Способ формирования периодической структуры Советский патент 1974 года по МПК B29D7/08 B29C3/00 

1

Изобретение относится к технологии изготовления оптических деталей из полимерных материалов и может быть применено при изготовлении обратных сеток-фильтров для инфракрасной области спектра.

Известен способ формирования периодической структуры путем формования штрихов решетки-матрицы, панесения в вакууме на нее разделительного слоя и отражаюш,его покрытия с последуюш.им формованием штрихов в слое полиэфирного клея холодного отвердевания, жестко связанного с подложкой копии, и отделением по разделительному слою копии от решетки-матрицы.

Однако при таком способе формирования поверхность копии полностью покрывается отражаюшим слоем, что не дает возможности получать периодическую поверхность с чередованием отражаюш,их и пропускаюших элементов. Структура решетки-матрицы не позволяет использовать ее в качестве матрицы при формировании обратных сеток-фильтров для инфракрасной области спектра. Полиэфирный клей, как материал, из-за селетивности не пригоден для изготовления обратных сетокфильтров.

Для расширения области применения обратных сеток-фильтров и улучшения их спектральных характеристик по предлагаемому способу штрихи матрицы формуют треугольной симметричной формы в двух взаимно перпендикулярных направлениях и после нанесения зашитного и разделительного покрытий наносят отражаюшее покрытие с двух испарителей, расположенных с диаметрально противоположных сторон от матрпцы под углом

,а - сЬ

7. - arctgг

2 у + с (2а ч Ь)

к поверхности матрицы, штрихи которой ориентируют под углом 45° по отношению к проекции направления нанесения покрытия на поверхность матрицы,

где а и b - соответственно ширина штриха и расстояние между штрихами;

с - соотношение между размерами пропускающих и отражаюш;их элементов сетки, изменяюш,ееся в пределах 0,25-0,33.

После нанесения покрытий формуют периодическую структуру сеток-фильтров горячим прессованием полиэтиленовой пленки, расположенной матрицей и стеклянной пластинкой.

Полученная пленка с отформованной в ней периодической структурой представляет собой готовый фильтр-сетку.

На фиг. 1 изображена матрица, вид сверху, и сечение по А - А; на фиг. 2 - схема ориентации матрицы перед нанесением на нее отражающего покрытия; на фиг. 3 - схема нанесения отражающего покрытия и образования периодической структуры на поверхности матрицы с чередованием пропускающих и отражающих элементов; на фиг. 4 - обратная сетка-фильтр, вид сверху и сечение по Б - Б.

На фиг. 3 даны следующие обозначения: т - ширина отражающего элемента; /г -ширина пропускающего элемента; / - расстояние между центрами соседних элементов по линии, параллельной направлению на испаритель; стрелками указано направление нанесения покрытия.

Технологический процесс осуществляется следующим образом.

Штрихи матрицы треугольной симметричной формы с общим углом близким к 90° (см. фиг. 1) формуют алмазным резцом в слое алюминия, нанесенного на полированную заготовку из стекла.

Формование штрихов производят на делительной мащине, причем щтрихи наносят в двух взаимно перпендикулярных направлениях через равные промежутки, обеспечивающие соотношение между шириной а штриха и расстоянием b между штрихами в пределах 0,6-0,8 соответственно заданному соотношению между размерами пропускающих и отражающих элементов.

Защитное покрытие SiO и разделительный слой - маннит наносят на матрицу в вакууме последовательно в процессе одной откачки. Отражающее покрытие наносят одновременно с двух испарителей /i и /2, расположенных с диаметрально противоположных сторон от матрицы под углом а к поверхности матрицы. При этом щтрихи матрицы предварительно ориентируют под углом 45° по отношению к проекции направления нанесения покрытия в центре матрицы (см. фиг. 2). Отражаюшее покрытие может быть нанесено с одного испарителя, при этом матрицу после первого испарения поворачивают в оправе на 180° вокруг оси, перпендикулярной к центру поверхности матрицы.

Отражающее покрытие наносят на участки элементов матрицы, не подвергающиеся экранировки со стороны соседних элементов (см. фиг. 3) и таким образом на поверхности матрицы образуется периодическая структура с

чередованием отражающих и пропускающих элементов. Соотношение между размерами образованной периодической структуры определяется размерами элементов исходной матрицы и углом а, под которым производят нанесение отражающего покрытия.

Периодическую структуру сеток-фильтров формуют путем горячего прессования при 110-120°С в слое полиэтилена. Для этого полиэтиленовую пленку помещают на матрицу и сверху прижимают стеклянной пластинкой усилием 1-2 кг/см. По окончании формования обратную сетку-фильтр отделяют от матрицы и стеклянной пластинки. При этом отражающее покрытие по разделительному слою отделяется от матрицы и переходит на полиэтиленовую пленку, образуя на ее поверхности периодическую структуру обратной сетки (см. фиг. 4). Полученная обратная сетка используется в качестве фильтра для фильтрования излучения в инфракрасной области спектра.

Предмет изобретения

Способ формирования периодической структуры, преимущественно обратных сеток-фильтров для инфракрасной области спектра, путем формования штрихов матрицы треугольной симметричной формы, нанесения в вакууме защитного покрытия, разделительного

слоя и отражающего покрытия с последующим формованием периодической структуры сетки и отделением сетки от матрицы, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения обратных сеток-фильтров и улучшения их спектральных характеристик, щтрихи матрицы формуют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и после нанесения защитного и разделительного покрытий наносят отражающее покрытие под углом к поверхности матрицы с двух испарителей, расположенных с противоположных сторон матрицы, штрихи которой ориентируют под углом 45° по отношению к проекции направления нанесения покрытия

на поверхность матрицы, после чего формуют периодическую структуру обратных сетокфильтров на полимерном материале горячим прессованием между матрицей и стеклянной пластинкой.

A-f,

f-li

S