Сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью и способ его изготовления Российский патент 2025 года по МПК B32B3/12 B32B1/00 G02B5/22 

Описание патента на изобретение RU2838340C1

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к оптическим элементам, а также к технологии изготовления ячеистых, в том числе сотовых заполнителей, и может быть использовано в световых ловушках, диафрагмах, блендах и других светозащитных узлах оптических приборов, в которых требуется использование поверхностей с высоким светопоглощением для подавления паразитной засветки, бликов различной природы, в том числе неиспользуемых порядков дифракции, поглощения лазерного излучения.

Уровень техники

В качестве прототипа изобретения могут служить коммерчески доступные сотовые светопоглощающие элементы, такие как [1, 2], представляющие собой ячеистый заполнитель сотовой структуры с гексагональной формой ячейки на поверхности которых нанесено светопоглощающее покрытие с малым коэффициентом отражения, как «Actar Hexa Black» [1], или же выполненное из композиционного материала чёрного цвета, без дополнительного покрытия, например как «AT-AHM absorbent honeycomb» [2]. Однако во втором случае, элемент из композиционного материала чёрного цвета оптимизирован для работы в радиочастотном диапазоне, до 18 ГГц. Сотовый светопоглощающий элемент «Actar Hexa Black» [1] не защищён патентом. Такие светопоглощающие элементы предназначены для наклеивания на отдельную подложку или стенку оптического прибора, например, на внутреннюю поверхность бленды. Форма образующей рабочей поверхности, как правило, плоская или цилиндрическая, повторяющая форму подложки. Коммерчески доступные сотовые светопоглощающие элементы поставляются как без подложки, так и на подложке, известен также вариант на самоклеющейся подложке.

Благодаря высокой поглощающей способности, в конструкции бленды космического телескопа James Webb Space Telescope (JWST) использован сотовый светопоглощающий оптический элемент с открытыми ячейками и покрытием чёрной краской [3].

Такие сотовые светопоглощающие элементы работают в широком диапазоне углов и азимутов падения излучения, приходящего с рабочей полусферы, и весьма эффективно (в несколько раз) снижают направленно-полусферический коэффициент отражения [1, 3]. Отражение носит диффузный характер с трёхмерной структурой [3], светопоглощающие свойства определяются пространственной структурой элемента и коэффициентом отражения покрытия поверхностей. По данным производителя, сотовые светопоглощающие элементы наиболее эффективно работают при углах падения к нормали (angle of inclidance, AOI) от 40° до 88°, с увеличением угла падения эффективность сотового светопоглощающего элемента падает.

Известно применение оптических светопоглощающих элементов в виде основания, имеющего регулярную структуру поверхности в виде остроконечных выступов, со светопоглощающим покрытием поверхности [3], в качестве эталонных образцов поглощения, при проведении оптических измерений в ИК диапазоне. Такое применение регулярной структуры поверхности светопоглощающего оптического элемента в свою очередь может служить прототипом для заявляемого сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью.

Наиболее близкие к заявляемому, коммерчески доступные сотовые светопоглощающие элементы типа «Acstar Hexa-Black» [1], имеют гладкую образующую рабочую поверхность структуры, образованную прямым срезом сотового материала. Случаи модификации формы этой образующей поверхности с целью улучшения характеристик светопоглощающих элементов в научной и патентной литературе не описаны.

Таким образом, характеристики сотовых светопоглощающих элементов могут быть улучшены путём модификации формы передней рабочей поверхности, а именно создания на ней регулярной структуры в виде дополнительных выступов.

Наиболее распространённая технология изготовления ячеистого сотового материала-заполнителя с гексагональной формой ячейки достаточно тривиальна, имеет множество вариантов реализации [5-7 и др.], широко используется и включает в себя следующие основные этапы:

1. Подготовку поверхности листового материала для обеспечения адгезии клеевого слоя.

2. Нанесение чередующихся клеевых полос на листовой материал методом глубокой печати или другим методом, смещённых на половину шага в чётных и нечётных слоях.

3. Склейка заданного количества слоёв в сотовый пакет под прессом, при соблюдении режимов склейки (температура, давление, время), полимеризация и сушка клеевого слоя.

4. Прямолинейное разрезание сотового пакета на блоки заданной толщины на станке гильотинной резки, Фиг.2 (а).

5. Приклейка технологической оснастки к противоположным сторонам блока и растяжение сотового блока до достижения заданной геометрической формы гексагональных ячеек сотового материала.

В качестве материалов применяется фольга из нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, полимерные листовые (например, арамидный – «кевлар», «Nomex») и композиционные материалы.

Такая технология изготовления оставляет возможности для усовершенствования и создания нового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью сотовой структуры путём применения профилированных формообразующих элементов (ножей) на этапе резки сотового пакета на блоки или резки другим способом, по заданной траектории.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение раскрыто далее по тексту более подробно, с привлечением графических материалов на Фиг.1-8, на которых представлены:

Фиг.1 – Поперечная структура сотового пакета, вид сбоку, показано направление технологического растягивания. Размеры показаны условно. Вынесен увеличенный вид А, иллюстрирующий слоистую структуру сотового пакета. Показан листовой материал 1 и клеевой слой 2, из которых формируется сотовый пакет.

Фиг. 2 – Резка сотового пакета длиной Lпакета, сформированного из чередующихся слоёв материала с нанесёнными в шахматном порядке клеевыми слоями (столбцы I и II), на блоки заданного размера (lблока), для последующего технологического растягивания (вид сверху):

а) резка прямым инструментом, формирующая при технологическом растягивании плоскую грань сотового материала;

б) резка профилированным инструментом, формирующая при технологическом растягивании на поверхности сотового материала регулярную структуры дополнительных выступов. Показано профилирование линейчатым профилем, согласно п.2 формулы изобретения.

Основные геометрические параметры сотового пакета:

p – шаг склейки, равный расстоянию между границами ближайших двух клеевых полос в одном направлении;

а=1/2p – ширина клеевой полосы;

s=1/4p – смещение вершин выступов и профилированного инструмента, относительно склейки.

Фиг.3 – Вид сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, образованной выступами линейчатого профиля по п.2 формулы изобретения, в 3 прямоугольных проекциях.

На виде сбоку показан сотовый материал 3 и подложка 4, в направлении технологического растягивания. На вынесенном увеличенном виде Б показана вершина выступа 5, с углом при вершине α.

На виде слева показана форма выступов. На выносном увеличенном виде В показана форма выступов, образованная при технологическом растягивании, характеризующаяся углом β и размером элементарной ячейки сотового материала t. Поз.6 обозначены склеенные грани, соответствующие столбцам I или II.

На виде сверху показана гексагональная форма элементарной ячейки с размером t и направление технологического растягивания сотового материала, ориентированное относительно граней ячейки.

Фиг.4 – Изометрический вид сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью на плоской подложке, образованной выступами линейчатого профиля по п.2 формулы изобретения. Подробная трёхмерная форма выступов вынесена на увеличенном виде Г.

Фиг.5 – Изометрический вид сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, образованной выступами гладкого волнообразного профиля по п.3 формулы изобретения. Подробная трёхмерная форма выступов вынесена на увеличенном виде Д.

Фиг.6 – Карта распределения относительного коэффициента отражения в полярных координатах, смоделированная для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами волнообразного профиля, по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу).

По круговой оси – азимутальный угол ϕ, [⁰];

По радиальной оси - угол падения к нормали θi [⁰].

Угол θi =0 соответствует нормальному падению лучей.

Угол ϕ=0 соответствует направлению вдоль выступов Фиг.3 вид В, и соответствует ориентации поперёк направления технологического растягивания материала.

Значения меньше единицы на Фиг.6 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с сотовым светопоглощающим оптическом элементом с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипом). Серым цветом на Фиг.6 выделены области, в которых поглощение света для сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью лучше, чем в прототипе.

Фиг.7 – Относительный направленно-полусферический коэффициент отражения, в зависимости от угла падения к нормали θi [⁰], смоделированный для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами линейчатого профиля и углом при вершине α=130° (сплошная линия) и волнообразного профиля (пунктирная линия), по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу). Значения меньше единицы на Фиг.7 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с сотовым светопоглощающим оптическом элементом с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипом).

Фиг.8 – Относительный направленно-полусферический коэффициент отражения, в зависимости от азимутального угла ϕ [⁰], смоделированный для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами линейчатого профиля и углом при вершине α=130° (сплошная линия) и волнообразного профиля (пунктирная линия), по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу). Значения меньше единицы на Фиг.8 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с сотовым светопоглощающим оптическом элементом с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипом).

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание сотового светопоглощающего оптического элемента с улучшенными характеристиками светопоглощения в широком диапазоне азимутов и углов падения лучей и способа изготовления сотового материала для этого элемента, при минимальной модификации технологии его изготовления.

Технический результат – новый сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью, обладающий улучшенными, по сравнению с прототипом, характеристиками светопоглощения, а также простой способ изготовления сотового светопоглощающего оптического элемента.

Поставленная задача решается путём изменения формы образующей рабочей поверхности сотового светопоглощающего оптического элемента, а именно созданием на поверхности сотового материала регулярной структуры дополнительных выступов. Такая форма образующей рабочей поверхности может быть получена путём простой модификации технологического процесса на этапе резки сотового пакета на блоки, с использованием профилированного режущего инструмента (ножей гильотины), или резки по заданной траектории другим способом, согласно п.8 формулы изобретения.

Как и в прототипе, исходный сотовый пакет Фиг.1, состоит из заданного количества слоёв фольги или другого листового материала поз.1, на склеенные под прессом и чередующиеся в шахматном порядке (столбцы I и II) клеевыми полосами поз.2, с шагом p. Исходный сотовый пакет имеет размеры в поперечном сечении h x b и длину Lпакета, достаточные для последующего отрезания сотового блока высотой lблока (Фиг.2). Ширина клеевых полос составляет половину шага склейки, a=1/2p. В прототипе, разрезание сотового пакета на блоки выполняется по прямой линии, прямым инструментом, и при технологическом растягивании образуется плоская образующая рабочая поверхность структуры сотового материала, Фиг.2 (а).

Новым является то, что для снижения коэффициента отражения, образующая рабочая поверхность сотового материала имеет регулярную структуру в виде дополнительных выступов. Эти выступы образованы в результате профилирования сотового материала в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях, по отношению к направлению технологического растягивания материала. Профилирование выполняется на этапе резки сотового пакета на блоки, согласно п.8 формулы изобретения.

Готовый блок содержит заднюю плоскую и переднюю профилированную поверхности, задняя плоская поверхность после технологического растягивания сотового блока обеспечивает прилегание приклеиваемого светопоглощающего оптического элемента к подложке. При этом отрезание задней поверхности блока от сотового пакета выполняется прямолинейно (прямым ножом). Таким образом, для экономии материала, отрезание блоков от сотового пакета выполняется поочерёдно, по прямой и по профильной траектории (прямым и профилированным инструментом).

На Фиг.2 (б) показана резка профилированным инструментом линейчатого профиля, п.2 формулы изобретения. В базовом варианте, п.2 формулы изобретения, смещение вершин выступов составляет s=1/4p.

По п.6 формулы изобретения, величина отступа выступов s в направлении, перпендикулярном направлению технологического растягивания сотового блока, может варьироваться от нуля до величины шага склейки сотового материала, чем достигается изменение формы выступов и регулярной структуры этих выступов. Многообразие возможных форм этой регулярной структуры в виде дополнительных выступов рабочей поверхности элемента определяется профилем выступа, ориентацией профиля по отношению к направлению технологического растягивания сотового блока, шагом дополнительных выступов p, величиной отступа от рёбер склейки s. При этом шаг выступов перпендикулярно направлению растягивания материала равен или кратен шагу склейки сотового материала, шаг выступов в направлении технологического растягивания материала равен размеру гексагональной ячейки. При помощи такого профилирования возможно получение выступов различной формы, оптимальной для работы сотового светопоглощающего оптического элемента в заданных условиях.

На Фиг.3 показан пример сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, образованной выступами линейчатого профиля по п.2 формулы изобретения, в 3 прямоугольных проекциях. Сотовый материал обозначен поз.3, подложка обозначена поз.4. Может быть применена как отдельная подложка, так и стенка или другая поверхность оптического прибора, например, внутренняя поверхность бленды.

На фронтальном виде Фиг.3 показан сотовый материал поз.3 и подложка поз.4, в направлении технологического растягивания. На вынесенном увеличенном виде Б показана вершина выступа поз. 5, с углом при вершине α.

В направлении, перпендикулярном направлению растягивания сотового материала, профилирование происходит в процессе растягивания сотового материала, при изгибе листового материала по границам склейки, за счёт того, что выступы заходят на смежные грани гексагональной ячейки, что проиллюстрировано на Фиг.3, вид Б, где во фронтальной проекции виден характерный излом на ребре, образованном границей склейки.

На виде слева, показана форма выступов в профильной проекции. На выносном увеличенном виде В показана форма выступов, образованная при технологическом растягивании, характеризующаяся углом β и размером ячейки сотового материала t. Поз.6 обозначены склеенные грани, соответствующие столбцам I или II.

На виде сверху показан светопоглощающий оптический элемента с развитой рабочей поверхностью в горизонтальной проекции, на примере сотового материала с гексагональной формой ячейки. Гексагональная форма ячейки характеризуется размером t в направлении технологического растягивания сотового материала, ячейка ориентирована склеенными гранями поз.6 перпендикулярно этому направлению.

На Фиг.4 показан пример реализации сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью на плоской подложке (поз.4), образованной выступами линейчатого профиля с углом при вершине 130°, по п.2 формулы изобретения (изометрический вид). Подробная трёхмерная форма выступов вынесена на увеличенном виде Г, где вершины выступов обозначены поз.5, а склеенные грани обозначены поз.6.

Огибающая поверхность по вершинам выступов сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью повторяет форму подложки поз.4. Для сотового материала с гексагональной формой ячейки, эта огибающая поверхность может быть плоская или цилиндрическая. Формирование сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью на подложке двойной кривизны затруднительно, и требует применения сотовой структуры со специальной формой ячейки, легко воспринимающей деформации. Поэтому согласно п.5 формулы изобретения, профилируемый сотовый материал может иметь как гексагональную, так и другую, технологически выполнимую форму элементарной ячейки (например, «сота флекс»), применяемую в зависимости от геометрии поверхности, на которую в дальнейшем приклеивается сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью.

По п.3. формулы изобретения, дополнительные выступы могут иметь гладкий волнообразный профиль, в зависимости от технологии изготовления и целевого назначения сотового светопоглощающего оптического элемента. При этом приведенные выше геометрические параметры светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью сохраняются.

Применяя режущий инструмент гильотины гладкого, волнистого профиля либо другой способ резания по заданной траектории, можно получить сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью, образованной выступами соответствующей волнистой формы, по п.1 и п.3 формулы изобретения. На изометрическом виде Фиг. 5 показан пример реализации формы образующей рабочей поверхности сотового светопоглощающего оптического элемента c выступами гладкого волнообразного профиля по п.1 и п.3 формулы изобретения. Обозначения на Фиг.5 аналогичны обозначениям на Фиг.4.

Согласно п.7 формулы изобретения, на все поверхности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью наносится покрытие с малым коэффициентом отражения. Нанесение покрытия с малым коэффициентом отражения, вне зависимости от его типа, может быть нанесено на все поверхности, как до изготовления сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, так и после его изготовления и приклейки к подложке, или сам материал этого сотовой структуры и подложки этого элемента должен обладать заданным малым коэффициентом отражения.

В зависимости от спектрального диапазона и других условий работы, в качестве лучших вариантов покрытия могут выступать специальные светопоглощающие краски либо другие типы покрытий на основе углеродных нанотрубок [8, 9].

Описание технического результата

Для сравнительной оценки достигаемого технического результата изобретения, выполнены модельные расчёты отражательной способности для следующих случаев:

1 - для сотового светопоглощающего оптического элемента с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототип), высота ячеек h=10 мм, размер ячейки t=2.5 мм;

2 - для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами линейчатого профиля и углом при вершине α=130°, высота ячеек h=10 мм, размер ячейки t=2.5 мм (соответствует п.2 формулы изобретения);

3 - для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами волнообразного профиля, высота ячеек h=10 мм, размер ячейки t=2.5 мм (соответствует п.3 формулы изобретения).

Оценка отражательной способности получена с помощью численного моделирования. Все поверхности моделей представляли из себя диффузные Ламбертовские отражатели с коэффициентом отражения 0,01. Источник света моделировался как параллельный пучок эллиптического сечения, направленный в центр модели с переменным направлением падения по азимутальному углу ϕ, и углу падения к нормали θi .

Для сравнительной оценки технического результата по отношению к прототипу, использован относительный коэффициент отражения. Относительный коэффициент отражения определяли следующим образом: полученный при расчёте коэффициент отражения для случаев 2, 3 нормировался (делился) на значения, полученные для случая 1 (прототип). Значения меньше единицы на Фиг.6, Фиг.7 и Фиг.8 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с прототипом.

На Фиг.6. приведена карта распределения относительного коэффициента отражения в полярных координатах, смоделированная для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами волнообразного профиля, по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу).

Значения меньше единицы на Фиг.6 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с сотовым светопоглощающим оптическом элементом с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипом). Серым цветом на Фиг.6 выделены области, в которых поглощение света для сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью лучше, чем в прототипе.

Как видно из Фиг.6, отражение носит диффузный характер с трёхмерной структурой, и эффективность предложенного сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью варьируется в зависимости от направления излучения.

На Фиг.7 приведена зависимость относительного направленно-полусферического коэффициента отражения от угла падения к нормали θi [⁰], смоделированная для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами линейчатого профиля и углом при вершине α=130° (сплошная линия) и волнообразного профиля (пунктирная линия), по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу), значения для этих двух случаев совпадают.

Показано, что при углах падения θi > 14° новый сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью имеет более низкий относительный направленно-полусферический коэффициент отражения, по сравнению с прототипом.

На Фиг.8 приведена зависимость относительного направленно-полусферического коэффициента отражения от азимутального угла ϕ [⁰], смоделированная для сотового светопоглощающего оптического элемента с выступами линейчатого профиля и углом при вершине α=130° (сплошная линия) и волнообразного профиля (пунктирная линия), по отношению к сотовому светопоглощающему оптическому элементу с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипу). Значения меньше единицы на Фиг.8 соответствуют лучшей поглощающей способности сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, по сравнению с сотовым светопоглощающим оптическом элементом с передней рабочей поверхностью плоской формы (прототипом). Показано, что в диапазоне азимутальных углов 0 <ϕ < 52°, новый сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью имеет более низкий относительный направленно-полусферический коэффициент отражения, по сравнению с прототипом.

Как следует из Фиг.7 и Фиг.8, относительный выигрыш по коэффициенту отражения для рассмотренных случаев составляет до 14%. Эффективность работы заявляемого сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью может быть оптимизирована для конкретного применения, путём подбора геометрических параметров этого элемента и выбора оптимальной его ориентации относительно преимущественного направления засветки.

Литература

1. https://acktar.com/product/hexa-black-absorbing-sheets/

2. https://actec-composite.com/e_productshow/?16-Special-aramid-honeycomb-16.html

3. M. Ando et al 2019 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 502 012071

4. https://acktar.com/hemispherical-reflectance/

5. Патент SU 948691 A1

6. Патент SU 977198 A1

7. Патент SU 742167 A1

8. https://www.surreynanosystems.com/about/vantablack

9. https://acktar.com/black-coating-services/

Похожие патенты RU2838340C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОЙ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕЙ ПАНЕЛИ 2012
  • Захаров Алексей Генрихович
  • Герасимова Нурия Зафаровна
  • Конышев Иван Анатольевич
RU2504477C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 2013
  • Крюков Алексей Михайлович
  • Волков Валерий Семенович
  • Мурашкин Юрий Германович
  • Денисова Елена Владимировна
  • Садикова Нина Андреевна
  • Кулагина Ирина Вячеславовна
  • Гриценко Марина Вячеславовна
  • Юдаева Елена Ивановна
RU2540665C1
ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ, ДИСПЛЕЙ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ 2010
  • Кадзия Сунити
  • Такеноути Масаки
  • Эндо Сохмеи
  • Хаясибе Казуя
  • Кимура Киёхиро
RU2518101C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОТОВЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТМАСС 1995
  • Иванов А.А.
  • Семенов В.И.
  • Пышнов В.Н.
  • Иванов С.А.
RU2097193C1
АРМИРУЮЩАЯ ГЕОРЕШЕТКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2022
  • Бирюков Дмитрий Владимирович
RU2796953C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЕГУЛЯРНОЙ ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ ВОЛОКОННОЙ СТРУКТУРЫ (ВАРИАНТЫ) 2002
  • Кутасов В.А.
  • Бессонова Э.Ю.
RU2210795C1
Способ получения растровых рельефов 1974
  • Нижанковский Вадим Игнатьевич
  • Вадылкин Аркадий Васильевич
  • Наконечный Валерий Григорьевич
  • Чернозубов Юрий Сергеевич
  • Кутейников Валентин Егорович
SU554053A1
ОПТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 2009
  • Хаясибе Казуя
  • Эндо Сохмеи
RU2451311C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 2004
  • Волков Валерий Семенович
  • Разумовский Владимир Анатольевич
  • Крюков Алексей Михайлович
  • Садикова Нина Андреевна
RU2272712C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЕГУЛЯРНОЙ ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ ВОЛОКОННОЙ СТРУКТУРЫ 2000
  • Кутасов В.А.
  • Бессонова Э.Ю.
RU2199140C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 838 340 C1

Реферат патента 2025 года Сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью и способ его изготовления

Изобретение относится к светопоглощаемому оптическому элементу с развитой рабочей поверхностью и способу его изготовления для применения в светозащитных узлах оптических приборов, защиты от засветки и разного рода паразитных излучений в оптическом диапазоне длин волн. На рабочей передней поверхности светопоглощающего оптического элемента, состоящего из сотового материала с ячейками, открытыми с одной стороны, и подложки, дополнительно сформирована регулярная структура выступов заданной формы, при этом все его поверхности имеют светопоглощающее покрытие. Выступы располагаются на склеенных гранях сотового материала, с отступом от ребра в 1/4 шага склейки и шагом, равным или кратным шагу склейки. Это достигается формированием профиля выступов на этапе разрезания склеенного сотового пакета на блоки при помощи профилированного инструмента или резки сотового пакета по заданной траектории. Изобретение обеспечивает получение светопоглощающего оптического элемента с улучшенными характеристиками светопоглощения в широком диапазоне азимутов и углов падения лучей, при минимальной модификации технологии его изготовления. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобретения RU 2 838 340 C1

1. Сотовый светопоглощающий оптический элемент с развитой рабочей поверхностью сотовой структуры, состоящий из сотового материала с ячейками, открытыми с одной стороны, со светопоглощающим покрытием всех поверхностей и подложки плоской или другой формы, к которой приклеен сотовый материал, отличающийся тем, что образующая рабочая поверхность светопоглощающего оптического элемента имеет регулярную структуру в виде расположенных на склеенных гранях дополнительных выступов, образованных в результате профилирования сотового материала в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к направлению технологического растягивания материала, при этом шаг выступов перпендикулярно направлению растягивания материала равен или кратен шагу склейки сотового материала, шаг выступов в направлении технологического растягивания материала равен размеру гексагональной ячейки, при этом форма регулярной структуры рабочей поверхности определяется профилем выступа, ориентацией профиля по отношению к направлению технологического растягивания сотового блока, шагом дополнительных выступов и величиной отступа от ребер склейки.

2. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные выступы имеют линейчатый профиль с шагом, равным шагу склейки и смещением вершины выступа от ребра, равным 1/4 шага склейки.

3. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные выступы имеют гладкий волнообразный профиль.

4. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 1, отличающийся тем, что форма элементарной ячейки профилируемого сотового материала выбирается в зависимости от геометрии поверхности, на которую приклеивается сотовый светопоглощающий оптический элемент.

5. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 4, отличающийся тем, что имеет отличную от гексагональной форму элементарной ячейки, в частности «сота флекс».

6. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 1, отличающийся тем, что величина отступа выступов в направлении, перпендикулярном направлению технологического растягивания сотового блока, варьируется от нуля до величины шага склейки сотового материала.

7. Сотовый светопоглощающий оптический элемент по п. 1, отличающийся тем, что светопоглощающее покрытие с заданным коэффициентом отражения, вне зависимости от его типа, может быть нанесено на все поверхности как до изготовления сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью, так и после его изготовления и приклейки к подложке, или сам материал сотовой структуры и подложки этого элемента обладает заданным коэффициентом отражения.

8. Способ изготовления сотового светопоглощающего оптического элемента с развитой рабочей поверхностью сотовой структуры, состоящей из сотового материала с ячейками, открытыми с одной стороны, со светопоглощающим покрытием всех поверхностей и подложки плоской или другой формы, к которой приклеен сотовый материал, включающий: подготовку поверхности листового материала для обеспечения адгезии клеевого слоя; нанесение чередующихся клеевых полос на листовой материал, смещенных на половину шага в четных и нечетных слоях; склейку заданного количества слоев в сотовый пакет под прессом, с соблюдении режимов склейки, полимеризацию и сушку клеевого слоя, разрезание сотового пакета на блоки заданной толщины на станке гильотинной резки, приклейку технологической оснастки к противоположным сторонам блока и растяжение сотового блока до достижения заданной геометрической формы гексагональных ячеек сотового материала, отличающийся тем, что разрезание сотового пакета на блоки и его профилирование после склейки осуществляется гильотиной с подвижным и неподвижным ножом профилированной формы, образующими на рабочей поверхности сотового материала на склеенных гранях дополнительные выступы регулярной структуры, при этом отрезание задней поверхности блока от сотового пакета выполняют прямолинейно прямым ножом после технологического растягивания сотового блока с обеспечением прилегания приклеиваемого сотового светопоглощающего оптического элемента по пп. 1-7 к подложке.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2838340C1

US 2005058413 A1, 17.03.2005
JP 2003332607 A, 21.11.20031
CN 116009233 A, 25.04.2023
US 2007159698 A1, 12.07.2007
Способ изготовления пакетов сотовых заполнителей 1979
  • Пергат Владислав Васильевич
  • Сливинский Владимир Иванович
  • Цыганок Раиса Яковлевна
  • Цырульник Ираида Ивановна
  • Куцевский Николай Иванович
  • Федоров Виктор Савельевич
  • Шульдинер Станислав Леонидович
  • Котляров Сергей Васильевич
  • Песошников Евгений Михайлович
  • Доморацкий Александр Николаевич
SU948691A1
ОПТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 2009
  • Хаясибе Казуя
  • Эндо Сохмеи
RU2451311C2

RU 2 838 340 C1

Авторы

Наливкин Михаил Алексеевич

Шмагин Владимир Евгеньевич

Даты

2025-04-14Публикация

2024-06-17Подача