一種具有凹凸透鏡功能的3d打印平面鏡片的制作方法
【專利摘要】一種具有凹凸透鏡功能的3D打印平面鏡片，其技術(shù)方案為利用3D打印技術(shù)逐層增材制造的方法原理，逐層制造一種平面的鏡片，每一層材料的折射率具有過渡性和連續(xù)性，這樣通過不同折射率的連續(xù)過渡，使所有層材料疊加完成后的平面鏡片具有凹透鏡或凸透鏡的功能。這樣生產(chǎn)出來的鏡片外觀的兩面是完全水平的，具有標(biāo)準(zhǔn)性和統(tǒng)一性，但由于構(gòu)成這個平面鏡片的眾多平面層使用的是不同折射率的材料，使這種平面鏡具有了傳統(tǒng)凹透鏡和凸透鏡的相應(yīng)功能。全平的鏡片具有標(biāo)準(zhǔn)型，方便生產(chǎn)運(yùn)輸，更重要的是方便鏡片運(yùn)用在其他物品前的打磨。
【專利說明】—種具有凹凸透鏡功能的3D打印平面鏡片
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種3D打印平面鏡片的生產(chǎn)方法，尤其是具有凹凸透鏡功能的平面鏡片。
[0002]【背景技術(shù)】:
三維打印(Three Dimens1nal Printing, 3 DP) 是美國麻省理工學(xué)院(MIT)在20世紀(jì)90年代發(fā)明的一種快速成型技術(shù)，準(zhǔn)確地說，應(yīng)該是增量制造(Additive Manufacturing, AM)技術(shù)。創(chuàng)意提出伊始，就樹立了可以制作任何構(gòu)造(Any-composit1n)、任何材料(Any-material)和任何幾何形狀(Any-geometry)實(shí)物的愿景。3DP的工作原理類似噴墨打印機(jī)，不過噴出的不是墨水，而是粘結(jié)劑、液態(tài)的蠟、塑料或樹脂。按照噴出的材料不同，可以分為粘結(jié)劑打印、熔融蠟打印和熔融塑料涂覆(FDM)。可以把打印頭換成激光頭，激光燒結(jié)(SLS)、光固化樹脂(SLA)和激光熔融(SLM)也可以視為三維打印的特例，因此廣義的三維打印一詞包含了大多數(shù)增量疊層制造技術(shù)，從宏觀上進(jìn)行系統(tǒng)思考，以便于公眾對新技術(shù)的理解。三維打印既與從毛坯上去除多余材料的切削加工方法完全不同，也與借助模具鍛壓、沖壓、鑄造和注射等強(qiáng)制材料成形的工藝迥然有異，是一種“增量”成形技術(shù)。具體成形過程是，根據(jù)三維CAD模型，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后，對零件進(jìn)行分層切片，得到各層截面的二維輪廓形狀。按照這些輪廓形狀，用噴射源選擇性地噴射一層層的粘結(jié)劑或熱熔性材料，或用激光束選擇性地固化一層層的液態(tài)光敏樹脂，或燒結(jié)一層層的粉末材料，形成每一層截面二維的平面輪廓形狀，然后再一層層疊加成三維立體零件。
[0003]到目前，增量疊層制造技術(shù)已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步，增量疊層制造不僅僅局限于制作原型，還可以制造出可用的功能產(chǎn)品；不僅可以制造塑料產(chǎn)品，還可以制造金屬產(chǎn)品；不僅可用于航空航天，也即將進(jìn)入千家萬戶；不僅可制作現(xiàn)代藝術(shù)品，也可用來高仿真復(fù)制古董；不僅可以制造身外之物，還可以制造人體植入物，甚至人體器官；不僅可以制造用品，還可以蓋房子、制作蛋糕和牛排；是一種具有無限可能的多用途技術(shù)，其前景極其絢麗，吸引了眾多的設(shè)計(jì)師、工程師、業(yè)余愛好者和投資者參與其中，成為可能引發(fā)新工業(yè)革命的導(dǎo)火線，各國電視媒體和期刊雜志紛紛加以報(bào)道。這一高潮的出現(xiàn)除了三維打印的獨(dú)特潛在優(yōu)勢外，還由于近年取得的成本突破和材料突破以及應(yīng)用領(lǐng)域的急劇擴(kuò)大，與此同時孕育著和開始隱現(xiàn)出新的商務(wù)、生產(chǎn)模式以及新的生活方式。有些未來學(xué)家認(rèn)為，它的作用將可與計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)媲美。
[0004]凹透鏡為負(fù)球透鏡，鏡片的中間薄，邊緣厚，呈凹形；凸透鏡則是中央較厚，邊緣較薄的透鏡。依據(jù)這種特殊的形狀，才使凹透鏡對光有發(fā)散作用并用作近視眼鏡的鏡片，反之凸透鏡則用作遠(yuǎn)視眼鏡，具有對光線的匯聚作用，還可以作為望遠(yuǎn)等作用。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明為一種具有凹凸透鏡功能的3D打印平面鏡片，其技術(shù)方案為利用3D打印技術(shù)逐層增材制造的方法原理，逐層制造一種平面的鏡片，每一層材料的折射率具有過渡性和連續(xù)性，這樣通過不同折射率的連續(xù)過渡，使所有層材料疊加完成后的平面鏡片具有凹透鏡或凸透鏡的功能。
[0006]這種鏡片的外觀為平面鏡，但由于組成鏡片各層材料的折射率不一樣，使平面的鏡片能夠像凹透鏡或凸透鏡一樣具有對光線的折射效果。
[0007]材料折射率具有連續(xù)的過渡性，不會出現(xiàn)光線折射過程中的斷層現(xiàn)象。
[0008]鏡片的打印材料不限于樹脂材料，實(shí)現(xiàn)改變光線折射這一功能的鏡片都能夠用本方法生產(chǎn)。
[0009]有益效果:
全平的鏡片具有標(biāo)準(zhǔn)型，方便生產(chǎn)運(yùn)輸，更重要的是方便鏡片運(yùn)用在其他物品前的打磨。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為3D打印的具有凹凸透鏡功能平面鏡片的光線折射示意圖

【具體實(shí)施方式】
:
為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下。
[0011]先確定需要制作鏡片總體的透射率，設(shè)計(jì)好生產(chǎn)的層數(shù)和每層材料的折射率。
[0012]利用3D打印技術(shù)逐層增材制造的方法原理，逐層制造每一層的鏡片，每一層材料的折射率具有過渡性和連續(xù)性。
[0013]當(dāng)所有層的材料疊加完成后，生成的整體平面鏡片具有凹透鏡或凸透鏡的功能。
[0014] 申請人:聲明，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有凹凸透鏡功能的3D打印平面鏡片，其特征在于:利用3D打印技術(shù)逐層增材制造的方法原理，逐層制造一種平面的鏡片，每一層材料的折射率具有過渡性和連續(xù)性，這樣通過不同折射率的連續(xù)過渡，使所有層材料疊加完成后的平面鏡片具有凹透鏡或凸透鏡的功能。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的3D打印平面鏡片，其特征在于:這種鏡片的外觀為平面鏡，但由于組成鏡片各層材料的折射率不一樣，使平面的鏡片能夠像凹透鏡或凸透鏡一樣具有對光線的折射效果。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的3D打印平面鏡片，其特征在于:材料折射率具有連續(xù)的過渡性，不會出現(xiàn)光線折射過程中的斷層現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的3D打印平面鏡片，其特征在于:鏡片的打印材料不限于樹脂材料，實(shí)現(xiàn)改變光線折射這一功能的鏡片都能夠用本方法生產(chǎn)。
【文檔編號】G02B3/02GK104360423SQ201410674042
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】趙婉藝, 陳志華 申請人:安徽省庫侖動力自動化科技有限公司