[發明專利]復雜結構的光學元件及其成型方法

在審

• 申請號: 202310630237.7
• 申請日: 2023-05-30
• 公開（公告）號: CN116423824A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 彭帥;劉禹;羅璇;朱璽霖
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/209;B29C64/245;B29C64/30;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫建

1.一種復雜結構的光學元件的成型方法，其特征在于，包括如下步驟：

進行目標原料的材料測試，以獲取其粘度、透明度以及折射率等屬性參數；將功能性結構參數輸入Zemax進行優化設計，并導出相應的Solidworks三維模型；

利用濾波反投影算法將上述三維數字模型轉化為特定角度的二維圖集，并投射在動態旋轉的樹脂容器中，在目標空間進行能量積累；當能量大于凝固閾值時，所需目標樣品在高粘度漿料中成型，

對光固化成型后的三維模型進行后處理，處理步驟依次為：在弧面上涂覆未固化的樹脂，根據光學元件的形狀調整光學元件的相對位置，元件表面未固化樹脂流平后，再固化得到光學元件成品。

2.如權利要求1所述的復雜結構的光學元件的成型方法，其特征在于：所述光學元件材料組成包括：

雙酚A甘油酯二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、樟腦醌和4-二甲氨基苯甲酸乙酯。

3.如權利要求2所述的復雜結構的光學元件的成型方法，其特征在于：光學元件組分混合物的粘度大于3000cp。

4.如權利要求1所述的復雜結構的光學元件的成型方法，其特征在于：三維數字模型經過濾波反投影算法處理后，得到在特定角度的投影序列。投影的角度間隔設置為0.8°-1.2°。

5.如權利要求1所述的復雜結構的光學元件的成型方法，其特征在于：投影過程中目標空間劑量S表示為：

S＝(M1+M2+…+M360)*N

式中，

M1,M2…M360分別為不同角度的投影能量，

N代表容器旋轉的圈數，N為整數。

6.一種利用權利要求1所述的方法成型的帶有凸出結構的光學元件，其特征在于，包括元件基體(1)，元件基體(1)上成型有凸出基體表面的凸塊(2)，凸塊(2)的表面與元件基體(1)表面之間的切線夾角大于90°。

7.一種權利要求6所述的帶有凸出結構的光學元件的成型方法，其特征在于，固化過程具體為：

將打印得到的半成品放于載玻片上，

將半成品以其中一個凸塊(2)中心為基準，多角度傾斜擺放半成品，使該凸塊(2)與元件基體(1)之間的交界線處的樹脂流平填充，樹脂在交界線處形成表面弧形內凹的樹脂附著層；每個傾斜角度分別靜置五分鐘，待多余樹脂在重力作用下流出，

樹脂多角度流平補償半成品外層薄膜厚度，待流平完成后，將半成品放入后固化箱，在405nm光照、60℃條件下進行十分鐘后固化處理，即得到亞納米級表面粗糙度光學元件成品。

8.一種利用權利要求1所述的方法成型的帶有連接結構的光學元件，其特征在于，包括至少兩個元件基體(1)，相鄰元件基體(1)之間成型有連接桿(3)。

9.一種權利要求8所述的帶有連接結構光學元件的成型方法，其特征在于，固化過程具體為：

將打印得到的半成品放于載玻片上，

將半成品以連接桿(3)的軸心為基準，多角度傾斜擺放半成品，使連接桿(3)端部與相鄰元件基體(1)之間的交界線處的樹脂流平填充，樹脂在交界線處形成表面弧形內凹的樹脂附著層；每個角度分別靜置五分鐘，待多余樹脂在重力作用下流出，

樹脂多角度流平補償半成品外層薄膜厚度，待流平完成后，將半成品放入后固化箱，在405nm光照、60℃條件下進行十分鐘后固化處理，即得到亞納米級表面粗糙度光學元件成品。

10.如權利要求7或9所述的成型方法，其特征在于，半成品放入后固化箱中時，凸塊(2)或連接桿(3)與元件基體(1)之間的交界線處于水平面內，或趨于水平面內。