點膠，膠線寬度是1mm～5mm，將楔形棱鏡的S5面與小三角棱鏡的S5面結(jié)合，由S6面一端向S7面一端手工排膠，去除膠泡，讓膠均勻布滿S5面，調(diào)整膠合尺寸L、W和H,以及A處的尺寸和位置；

（4）紫外固化

在U型膠合治具中直接進行膠合棱鏡的紫外照射固化。

在步驟（3）中，4片棱鏡對頂點膠合時，4條膠合的棱線的錯位在0.2mm×0.2mm范圍之內(nèi)，膠合而成膠合脊線。

所述光學常數(shù)匹配工藝是針對這種偏振分光棱鏡，棱鏡在膠合時對影響畫面功能的光學玻璃的光學常數(shù)進行匹配，光學常數(shù)的實際數(shù)值要在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，4片棱鏡進行膠合。