00 О5
00 00
NU 4
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в производстве линзовых растров.
Для приборов визуального наблюдения необходимы линзовые растры как с положительным, так и с отрицательным сферическим профилем линз и периодом 0,5 мм. Они должны обладать высокими оптическими характеристиками - разрешающей способностью на уровне критерия Рэлея, стабильностью фокусного расстояния по полю 100-100 мм и более, высоким светопропусканием и временной стабильностью оптических характеристик. Таким условиям могут удовлетворять лишь линзовые растры, выполненные из оптического силикатного стекла. Сочетание положительного и отрицательного растров в растровом экране дает возможность получить экран без необходимости применения коллектива в виде обычней классической плосковыпуклой линзы,что снижает вес и удешевляет конструкцию.
Целью изобретения является формообразование выпуклых линз, в том числе со сферическим и цилиндрическим профилями.
Согласно способу изготовления линзовых растрав, включающему нанесение на подложку пленки маскирующего покрытия, формирование в маскирующем покрытии сквозных отверстий, травление через сквозные отверстия материала подложки, удаление маскирующего покрытия, дополнительное травление полученного рельефа на подложке, в процессе формирования в маскирующем покрытии сквозных отверстий образуют островки, период расположения которых равен периоду расположения линз, при этом травление через сквозные отверстия производят на глубину (4-6)h, где h - высота профиля линз, а дополнительное травление осуществляют до глубины (3-5)Н, затем производят термическое оплавление до высоты профиля линз. При этом для формообразования выпуклых линз со сферическим профилем островки выполняют в виде кругов диаметров (0,95 - 0,5) t, где t - период растра, а для формирования вьшуклых линз с цилиндрическим профилем островки выполняют в виде полос шириной (0,95-0,5) t, где t - период растра. Температура оплавления подби
6
0
рается экспериментально в зависимости от марки стекла.
Сущность способа изготовления линзовых растров заключается в том, что для формирования требуемого профиля линз используют свойства процесса химического травления и соотношение величины размеров отверстий в маске и расстояний между ними. Учитывая разность скоростей травления центральных и периферийных участков, а также величину подтрава при первом травлении и сглаживание острых кромок при дополнительном травлении, достигают высоких оптических характеристик. Пробельные участки практически отсутствуют о
В процессе формирования маскирующего покрытия образуют островки в первом случае в виде кругов, а во втором - в виде полос с периодом, равным периоду линз растра Сформированная таким образом маска закрьшает участки, из
5 которых в последующем образуются линзы. В результате первого травления на стеклянной подложке формируются элементы в виде усеченных конусов высотой (4-8) h, где h - высота профиля
0 линз.
После снятия маскирующего покрытия производят дотравливание рельефной поверхности до образования высоты островков, равной (З-З) h, с целью сглаживания кромок. Для окончательного формирования выпуклых сферических поверхностей проводят термическое оплавление до заданной высоты профиля линз. Температура и
0 скорость нагрева зависят от марки стекла, причем эти параметры определяются экспериментальное
На фиг.1 и 2 изображены исходные рисунки маскирующего покрытия со
5 сквозными отверстиями, выполненными на подложке; на фиг.З и 4 - линзы растра-соответственно со сферическим и цилиндрическим профилем после термического оплавления, вид сверху;
0 на фиг.5 - сечение А-А на фиг.З(сферического профиля линз), на фиг о 6 - сечение Б-Б на фиг.4 (профиля линз цилиндрического растра)о
При изготовлении растра с треуголь5 ным размещением центров линз элементы маскирующего покрытия располагаются как на фиг.1, где показаны подложка 1, островки 2, а также t -период островков, равный периоду раст5
pa; К - ьганимальная величина перемычки между двумя элементами. При изготовлении цилиндрического растра размещение элементов показано на фиг.2,
Глубина травления h (не показана) через маскирующее покрытие подбирается экспериментально в зависимости от периода растра (фиг.1 и 2)„ Однако во всех случаях она должна быть в пределах (4-6)- h (фиг.5 и 6), чтобы дополнительным травлением обеспечить глубину (3-5) h.
Травление после удаления маскирующего покрытия несколько сглаживает ,5 остройков составляет 0,20 мм (0,4 пе- микронеровности от механической обра- риода растра), а высота островков ботки стекла, а также частично рас- после повторного травления - 0,09 мм
ширяет пробел между островками и одновременно увеличивает наклон их боковых поверхностей по отношению к противоположной плоскости подложки.
Пример 1. На поверхность подложки из оптического стекла КБ в вакуумной установке наносят пленку металлического хрома толщиной 0,1- 0,5 мкМо Затем на центрифугирующей установке на пленку хрома наносят позитивный фоторезист ФП-383 толщиной 0,6 - 0,8 мкм с последующей сушкой в течение 15 мин при Далее на пленку фоторезиста накладывают фотошаблон, имеющий на прозрачном поле дискретно расположенные непрозрачные островки в виде кругов, диаметр которых составляет 0,475 мм или 0,95 t (где t - период растра, равный 0,5 мм), экспонируют фоторезист и последующей его обработкой вскрывают в нем окна Потом через эти окна производят травление хрома на всю глубину в растворе соляной кислоты, удаляют фоторезист и травят стекло на глубину 5 h, что составляет 0,075 мм. Затем удаляют остаток хрома и подложку с образованным рельефом подвергают дальнейшему травлению в том же травителе до высоты островков, равной 4 h или 0,06 мм. Далее образованный рельеф подвергают термн-. ческому оплавлению. Последнее производят в муфельной печи, нагретой до температуры порядка , Заготовку помещают в печь и через 90 с извлекают ее из зоны нагрева. Время нагрева и температуру печи подбирают экспериментально. Высота профиля линз полученного растра составляет 0,015 мм, разнофокусность не превышает 0,1 %.
(б h), разнофокусность достигает 3% и более.
20 Пример 4о Все операции выполняют по примеру I, при этом диаметр островков равен 0,485 мм (0,95 t) , а высота их после повторного травления - 0,03 мм. Растр с
25 четко выраженной структурой поверхности не получают.
Предлагаемым способом получают однотипные растры со сферическим профилем линз и периодом 0,5 и 0,2 мм,
30 а также цилиндрические - с периодом 0,05 мм„ Эти изделия обладают высокими оптическими характеристиками - разрешением не менее 210 , малым разбросом фокусного расстояния (не
25 более 1%), стабильными с течением времени оптическими характеристиками.
Предлагаемый способ обеспечивает изготовление высококачественных мелкоструктурных линзовых растров с по40 ложительным профилем линз из силикатного стекла
Изготовленные растры выдерживают жесткие климатические условия (температуру более + 100°С и ниже - 60°С,
45 высокую влажность 100%), обладают высокими оптическими характеристиками, малым коэффициентом линейного расширения, что важно в интегральной фотографии и некоторых растровых экра50 нах, на них может быть нанесено практически любое светопросветляющее покрытие, которое наносится на обычные линзы,
55 Изготовленные по предлагаемому . способу растры используют в растровых экранах, разрабатываемых для при боров визуального наблюдения изображений.
Пример 2. Все операции выполняют по примеру 1, только дискретно расположенные островки на фотоша- g блоке с периодом 0,5 мм выполняют в виде полос шириной 0,475 мм (0,95 периода растра), в результате получают растр с положительным профилем линз. Оптические характеристики раст- 10 ра: разрешение 280 мм , разнофокус- ность 0,1%, фокусное расстояние 1,95 мм.
Пример 3. Все операции выполняют по примеру 1, однако диаметр
(б h), разнофокусность достигает 3% и более.
Пример 4о Все операции выполняют по примеру I, при этом диаметр островков равен 0,485 мм (0,95 t) , а высота их после повторного травления - 0,03 мм. Растр с
четко выраженной структурой поверхности не получают.
Предлагаемым способом получают однотипные растры со сферическим профилем линз и периодом 0,5 и 0,2 мм,
а также цилиндрические - с периодом 0,05 мм„ Эти изделия обладают высокими оптическими характеристиками - разрешением не менее 210 , малым разбросом фокусного расстояния (не
более 1%), стабильными с течением времени оптическими характеристиками.
Предлагаемый способ обеспечивает изготовление высококачественных мелкоструктурных линзовых растров с положительным профилем линз из силикатного стекла
Изготовленные растры выдерживают жесткие климатические условия (температуру более + 100°С и ниже - 60°С,
высокую влажность 100%), обладают высокими оптическими характеристиками, малым коэффициентом линейного расширения, что важно в интегральной фотографии и некоторых растровых экранах, на них может быть нанесено практически любое светопросветляющее покрытие, которое наносится на обычые линзы,
Изготовленные по предлагаемому . способу растры используют в растровых экранах, разрабатываемых для при боров визуального наблюдения изображений.
/С
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ изготовления линейных линзовых растворов | 1984 |
|
SU1185305A1 |
Способ изготовления линзовых растров | 1981 |
|
SU1147699A1 |
Просветный экран | 1985 |
|
SU1269081A1 |
Способ размножения изображений системой из двух регулярных точечных диоптрических растров | 1989 |
|
SU1716472A1 |
Растровое устройство для рассматривания изображений | 1980 |
|
SU943627A1 |
РАСТРОВО-МУАРОВАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА | 2014 |
|
RU2596948C2 |
Инструмент для выдавливания рельефа растровых матриц | 1979 |
|
SU893376A1 |
ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ КОЖНОГО РИСУНКА | 2003 |
|
RU2261475C2 |
Способ получения матрицы для изготовления линзовых растров | 1989 |
|
SU1675836A1 |
ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ | 2008 |
|
RU2466030C2 |
Изобретение относится к способам изготовления линзовых растров из силикатного стекла. Цель изобретения - формообразование линзовых растров с вьтуклыми линзами. Способ основан на травлении подложки через маскирующее покрытие, в результате которого получают на протравленных участках островки с маскирующим покрытием. После удаления покрытия с островков термическим оплавлением стекла образуют выпуклый профиль линз. При этом если островки пред - ставляют собой круги диаметром 0,95- 0,5 периода растра, то получают сферический профиль линз, если же они имеют вид полос шириной 0,95-0,5 периода растра, то формообразуют цилиндрические линзы. Полученные изделия имеют высокие оптические характеристики: разрешение не менее 210 мм при периоде 0,2 мм,разброс фокусного расстояния не более 1%, стабильными с течением времени оптическими характеристиками. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. с (Л
фиг. 2
Ж
Фиг. АА
Фцг5
Фиг. 4 5-В
Фиг, 6
Способ изготовления линзовых растров | 1981 |
|
SU1147699A1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Авторы
Даты
1988-01-23—Публикация
1986-07-09—Подача