[发明专利]仿形透镜及其制造方法

说明书

本发明涉及一种折射透镜，它具有透明的镜体，镜体的至少一个反射面包含一个由光致凝固的合成树脂构成的校正层，这个校正层可使镜体具有所需要的光学形面。

这种仿形透镜已从EP-A-156430为人们所公知。在制造仿形透镜的过程中，采用了一种铸模。铸模的表面经过精确限定，对于仿形透镜所需要的光学形面而言是负的。在精密确定铸模的表面时，必须将仿形透镜的合成树酯的收缩量考虑进去。将少量可凝固的液态合成树酯合成物配置在铸模的表面上，然后，使透明镜体折射面紧贴住铸模，或者反过来，让合成树酯在镜体表面和铸模表面之间扩散开来。也可以不是让铸模，而是让镜体配置液态合成树脂合成物。合成树酯经辐照而凝固以后，镜体与粘接其上的凝固了的合成树脂层一起从模子上脱下。合成树酯层的自由表面相对于铸模的相应表面来说是负的。这种仿形方法的优点是，具有复杂折射面的透镜，如非球面透镜，能够用一种不需要对透镜体进行复杂的抛光和研磨的简单方式来生产。镜体只要具有简单的折射面，如球面（凸的或凹的）就可以了。镜体可以用光学玻璃或石英制成。

本发明的目的就是提供一种改进的仿形透镜。

根据本发明，用本文开始一段叙述的那种类型的透镜就可以达到这个目的。这种仿形透镜的特征是镜体包含一个或多个辅助装置或光学元件，通过由光致凝固的合成树脂构成的粘接层把辅助装置或光学元件粘接到镜体上，所述粘接层和所述校正层粘接在一起。

校正层和粘接层最好都用如紫外光致凝固的合成树酯来制造。用于校正层的合成树酯的成分可以与粘接层所用的相同。适宜的合成物是丙烯酸酯（丙烯酸盐）或甲基丙烯酸酯（甲基丙烯酸盐）的混合物。在荷兰的专利申请8400842和上述的EP-A-156430中，陈述了特别适用于本发明所述的仿形透镜的合成物。通常，在为校正层选择合成树酯的时候，特别要注意到它的光学性能，例如，凝固后的合成树酯层的高折射率。一种适宜的合成物是乙氧化双酚-A二甲基丙烯酸酯，它经紫外光处理以后，可以使校正层的折射率接近1.56。在选择粘接层成份时，则需着重考虑其粘接性能。粘接层必须能粘附在镜体的玻璃或石英上和诸如基座的金属上。以丙烯酸酯（甲基）为基的合成物最好具有附加的极性基团。适宜的合成物是环氧丙烯酸酯，尿烷丙烯酸酯或者是它们的混合物。

校正层和粘接层可以粘接在一起，从而形成一个组件。

本发明的仿形透镜的一种最佳形式，其特征是透明的镜体包括校正层，以及包含一个与镜体相连的由合成树酯构成的竖直侧面，这个竖直侧面的表面至少有一部分带有反射层，因而形成一个与镜体粘接成一个整体的反射镜。

依据本发明，仿形透镜的另一种最佳形式是透镜体有一个环状的基座或一个环状的磁铁，基座或磁铁垂直于透镜的光轴并通过与校正层相连的光致凝固的合成树酯粘接层粘接到镜体上。

在一个有趣的仿形透镜实例中，镜体是一个透明的球面体，它有两个彼此处于径向相对位置上的，由光致凝固的合成树脂构成并具有非球面形面的校正层，并有一垂直透镜光轴而通过与校正层相连的光致凝固的合成树酯粘接层粘接到镜体上的环形镜座。

根据本发明的仿形透镜是用这样一种方法制造的，可光致凝固的液态合成树酯被配置在透明镜体的折射表面和铸模的表面之间。铸模的形面相对于所需的仿形透镜的光学形面来说是负的。镜体与铸模彼此准确定位，在铸模和镜体之间形成一个由合成树酯构成的校正层。将可凝性液态合成树酯配置在镜体的非折射面和光学元件或辅助装置的表面之间，形成粘接层。校正层和粘接层凝固，光学元件或辅助装置粘接到镜体上，最后将透镜从铸模上脱下。

根据本发明，该方法显示的优点是，在将辅助装置准确地定位在光学元件上的时候，采用了上述提到的相对于镜体说来事先作好精密安排的铸模。事实上，精确的铸模对于形成校正层是必须的。

在光学元件的辅助装置定位过程中，最好利用铸模中为调整目的而设置的校准面。这种校准面，例如，可以是垂直于透镜光轴或透镜机械轴的表面。这个表面可以作为基准，如作为环状基座下底面的基准。

此外，还有优点就是加工步骤的连续性，这对于光学元件的辅助装置（例如环状基座）的安放和定位是必须的。例如，由于有了环状基座，仿形透镜就能够比较容易地从铸模中脱下来，这样损坏的可能性就比较小。

以下参照附图对发明作更详细的描述，在这里，

图1是按照本发明，放置在石英铸模上的仿形透镜的剖面图。

图1中标记12代表由石英制成一个铸模，铸模12的上表面13有一个环形凹槽14和一个位于凹槽内侧的非球面15。一种紫外光致凝固的，以甲基丙烯酸酯为基的液态合成物被配置在凹槽14内和非球面15上。石英制成的镜体16以其球状面17紧压住非球状面15。在表面15和17之间形成由液态合成物构成的校正层18。校正层18与凹槽14中的合成物9联接并形成一个组件。一个内表面有夹层21的环状磁铁20环绕着镜体16的柱状非折射面22。夹层21是一种液态的、紫外光致凝固的、聚丙烯酸酯构成的合成物。环状磁铁20的下表面与铸模12的上表面13接合，上表面13垂直于非球形面15的光轴23，而为环状磁铁20的定位形成一个基准面。该组件经紫外光照射，可凝固的合成物18，19，21就凝固，因此，环状磁铁20就粘接到镜体16上。环状磁铁20的机械轴与光轴23重合。透镜可以从模子上脱下来。然后，由此产生的侧面部分25的表面24，可以采用例如蒸发沉积的方法，形成金属反射层。用此方法所制成的仿形透镜带有与镜体16整体地粘接成一体的反射镜。