способ изготовления полимерных элементов
Классы МПК: | B29D11/00 Изготовление оптических элементов, например линз, призм B29C35/08 волновой энергией или облучением частицами |
Автор(ы): | |
Патентообладатель(и): | ЙЕЛСТАУН КОРПОРЕЙШН Н.В. (NL) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-08-13 публикация патента:
27.11.1997 |
Использование: изготовление полимерных микролинз с плоской, сферической или асферической формой преломляющих поверхностей, сплошных и полых, с однородным или градиентным радиальным и/или осевым распределением показателя преломления. Сущность изобретения: емкость 1 с находящейся в ней подложкой 3 заполняют стационарным буферным раствором 2. Затем на поверхность подложки с помощью дозатора подают каплю заданного объема органической светочувствительной композиции, не смешивающейся с буферным раствором и с плотностью, большей плотности буферного раствора. После формирования ее в устойчивую форму готового элемента 4 осуществляют полимеризацию элемента 4 под воздействием активизирующего излучения 5 до полного его отверждения на подложке в виде законченного элемента. Стенки кюветы и буферный раствор прозрачны для активирующего излучения. После завершения облучения полимерные элементы 4 могут быть подвергнуты дополнительной термополимеризации, отделены от подложки, подвергнуты промывке, сушке и термообработке для минимизации остаточных внутренних напряжений. На поверхность элемента могут быть нанесены просветляющие и защитные или фотоанизотропные, фотохромные и другие покрытия. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ изготовления полимерных элементов, при котором в емкость помещают органическую светочувствительную композицию, буферный раствор с плотностью, меньшей чем у композиции, и подложку, осуществляют формирование полимерного элемента на подложке и полимеризацию при воздействии активизирующего излучения, отличающийся тем, что сначала емкость с находящейся в ней подложкой заполняют буферным раствором, а затем в него на подложку вводят органическую светочувствительную композицию заданного объема, после формирования которой в форме готового элемента последний подвергают полимеризации.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии изготовления полимерных элементов, элементов оптических систем и предназначено для производства асферически полимерных микролинз, которые могут найти применение в оптических системах, требующих фокусировки, сканирования, аберрационной, спектральной и поляризационной коррекции оптического волнового фронта, например, в растровой оптике при изготовлении микролинзовых растров, бисерных экранов и т.д. в системах интегральной и волоконной оптики для повышения эффективности сочленения отдельных волокон и жгутов между собой, волокна с пленкой, волновода с подложкой, волокон с источниками и приемниками излучения, систем мульти- и демультиплексирования каналов волоконно-оптический линий связи, в области оптической обработки информации, микроскопии, изготовлении градиентных фокусирующих и излучающих элементов; создании разного рода датчиков физических величин; медицинской технике; парфюмерной промышленности; промышленности фотоматериалов; полиграфической технике; получении новых композиционных материалов; моделирования технологических процессов, особенно в условиях космоса (металлургия, флотация и т.д.), моделировании зрительного органа насекомых, рыб, млекопитающих; измерительной технике, при получении сложных асферических поверхностей, изготовление которых невозможно традиционными методами, с привлечением методов математического моделирования процесса получения и контроля формы изделия на ЭВМ; моделирования получения совершенных кристаллических структур на основе пузырьковой модели Брегга, получении николевых матриц для литья под давлением и т.д. Известен способ изготовления полимерных микролинз, согласно которому через трубку поочередно выдуваются мономеры или их смесь в виде капли, которая в результате действия сил поверхностного натяжения и тяжести приобретает линзовую асферическую форму, и отверждают каплю в подвешенном состоянии [1]Недостатком данного способа является весьма малая производительность (технологический процесс позволяет осуществлять операции только над одной заготовкой), а необходимость дополнительной шлифовки и полировки шейки микролинзы приводит к искажению формы и профиля и, как следствие, к снижению ее оптических характеристик и увеличению трудоемкости технологического процесса. Ближайшим к описываемому способу по технической сути и достигаемому результату является известный способ изготовления полимерных элементов, при котором в емкость помещают органическую светочувствительную композицию, буферный раствор с плотностью, меньшей чем у композиции, и подложку, осуществляют формирование полимерного элемента на подложке и полимеризацию под воздействием активизирующего излучения [2]
Недостатком известного способа является невозможность изготовления асферических элементов заданной формы и размеров. Техническим результатом изобретения является обеспечением возможности изготовления асферических полимерных оптических элементов высокого качества и заданной формы и размеров. Для достижения указанного технического результата в способе изготовления полимерных элементов, при котором в емкость помещают органическую светочувствительную композицию, буферный раствор с плотностью, меньшей чем у композиции, и подложку, осуществляют формирование полимерного элемента на подложке и полимеризацию под воздействием активизирующего излучения, согласно изобретению сначала емкость с находящейся в ней подложкой заполняют буферным раствором, а затем в него на подложку вводят органическую светочувствительную композицию заданного объема, после формирования которой в форме готового элемента, последний подвергают полимеризации. Описываемый способ поясняется чертежом, где схематично изображено устройство для его осуществления. Способ изготовления полимерных элементов согласно изобретению может быть осуществлен следующим образом. В кювете 1 с буферным раствором 2 размещают подложку 3, верхней поверхностью контактирующую с раствором. Стенки кюветы и буферный раствор прозрачны для активирующего излучения. На поверхности подложки с помощью дозатора (на чертеже не показан) формируют каплю заданного объема органической светочувствительной композиции. При этом подложка 3 может быть с плоской криволинейной или периодической конфигурацией поверхности, гидрофобной или гидрофильной, зеркальной, металлической или выполненной из другого материала, с подогревом, охлаждением или без него. При плотности фотополимеризующейся композиции большей, чем плотность буферного раствора, происходит образование осесимметричного элемента 4 на подложке 3, помещенной для этого случая на дно кюветы с раствором (см. фигуру). Капля, лежащая на гидрофобной или гидрофильной подложке, приобретает сложную асферическую форму, обусловленную равновесием сил поверхностного натяжения на границе капля-буферный раствор, сил адгезии на границе капля-подложка, силы тяжести и архимедовой силы. Угол
![способ изготовления полимерных элементов, патент № 2097194](/images/patents/375/2097194/920.gif)
Класс B29D11/00 Изготовление оптических элементов, например линз, призм
Класс B29C35/08 волновой энергией или облучением частицами