CN104360423A - 一种具有凹凸透镜功能的3d打印平面镜片 - Google Patents

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赵婉艺
陈志华
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces

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Abstract

一种具有凹凸透镜功能的3D打印平面镜片，其技术方案为利用3D打印技术逐层增材制造的方法原理，逐层制造一种平面的镜片，每一层材料的折射率具有过渡性和连续性，这样通过不同折射率的连续过渡，使所有层材料叠加完成后的平面镜片具有凹透镜或凸透镜的功能。这样生产出来的镜片外观的两面是完全水平的，具有标准性和统一性，但由于构成这个平面镜片的众多平面层使用的是不同折射率的材料，使这种平面镜具有了传统凹透镜和凸透镜的相应功能。全平的镜片具有标准型，方便生产运输，更重要的是方便镜片运用在其他物品前的打磨。

Description

一种具有凹凸透镜功能的3D打印平面镜片
技术领域：                                                                  
本发明涉及一种3D打印平面镜片的生产方法，尤其是具有凹凸透镜功能的平面镜片。
背景技术： 
三维打印( Three Dimensional Printing，3 DP) 是美国麻省理工学院( MIT) 在20 世纪90 年代发明的一种快速成型技术，准确地说，应该是增量制造( Additive Manufacturing，AM) 技术。创意提出伊始，就树立了可以制作任何构造( Any-composition)、任何材料( Any-material) 和任何几何形状( Any-geometry) 实物的愿景。3DP 的工作原理类似喷墨打印机，不过喷出的不是墨水，而是粘结剂、液态的蜡、塑料或树脂。按照喷出的材料不同，可以分为粘结剂打印、熔融蜡打印和熔融塑料涂覆( FDM) 。可以把打印头换成激光头，激光烧结( SLS) 、光固化树脂( SLA) 和激光熔融( SLM) 也可以视为三维打印的特例，因此广义的三维打印一词包含了大多数增量叠层制造技术，从宏观上进行系统思考，以便于公众对新技术的理解。三维打印既与从毛坯上去除多余材料的切削加工方法完全不同，也与借助模具锻压、冲压、铸造和注射等强制材料成形的工艺迥然有异，是一种“增量”成形技术。具体成形过程是，根据三维CAD 模型，经过格式转换后，对零件进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓形状。按照这些轮廓形状，用喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔性材料，或用激光束选择性地固化一层层的液态光敏树脂，或烧结一层层的粉末材料，形成每一层截面二维的平面轮廓形状，然后再一层层叠加成三维立体零件。
到目前，增量叠层制造技术已经有了巨大的进步，增量叠层制造不仅仅局限于制作原型，还可以制造出可用的功能产品; 不仅可以制造塑料产品，还可以制造金属产品; 不仅可用于航空航天，也即将进入千家万户; 不仅可制作现代艺术品，也可用来高仿真复制古董; 不仅可以制造身外之物，还可以制造人体植入物，甚至人体器官; 不仅可以制造用品，还可以盖房子、制作蛋糕和牛排; 是一种具有无限可能的多用途技术，其前景极其绚丽，吸引了众多的设计师、工程师、业余爱好者和投资者参与其中，成为可能引发新工业革命的导火线，各国电视媒体和期刊杂志纷纷加以报道。这一高潮的出现除了三维打印的独特潜在优势外，还由于近年取得的成本突破和材料突破以及应用领域的急剧扩大，与此同时孕育着和开始隐现出新的商务、生产模式以及新的生活方式。有些未来学家认为，它的作用将可与计算机和互联网媲美。 
凹透镜为负球透镜，镜片的中间薄，边缘厚，呈凹形；凸透镜则是中央较厚，边缘较薄的透镜。依据这种特殊的形状，才使凹透镜对光有发散作用并用作近视眼镜的镜片，反之凸透镜则用作远视眼镜，具有对光线的汇聚作用，还可以作为望远等作用。 
发明内容： 
本发明为一种具有凹凸透镜功能的3D打印平面镜片，其技术方案为利用3D打印技术逐层增材制造的方法原理，逐层制造一种平面的镜片，每一层材料的折射率具有过渡性和连续性，这样通过不同折射率的连续过渡，使所有层材料叠加完成后的平面镜片具有凹透镜或凸透镜的功能。
这种镜片的外观为平面镜，但由于组成镜片各层材料的折射率不一样，使平面的镜片能够像凹透镜或凸透镜一样具有对光线的折射效果。 
材料折射率具有连续的过渡性，不会出现光线折射过程中的断层现象。 
镜片的打印材料不限于树脂材料，实现改变光线折射这一功能的镜片都能够用本方法生产。 
  
有益效果：
全平的镜片具有标准型，方便生产运输，更重要的是方便镜片运用在其他物品前的打磨。
  
附图说明：
图1为3D打印的具有凹凸透镜功能平面镜片的光线折射示意图
具体实施方式：
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下。
先确定需要制作镜片总体的透射率，设计好生产的层数和每层材料的折射率。 
利用3D打印技术逐层增材制造的方法原理，逐层制造每一层的镜片，每一层材料的折射率具有过渡性和连续性。 
当所有层的材料叠加完成后，生成的整体平面镜片具有凹透镜或凸透镜的功能。 
申请人声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种具有凹凸透镜功能的3D打印平面镜片，其特征在于：利用3D打印技术逐层增材制造的方法原理，逐层制造一种平面的镜片，每一层材料的折射率具有过渡性和连续性，这样通过不同折射率的连续过渡，使所有层材料叠加完成后的平面镜片具有凹透镜或凸透镜的功能。
2.根据权利1所述的3D打印平面镜片，其特征在于：这种镜片的外观为平面镜，但由于组成镜片各层材料的折射率不一样，使平面的镜片能够像凹透镜或凸透镜一样具有对光线的折射效果。
3.根据权利1所述的3D打印平面镜片，其特征在于：材料折射率具有连续的过渡性，不会出现光线折射过程中的断层现象。
4.根据权利1所述的3D打印平面镜片，其特征在于：镜片的打印材料不限于树脂材料，实现改变光线折射这一功能的镜片都能够用本方法生产。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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