System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自由曲面匀光透镜及其制备方法技术_技高网

一种自由曲面匀光透镜及其制备方法技术

技术编号:41649191 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-13 02:39
本申请提供了一种自由曲面匀光透镜及其制备方法,涉及透镜技术领域。该方法包括如下步骤:基于自由曲面透镜本体的表面,制备与自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具;其中,自由曲面透镜本体位于成型模具的内部,且成型模具上设有开口。将基质材料和散射颗粒材料均匀混合,得到匀光混合液;其中,散射颗粒材料均匀分布于基质材料内,且基质材料用于与自由曲面透镜本体的表面胶合,散射颗粒材料用于对入射光线进行多重散射。将匀光混合液注入成型模具中,待匀光混合液固化后,去掉成型模具,得到自由曲面匀光透镜。本申请提供的自由曲面匀光透镜及其制备方法能够在不损耗透镜的前提下,提高自由曲面透镜的匀光效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及透镜领域,具体而言,涉及一种自由曲面匀光透镜及其制备方法


技术介绍

1、透镜作为光学元件中的重要器件,广泛应用于照明、显示器等领域。随着人们对透镜质量要求的提高,透镜的匀光性指标也越来越高。

2、在现有技术中,为了达到匀光的目的,通常会在透镜系统中加入聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)匀光片外置镜片,或者在透镜表面制作一些阵列结构来增加光线的扩散。然而,引入外置镜片的方法会增加光学系统的体积,对便携性不利。在透镜表面加工阵列结构的方法存在制作过程复杂、成本高、难以在自由曲面透镜的表面加工、容易对透镜造成损耗等问题。

3、因此,如何在不损耗透镜的前提下,提高自由曲面透镜的匀光效果,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种自由曲面匀光透镜的制备方法,以解决现有技术无法在不损耗透镜的前提下,提高自由曲面透镜的匀光效果的问题。

2、本申请的另一目的在于提供一种自由曲面匀光透镜,以解决现有技术无法在不损耗透镜的前提下,提高自由曲面透镜的匀光效果的问题。

3、为了实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:

4、一方面,本申请实施例提供了一种自由曲面匀光透镜的制备方法,所述自由曲面匀光透镜的制备方法包括如下步骤:

5、基于自由曲面透镜本体的表面,制备与所述自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具;其中,所述自由曲面透镜本体位于所述成型模具的内部,且所述成型模具上设有开口;

6、将基质材料和散射颗粒材料均匀混合,得到匀光混合液;其中,所述散射颗粒材料均匀分布于所述基质材料内,且所述基质材料用于与所述自由曲面透镜本体的表面胶合,所述散射颗粒材料用于对入射光线进行多重散射;

7、将所述匀光混合液通过所述成型模具的开口,注入所述成型模具中;

8、待所述匀光混合液固化,形成匀光薄膜后,去掉所述成型模具,得到自由曲面匀光透镜。

9、进一步地,所述基于自由曲面透镜本体的表面,制备与所述自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具的方法包括:

10、采用3d打印、数控机床、铸造或挤压成型加工方法,在所述自由曲面透镜本体的表面制备成型模具。

11、进一步地,所述成型模具包括可拆卸的第一成型模具和第二成型模具。

12、进一步地,所述基质材料和所述散射颗粒材料均分别占所述匀光混合液总重量的0.1~90wt%,所述散射颗粒材料的尺寸为100~100000nm。

13、进一步地,在所述将基质材料和散射颗粒材料均匀混合,得到匀光混合液的步骤之后,所述自由曲面匀光透镜的制备方法还包括:

14、向所述匀光混合液中加入固化剂;

15、对加入固化剂后的匀光混合液进行搅拌。

16、进一步地,所述匀光混合液与所述固化剂的重量配比为10:0.1~10。

17、进一步地,在所述将所述匀光混合液通过所述成型模具的开口,注入所述成型模具中的步骤之后,所述自由曲面匀光透镜的制备方法还包括:

18、将含有所述匀光混合液和所述自由曲面透镜本体的所述成型模具放入真空箱中,以使所述匀光混合液中的气泡通过所述成型模具上的开口排出。

19、另一方面,本申请实施例还提供了一种自由曲面匀光透镜,所述自由曲面匀光透镜包括自由曲面透镜本体和匀光薄膜,所述匀光薄膜胶合于所述自由曲面透镜本体的表面;

20、所述匀光薄膜由基质材料和散射颗粒材料组成;其中,所述散射颗粒材料均匀分布于所述基质材料内,且所述基质材料用于与所述自由曲面透镜本体的表面胶合,所述散射颗粒材料用于对入射光线进行多重散射。

21、进一步地,所述基质材料为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

22、进一步地,所述散射颗粒材料由caf2、sio2、tio2、mgf2、baf2中的一种或多种组成。

23、相对现有技术,本申请具有以下有益效果:

24、(1)易于加工成型,且适应于各种透镜表面。本申请采用的基质材料能够形成任意形状的均匀膜层,在与自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具的固定下,基质材料可以与自由曲面透镜本体实现很好的贴合,从而形成均匀的膜层。

25、(2)能够随机散射匀光,提高透镜的匀光效果。在基质材料中,添加微、纳米散射颗粒材料,混合均匀后,制作成胶合在透镜表面的匀光薄膜。当光线透过匀光薄膜时,薄膜中随机分布的散射颗粒材料可以对不同波长的光线都形成多重散射,多重散射叠加后形成匀光的效果,从而提高了透镜的匀光效果。

26、(3)不损耗自由曲面透镜的表面。采用基质材料制作的柔性匀光薄膜具有柔性、可拆卸等功能,不会损耗自由曲面透镜的表面。

27、(4)制作过程简单,低成本。由于本申请中制备的匀光薄膜只采用基质材料和散射颗粒材料,即可在不损耗透镜的前提下,提高自由曲面透镜的匀光效果。整个制作过程简单,降低了制作成本。

28、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

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【技术保护点】

1.一种自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述自由曲面匀光透镜的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述基于自由曲面透镜本体的表面,制备与所述自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具的方法包括:

3.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述成型模具包括可拆卸的第一成型模具和第二成型模具。

4.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述基质材料和所述散射颗粒材料均分别占所述匀光混合液总重量的0.1~90wt%,所述散射颗粒材料的尺寸为100~100000nm。

5.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,在所述将基质材料和散射颗粒材料均匀混合,得到匀光混合液的步骤之后,所述自由曲面匀光透镜的制备方法还包括:

6.根据权利要求5所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述匀光混合液与所述固化剂的重量配比为10:0.1~10。

7.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,在所述将所述匀光混合液通过所述成型模具的开口,注入所述成型模具中的步骤之后,所述自由曲面匀光透镜的制备方法还包括:

8.一种自由曲面匀光透镜,其特征在于,所述自由曲面匀光透镜包括自由曲面透镜本体和匀光薄膜,所述匀光薄膜胶合于所述自由曲面透镜本体的表面;

9.根据权利要求8所述的自由曲面匀光透镜,其特征在于,所述基质材料为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

10.根据权利要求8所述的自由曲面匀光透镜,其特征在于,所述散射颗粒材料由CaF2、SiO2、TiO2、MgF2、BaF2中的一种或多种组成。

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【技术特征摘要】

1.一种自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述自由曲面匀光透镜的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述基于自由曲面透镜本体的表面,制备与所述自由曲面透镜本体形状相匹配的成型模具的方法包括:

3.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述成型模具包括可拆卸的第一成型模具和第二成型模具。

4.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,所述基质材料和所述散射颗粒材料均分别占所述匀光混合液总重量的0.1~90wt%,所述散射颗粒材料的尺寸为100~100000nm。

5.根据权利要求1所述的自由曲面匀光透镜的制备方法,其特征在于,在所述将基质材料和散射颗粒材料均匀混合,得到匀光混合液的步骤之后,所述自由曲面匀光透镜的制备方法还包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱峻锋魏丹明屈忠瑞许伟杰刘哲黎志坚许毅钦
申请(专利权)人:广东省科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:

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