CN111010871B - 光学聚合物膜及其铸造方法 - Google Patents

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Abstract

示例性系统构造成将可光固化材料光固化以形成聚合物膜。该系统包括：第一卡盘，其构造成支承第一基本上平面的模具；第二卡盘，其构造成支承第二基本上平面的模具；以及可致动平台，其联接到所述第一卡盘和/或所述第二卡盘。所述可致动平台构造成将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一和第二模具通过间隙分开。该系统还包括传感器装置，其用于获得指示在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二模具之间的距离和/或第一和第二卡盘之间的压力的测量信息。该系统还包括控制模块，该控制模块构造成基于测量信息来控制第一和第二模具之间的间隙。

Description

光学聚合物膜及其铸造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年3月16日提交的美国临时申请No.62/472,380的申请日的权益。美国申请No.62/472,380的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及光学聚合物膜。
背景技术
诸如可穿戴成像头戴式耳机的光学成像系统可以包括向用户呈现投影图像的一个或多个目镜。可以使用一种或多种高折射材料的薄层构造目镜。例如，目镜可以由一层或多层高折射玻璃、硅、金属或聚合物衬底构成。
在一些情况下，可以对目镜进行图案化(例如，利用一个或多个光衍射纳米结构)，使得其根据特定焦深投射图像。例如，对于观看图案化目镜的用户，投影图像可以看起来距离用户特定距离。
此外，可以结合使用多个目镜来投射模拟的三维图像。例如，多个目镜——其各自具有不同的图案——可以上下分层，并且每个目镜可以投射体积图像的不同深度层。因此，目镜可以跨三维共同向用户呈现立体图像。例如，这在向用户呈现“虚拟现实”环境中是有用的。
为了改善投影图像的质量，可以构造目镜，使得目镜中的意外变化被消除或以其它方式减少。例如，目镜可以构造成使得它不会呈现任何皱褶、不均匀的厚度或可能对目镜的性能产生负面影响的其它物理变形。
发明内容
本文描述了用于制备聚合物膜的系统和技术。所描述的实施方案中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式生产聚合物膜。所得聚合物膜可以用于各种对变化敏感的应用中，其中需要对膜尺寸具有极其严格的公差。例如，聚合物膜可以用于光学应用(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)，其中材料均匀性和尺寸约束在光学波长的量级或更小。
一般而言，通过在两个模具之间封闭可光固化材料(例如，当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)并固化材料(例如，通过将材料暴露于光)来生产聚合物膜。
然而，在固化过程中，材料可能在模具内膨胀或收缩。结果，膜可能变形(例如，皱褶、拉伸或压缩)。此外，如果模具没有被精确地保持彼此平行，则膜可能跨其整个范围具有不均匀的厚度。因此，该膜可能不太适合用于对变化敏感的应用。
为了改善膜的质量和一致性，可以精确地控制两个模具的位置，使得当材料固化时模具保持彼此平行。此外，在固化过程中，可以调节模具的位置以适应/补偿/考虑可光固化材料的物理变化。例如，如果已知特定的可光固化材料以特定速率收缩，则在固化过程中，两个模具可以被逐渐拉向彼此以适应收缩。因此，在整个固化过程中，模具之间的空间更接近地匹配可光固化材料的体积。结果，可光固化材料具有更均匀的厚度，并且不太可能变形。
在一些情况下，可以使用安装在模具上或附近的传感器(例如，电容传感器和/或压力传感器)来检测各模具的位置。来自传感器的信息可用于调节各模具相对于另一模具的位置(例如，使用可致动的平台)。
通过减少两个模具之间的气泡或截留空气的存在，可以进一步提高膜的质量和一致性。在一些情况下，通过将可光固化材料沉积在第一模具中，然后将第二模具拉向第一模具直到第二模具接触可光固化材料，可以减少气泡或截留空气。第二模具可以相对于第一模具倾斜(例如，旋转、弓曲和/或弯曲)，使得两个模具之间的任何空气可以在模具被拉到一起时逸出。随后，在固化之前，模具可以相对于彼此重新定向(例如，以平行取向)。
一般而言，在一方面，一种用于将可光固化材料光固化以形成聚合物膜的系统包括第一卡盘和第二卡盘，该第一卡盘构造成在系统的使用期间支承具有第一模具表面的基本上平面的第一模具，该第二卡盘构造成在系统的使用期间支承具有第二模具表面的基本上平面的第二模具。第二卡盘的与第二模具相邻的至少一部分对适于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射基本上是透明的。该系统还包括联接到第一卡盘和/或第二卡盘的可致动平台。可致动平台构造成在系统的使用期间将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一和第二模具表面彼此面对并且通过间隙分开。该系统还包括传感器装置，其用于在系统的使用期间获得指示在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二模具表面之间的距离和/或在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二卡盘之间的压力的测量信息。该系统还包括通信地耦合到可致动平台的控制模块。控制模块构造成在系统的使用期间接收测量信息并基于所接收的测量信息来控制第一和第二模具表面之间的间隙。
该方面的实施方案可包括以下特征中的一个或多个。
在一些实施方案中，第二卡盘可由对所述一种或多种波长的辐射透明的材料形成。
在一些实施方案中，辐射的一种或多种波长可包括紫外波长或可见波长中的至少一者。
在一些实施方案中，系统可进一步包含辐射源。辐射源可以构造成在系统的使用期间将辐射引导到第一模具表面和第二模具表面之间的区域。
在一些实施方案中，第一卡盘可包括基本上平坦的第一卡盘表面。第二卡盘可包括面向第一卡盘表面的基本上平坦的第二卡盘表面。
在一些实施方案中，第一卡盘表面的平坦度和第二卡盘表面的平坦度各自偏离理想平坦表面的平坦度100nm或更小。
在一些实施方案中，第一卡盘表面或第二卡盘表面中的至少一者可以是抛光或研磨表面。
在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘相对于至少一个维度平移。
在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘相对于三个正交维度平移。
在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘围绕至少一个轴线旋转。
在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘围绕三个正交轴线旋转。
在一些实施方案中，传感器装置可包括设置在第一卡盘和/或第二卡盘上的至少一个电容传感器。
在一些实施方案中，传感器装置可包括设置在第一卡盘和/或第二卡盘上的多个电容传感器。
在一些实施方案中，第一卡盘的至少一部分和/或第二卡盘的至少一部分可以是导电的。
在一些实施方案中，传感器装置可包括至少一个压力传感器。每个压力传感器组件可以构造成在系统的使用期间确定施加到设置在第一卡盘与第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。
在一些实施方案中，每个机械间隔件可设置在第一卡盘、第二卡盘、第一模具或第二模具中的一者上。
在一些实施方案中，传感器装置可包括多个压力传感器。每个压力传感器组件可以构造成在系统的使用期间确定施加到设置在第一卡盘和第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。
在一些实施方案中，该系统还可包括真空组件。该真空组件可以构造成在系统使用期间将真空压力施加到第一模具以将第一模具固定到第一卡盘上和/或将真空压力施加到第二模具以将第二模具固定到第二卡盘上。
在一些实施方案中，控制第一和第二模具表面之间的间隙可以包括将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具表面倾斜，并且在将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具表面倾斜之后使第一卡盘朝向第二卡盘移动。
在一些实施方案中，将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具表面倾斜可包括将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面与第二模具表面之间的角位移在约1°和10°之间。
在一些实施方案中，控制第一和第二模具表面之间的间隙可包括将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面和第二模具表面基本上平行。
在一些实施方案中，控制第一和第二模具表面之间的间隙可包括将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面与第二模具表面之间的角位移小于10μrad(微弧度)。
在一些实施方案中，控制第一和第二模具表面之间的间隙可包括在可光固化材料的光固化期间使第一卡盘朝向或远离第二卡盘移动。
在一些实施方案中，在可光固化材料的光固化期间可以使第一卡盘连续地朝向或远离第二卡盘移动。
在一些实施方案中，在可光固化材料的光固化期间可以使第一卡盘间歇地朝向或远离第二卡盘移动。
一般而言，在另一方面，通过将可光固化材料光固化来铸造聚合物膜的方法可包括将可光固化材料分配到第一模具的第一表面上、将第一模具和第二模具定位成使得该第一表面和第二模具的第二表面通过间隙分开、在系统的使用期间获得指示在至少三个位置中的每一个处第一和第二模具之间的距离和/或在至少三个位置中的每一个处第一模具和第一模具之间的压力的测量信息、以及基于测量信息来控制第一和第二模具表面之间的间隙。
该方面的实施方案可包括以下特征中的一个或多个。
在一些实施方案中，所述方法可进一步包括将适于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射引导到可光固化材料。
在一些实施方案中，所述辐射的一种或多种波长可包括紫外波长或可见波长中的至少一者。
在一些实施方案中，可使用一个或多个电容传感器来获得测量信息。
在一些实施方案中，可使用三个或更多个电容传感器来获得测量信息。
在一些实施方案中，获得测量信息可包括使用一个或多个压力传感器来确定施加到设置在第一和第二模具之间和/或沿着第一和第二模具的周边设置的一个或多个机械间隔件中的每一个上的压力。
在一些实施方案中，获得测量信息可以包括使用三个或更多个压力传感器来确定施加到设置在第一和第二模具之间和/或沿着第一和第二模具的周边设置的三个或更多个机械间隔件中的每一个上的压力。
在一些实施方案中，所述方法可进一步包括以第一构型相对于第二模具布置第一模具。在第一构型中，第一模具的第一表面可以面向第二模具的第二表面并且可相对于第二表面倾斜，并且可光固化材料可接触第二模具的第二表面。
在一些实施方案中，在第一构型中，第一模具的第一表面和第二模具的第二表面之间的角位移可以在大约1°与10°之间。
在一些实施方案中，在第一构型中，第二模具的第二表面可相对于第一表面弓曲。
在一些实施方案中，可以通过向第二模具的中心部分施加压力而使第二模具的第二表面弓曲。
在一些实施方案中，在第一构型中，第一模具的第一表面和第二模具的第二表面之间的角位移可以在大约1°与10°之间，并且第二模具的第二表面可以相对于第一表面弓曲。
在一些实施方案中，所述方法可以进一步包括在以第一构型布置第一模具和第二模具之后以第二构型布置第一模具和第二模具。在第二构型中，第一表面和第二表面可以基本上平行。
在一些实施方案中，所述方法可以进一步包括在以第一构型布置第一模具和第二模具之后以第二构型布置第一模具和第二模具。在第二构型中，第一表面和第二表面之间的角位移可小于10μrad。
在一些实施方案中，所述方法可进一步包括在以第二构型布置第一模具和第二模具之后将适于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射引导至可光固化材料。
在一些实施方案中，所述方法可进一步包括在将辐射引导到可光固化材料的同时在一段时间内减小或增加第一和第二模具之间的距离。
在一些实施方案中，可以在一段时间内连续减小或增大第一模具和第二模具之间的距离。
在一些实施方案中，可以在一段时间内间歇地减小或增大第一和第二模具之间的距离。
本文描述的实施方案中的一个或多个可以提供各种益处。例如，在一些情况下，本文描述的实施方案能够以高度精确的、受控的和可再现的方式生产聚合物膜。所得聚合物膜可用于各种对变化敏感的应用中(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)。此外，可以这样生产聚合物膜，使得消除或减少了皱褶、不均匀的厚度或其它非预期的物理变形。这可以是有用的，例如因为所得聚合物膜表现出更可预测的物理和/或光学性质。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，其它特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是用于制备聚合物膜的示例性系统的图。
图2A-2F是使用图1所示的系统的示例性光固化过程的图。
图3A-3F是使用图1所示的系统的另一示例性光固化过程的图。
图4A和4B是示例性膜的照片。
图5A和5B是用于生产聚合物膜的另一示例性系统的图。
图6是用于制备聚合物膜的另一示例性系统的图。
图7是用于制备聚合物膜的另一示例性系统的图。
图8是通过将可光固化材料光固化来铸造聚合物膜的示例性方法的流程图。
图9是示例计算机系统的图。
具体实施方式
本文描述了用于生产聚合物膜的系统和技术。所描述的实施方案中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式生产聚合物膜。所得聚合物膜可用于各种对变化敏感的应用中(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)。
在一些实施方案中，可以以这样的方式生产聚合物膜，使得消除或以其它方式减少皱褶、不均匀的厚度或其它非预期的物理变形。这可以是有用的，例如，因为所得聚合物膜表现出更可预测的物理和/或光学性质。例如，以这种方式生产的聚合物膜可以以更可预测和一致的方式衍射光，因此，更适合于使用高分辨率光学成像系统。在一些情况下，使用这些聚合物膜的光学成像系统可以产生比其它聚合物膜可能产生的更清晰和/或更高分辨率的图像。
用于生产聚合物膜的示例性系统100在图1中示出。系统100包括可致动平台102、卡盘104a和104b、传感器组件106、光源108、真空系统110和控制模块112。
在系统100的操作期间，两个模具114a和114b分别固定到卡盘104a和104b上。可光固化材料(例如，当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)被沉积到模具114a中。模具114a被移动到模具114b附近，使得可固化材料被模具114a和114b包围。可固化材料然后被固化(例如，通过将可固化材料暴露于来自光源108的光)，从而形成具有由模具114和114b限定的一个或多个特征的薄膜。在可固化材料已经固化之后，模具114a远离模具114b移动，并且提取膜。
可致动平台102构造成支承卡盘104a、在一个或多个维度上操纵卡盘104a并控制卡盘104a和104b之间的间隙区域150。
例如，在一些情况下，可致动平台102可以使卡盘104a沿着一个或多个轴线平移。作为示例，可致动平台102可使卡盘104a沿着笛卡尔坐标系(即，具有三个正交布置的轴的坐标系)中的x轴、y轴和/或z轴平移。在一些情况下，可致动平台102可使卡盘104a围绕一个或多个轴线旋转或倾斜。作为示例，可致动平台102可以使卡盘104a沿着笛卡尔坐标系中的x轴(例如，使卡盘104a“滚动”)、y轴(例如，使卡盘104a“俯仰”)和/或z轴(例如，使卡盘104a“偏转”)旋转。除了上述那些之外或代替上述那些，相对于一个或多个其它轴线进行平移和/或旋转也是可以的。
在一些情况下，可致动平台102可根据一个或多个自由度(例如，一个、两个、三个、四个或更多个自由度)操纵卡盘104a。例如，可致动平台102可以根据六个自由度操纵卡盘104a(例如，沿着x轴、y轴和z轴的平移，以及围绕x轴、y轴和z轴的旋转)。除了上述那些之外或者代替上述那些，根据一个或多个其它自由度的操纵也是可以的。
在一些情况下，可致动平台102可包括一个或多个马达组件，其构造成操纵卡盘104a并控制间隙区域150。例如，可致动平台102可包括包含马达组件118的基部部分116，和构造成支承卡盘104的铰接部分120。马达组件118可构造成使用马达组件118操纵铰接部分120，从而重新定位和/或重新定向卡盘104a。
在图1所示的示例中，可致动平台102机械地联接到卡盘104a，并通过操纵卡盘104a来控制间隙区域150。此外，卡盘104b保持静止(例如，通过支承件134)。然而，在实践中，卡盘104b也可以被操纵以控制间隙区域150。例如，在一些实施方案中，代替图1所示的可致动平台102或者与其组合，系统100可包括构造成操纵卡盘104b的第二可致动平台。
卡盘104a和104b构造成分别为模具114a和114b提供稳定的安装表面。在一些情况下，卡盘104a和104b可构造成使得模具114a和114b可通过真空机构分别物理地安装到卡盘104a和104b上。作为示例，如图1所示，卡盘104a可限定延伸穿过卡盘104a的一系列真空通道132a，并且卡盘104b可限定延伸穿过卡盘104b的一系列真空通道132b。真空通道132a和132b可以联接到构造成在通道132a和132b内产生全部或部分真空的真空系统110。这导致将模具114a和114b分别固定到卡盘104a和104b上的抽吸压力。真空系统110可以构造成在通道132a和132b中选择性地产生真空，使得模具114a和114b可以可逆地安装以从卡盘104a和104b拆卸。
在一些情况下，卡盘104a和104b的彼此面向的表面可以各自基本上是平坦的。例如，卡盘104a可包括基本上平坦的表面122a，并且卡盘104b可以具有基本上平坦的表面122b，在其上可以安装相应的模具。基本上平坦的表面可以是例如偏离理想平坦表面(例如，完美平坦表面)的平坦度100nm或更小的表面。在一些情况下，表面122a和/或表面122b可以被抛光或研磨，使得它们基本上是平坦的。基本上平坦的表面可以是有益的，例如，因为它使得模具114a和114b能够以一致的方式安装到卡盘104a和104b上，从而它们可通过可致动平台102以高精确度相对于彼此定位。
模具114a和114b共同限定用于可光固化材料的封壳。例如，模具114a和114b在一起对齐时可以限定中空模具区域，在该中空模具区域内可以将可光固化材料沉积并固化成膜。模具114a和114b还可以在所得膜中限定一个或多个结构。例如，模具114a和114b可包括一个或多个突出结构，其在所得膜中赋予相应的通道。作为另一示例，模具114a和114b可包括一个或多个通道，其在所得膜中赋予相应的突出结构。在一些情况下，模具114a和114b可以限定特定的形状和图案，使得所得膜适合用作光学成像系统中的目镜(例如，使得膜具有向膜赋予特殊光学特性的一个或多个光衍射纳米结构)。
传感器组件106构造成确定卡盘104a和104b相对于彼此的位置和/或取向，使得系统100可以精确地控制卡盘104a和104b的相对位置和/或取向并控制间隙区域150。作为示例，传感器组件106可以判断表面122a和122b是否彼此平行。作为另一示例，传感器组件106可以确定表面122a和122b相对于彼此倾斜，并确定一个或多个倾斜轴线。作为另一示例，传感器组件106可以确定在沿着表面122a和122b的一个或多个位置处的相对距离。
在一些情况下，传感器组件106可以通过测量在沿着表面122a和122b的三个或更多个位置处表面122a和122b之间的距离来确定卡盘104a和104b相对于彼此的取向。例如，传感器组件106可以确定分别位于卡盘104a和104b上的点A1和点A2之间的第一距离、分别位于卡盘104a和104b上的点B1和点B2之间的第二距离、以及分别位于卡盘104a和104b上的点C1和点C2之间的第三距离。如果点A1、B1和C1的集合以及点A2、B2和C2的集合均为非线性，则第一、第二和第三距离可用于确定表面122a和122b相对于彼此的取向。此外，尽管描述了具有三对点的示例，但是在一些情况下，传感器组件106可以确定任意数量的点对(例如，一对点、两对点、三对点或更多)之间的距离，并且点对可以以任何取向排列(例如，线性定位、非线性定位或根据任何其它图案)。
在一些情况下，可以使用电容传感器组件测量表面122a和122b之间的距离。例如，图1示出了传感器组件106，其具有安装在卡盘104b的表面122b上的电容传感器124a。表面122a的面向电容传感器124a的区域126a是导电的(例如，卡盘104b可以完全由导电材料构成，或者至少沿着区域126a由导电材料构成)。电容传感器124a测量电容，并且基于测定的电容来确定在该第一位置处表面122a和122b之间的距离。类似地，图1还示出了安装在卡盘104b的表面122b上的电容传感器124b。表面122a的面向电容传感器124a的区域126b也是导电的(例如，卡盘104b可以完全由导电材料构成，或者至少沿着区域126b由导电材料构成)。同样，电容传感器124b测量电容，并且基于测定的电容来确定在该第二位置处表面122a和122b之间的距离。尽管在图1中出于说明目的示出了两个电容传感器124a和124b，但在实践中，系统100可包括任何数量的电容传感器，每个电容传感器构造成测量在特定位置处卡盘104a和104b之间的距离。
尽管图1描绘了电容传感器124a和124b被安装到卡盘104b上，但不一定是这种情况。例如，在一些情况下，一个或多个电容传感器可以安装在卡盘104a上，并且这些电容传感器中的每一个可以在卡盘104b的面向它的表面122b上具有相应的导电区域。此外，在一些情况下，电容传感器可以分布在两个卡盘104a和104b上。此外，在一些情况下，一个或多个电容传感器可以分布在模具114a和114b中的一个或两个上，并且在模具114a和114b上具有面向它的相应导电区域。
在一些情况下，可以使用压力传感器组件测量表面122a和122b之间的距离。例如，图1示出了传感器组件106，其具有安装在模具114a上并位于机械间隔件130a下方的压力传感器128a。当模具114a和114b靠拢时，机械间隔件130a压靠在模具114b上，从而致使压力施加到机械间隔件130a。压力传感器128a测量施加到机械间隔件130a的压力，并且基于测定的压力来确定在该第一位置处表面122a和122b之间的距离。类似地，图1还示出了安装在模具114a上并位于机械间隔件130b下方的压力传感器128b。压力传感器128b测量施加到机械间隔件130b的压力(例如，由于机械间隔件130b与模具114b之间的接触)，并且基于测定的压力来确定在该第二位置处表面122a和122b之间的距离。尽管在图1中出于说明目的示出了两个压力传感器128a和128b(在相应的机械间隔件130a和130b处)，但在实践中，系统100可以包括任何数量的压力传感器和/或机械间隔件，每个压力传感器和/或机械间隔件构造成测量特定位置处卡盘104a和104b之间的距离。此外，系统100可以包括一个或多个电容传感器和一个或多个压力传感器的组合以测量卡盘104a和104b之间的距离。
尽管图1描绘为将压力传感器128a和128b以及机械间隔件130a和130b安装在模具114a上，但这不是必须的。例如，在一些情况下，一个或多个压力传感器和/或机械间隔件可以安装在模具114b上。此外，在一些情况下，压力传感器和/或机械间隔件可以分布在模具114a和模具114b二者上。再者，在一些情况下，一个或多个压力传感器和/或机械间隔件可以分布在卡盘104a和104b中的一个或两个上。
光源108构造成产生适于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射。取决于所使用的可光固化材料的类型，一种或多种波长可以不同。例如，在一些情况下，可以使用可光固化材料(例如，可UV固化的液体硅氧烷弹性体，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚(二甲基硅氧烷))，并且相应地，光源可以构造成产生波长在315nm至430nm范围内的辐射以将可光固化材料光固化。在一些情况下，卡盘104a和104b以及模具114a和114b中的一者或多者可以对适合于将可光固化材料光固化的辐射波长是透明的或基本透明的，使得来自光源108的辐射可以穿过卡盘104a、卡盘104b、模具114a和/或模具114b并撞击在可光固化材料上。
控制模块112通信地耦合到可致动平台102和传感器组件106，并且构造成基于从传感器组件106接收的测量值来控制间隙区域150。例如，控制模块112可以从传感器组件106接收关于间隙区域150的测量值(例如，在一个或多个位置处卡盘104a和104b之间的距离)，并且作为响应重新定位和/或重新定向卡盘104a和104b中的一个或两个。
作为示例，基于从传感器组件106接收的测量值，控制模块112可以确定卡盘104a和104b未对准(例如，表面122a和122b彼此不平行)。这种未对准还可能导致模具114a和114b之间的未对准。如果当模具114a和114b未对准时可光固化材料被光固化，则所得到的膜可能表现出皱褶、不均匀的厚度或可能对其预期应用中的膜性能产生负面影响的其它物理变形。因此，控制模块112可以校正未对准(例如，通过重新定位卡盘104a和/或104b使得表面122a和122b基本上彼此平行)。
作为示例，基于从传感器组件106接收的测量结果，控制模块112可以确定卡盘104a和104b不正确地间隔开(例如，表面122a和122b彼此太靠近或相距太远)。这种不适当的间距也可能导致模具114a和114b之间的间距不正确。如果当模具114a和114b不适当地间隔开时可光固化材料被光固化，则所得到的膜可能具有偏离其预期尺寸的尺寸，这可能对膜在其预期应用中的性能产生负面影响。因此，控制模块112可以校正间距(例如，通过重新定位卡盘104a和/或104b使得表面122a和122b彼此适当地间隔开)。
在一些情况下，可光固化材料可在光固化过程中膨胀或收缩。如果在光固化期间未调节模具114a和114b的位置，则所得到的膜可能会变形(例如，皱褶、拉伸、压缩或以其它方式变形)。为了改善膜的质量，控制模块112可以在光固化过程中(例如，当光源108产生辐射时和/或在辐射期间之间)调节间隙区域150，使得模具114a和114b之间的空间被调节以适应/补偿膨胀和/或收缩。在一些情况下，控制模块112可以在光固化过程期间连续地调节间隙区域。在一些情况下，控制模块112可以在光固化过程中间歇地调节间隙区域。
调节间隙区域150的方式可以不同，视实施方案而定。在某些情况下，材料膨胀或收缩的量和速率可以基于各种因素通过实验确定，例如所用的可光固化材料的类型、模具区域的尺寸、所用辐射的类型、辐射的强度，等等。因此，控制模块112可以构造成以特定的经验确定的量和速率扩展和/或收缩间隙区域150，从而适应材料膨胀和收缩(例如，通过在材料收缩时收缩间隙区域，而在材料膨胀时扩展间隙区域)。例如，这可以有益于减少或消除所得到的膜中的变形，从而提高其质量。
在一些情况下，控制模块112可以构造成通过相对于彼此移动一个或两个卡盘来扩展和/或收缩间隙区域150。在一些情况下，间隙区域可以在一段时间内连续改变(例如，在光固化过程中连续地)，或者在一段时间内间歇地改变(例如，在光固化过程中间歇地)。
在一些情况下，控制模块112还可以通信地耦合到并控制真空系统110和/或光源108。例如，控制模块112可以通信地耦合到真空系统110，并且可以控制真空系统110的操作(例如，选择性地施加真空压力以分别将模具114a和114b可逆地固定到卡盘104a和104b上)。作为另一示例，控制模块112可以通信地耦合到光源108，并且可以控制光源108的操作(例如，选择性地施加辐射作为光固化过程的一部分)。
图2A-2F描绘了使用系统100的示例性光固化过程。
如图2A所示，模具114a被安装到卡盘104a上(例如，通过由真空系统110施加的真空压力)，并且相应的模具114b被安装到卡盘104b上(例如，通过由真空系统110施加的真空压力)。一部分可光固化材料202沉积到模具114中。
在将可光固化材料202沉积到模具114中之后，系统可以执行“预润湿”程序。在预润湿程序期间，卡盘104a和模具114a定位在卡盘104b和模具114b附近，使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b。因此，模具114b被可光固化材料202“润湿”。此外，当模具114a和1114b被拉到一起时，一个模具(例如，模具114b)相对于另一模具(例如，模具114a)倾斜。由于这种倾斜取向，当模具114a和114b靠拢时，空气不太可能被截留在模具114a和114b之间，从而消除或减少气泡或截留空气的存在。随后可以调节卡盘104a和104b以使得它们彼此平行，并且模具114a和114b不再倾斜。
示例性预润湿程序示于图2B-2D中。如图2B所示，可致动平台102使卡盘104a相对于卡盘104b倾斜(例如，通过旋转卡盘104a)，使得卡盘104a的表面122a相对于卡盘104b的表面122b倾斜角度α。因此，模具114a的模具表面206a(例如，模具114a的接触可光固化材料202的顶面)和模具114b的模具表面206b(例如，模具114b的将接触可光固化材料202的底面)相对于彼此倾斜。为了便于说明，在图2B中示出了平行于表面122b的线204。在一些情况下，角度α可以在大约1°与10°之间。
如图2C所示，可致动平台102使卡盘104a向上移动，使得模具114a和模具114b彼此靠近。在该位置，模具114a和模具114b定向成使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b。如上所述，可以使用传感器组件106和控制模块112来确定卡盘104a和104b的相对位置和/或取向(和/或模具114a和114b的相对位置和/或取向)。
如图2D所示，可致动平台102相对于卡盘104b重新定位卡盘104a，使得卡盘104a的表面122a基本上平行于卡盘104b的表面122b，并且使得模具114a的模具表面206a基本上平行于模具114b的模具表面206b。在一些情况下，两个表面122a和122b之间的角度和/或两个模具表面206a和206b之间的角度可小于1°。在一些情况下，2”弧度或更小(例如，10μrad或更小)的角度可能特别适合于制造光学聚合物膜(例如，用于目镜的0.1μm或更薄的光学聚合物膜)。
如上所述，通过首先使卡盘104a相对于卡盘104b倾斜，然后将卡盘104a定位成使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b，并随后调节卡盘104a和104b以使得它们彼此平行，可以消除或减少截留在模具114a和114b内的气泡的出现。例如，在图2C中描绘的示例中，模具114a和114b之间的气泡将向左行进并离开模具区域而不是被截留在模具之间。因此，所得到的膜不太可能具有变形和其它结构缺陷。
如图2E所示，光源108产生适合于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射，并将其引导到模具114a和114b之间的模具区域中的可光固化材料202。这使可光固化材料硬化，从而得到膜。
如上所述，可光固化材料可在光固化过程中膨胀或收缩。为了改善膜的质量，控制模块112可以在光固化过程期间(例如，当光源108产生辐射时和/或在辐射阶段之间)调整间隙区域，使得模具114a和114b之间的空间被调整以适应膨胀和/或收缩。例如，如图2F所示，模具114a可在光固化期间移动靠近模具114b，以适应光固化过程中可光固化材料的收缩。虽然图2F描绘了模具114a在模具114b附近移动，但不一定是这种情况。在一些实施方案中，代替模具114a或者除模具114a之外，模具114b也可以移动。
如上所述，材料膨胀或收缩的量和速率可以基于各种因素通过实验确定，并且控制模块112可以构造成以特定的经验确定的量和速率扩展和/或收缩间隙区域，以便适应材料的膨胀和收缩。
作为示例，可以通过在特定条件下固化特定的可光固化材料来进行实验。具体条件可以例如有关于光固化过程中使用的可光固化材料的特定量、用于固化材料的模具的特定形状和尺寸、光谱组成和/或用于使材料固化的辐射的强度、可光固化材料暴露于辐射的时间长度、和/或可能影响光固化过程的任何其它因素。当可光固化材料固化时，监测可光固化材料以确定任何体积变化。这些测量结果可以在整个光固化过程中的离散时间点获得(例如，每秒一次，每分钟一次，或根据某种其它模式)，和/或在光固化过程中连续或基本上连续地获得，以确定可光固化材料随着时间的膨胀和/或收缩。
随后，控制模块112可以构造成基于这些与时间相关的测量结果来扩展和/或收缩间隙区域。例如，如果使用与实验中的参数相同的参数来使相同的可光固化材料固化，则控制模块112可以以时间相关的方式扩展和/或收缩间隙区域，使得间隙区域的体积类似于可光固化材料的体积。
此外，可以使用相同的可光固化材料和参数来进行多个实验(例如，使得可以更准确地估计可光固化材料的膨胀和/或收缩)。此外，可以使用不同的可光固化材料和/或不同参数进行实验(例如，以便估计不同可光固化材料和/或在不同条件下的膨胀和/或收缩)。
在图2A-E所示的示例性过程中，通过使一个卡盘相对于另一个卡盘旋转，使模具相对于彼此倾斜。但是，情况并非必须如此。在一些实施方案中，通过使一个或多个模具弯曲或弓曲，模具可相对于彼此倾斜。
作为示例，图3A-3F描绘了使用系统100的另一示例性光固化过程。
如图3A所示，模具114a被安装到卡盘104a上(例如，通过真空系统110施加的真空压力)，并且相应的模具114b被安装到卡盘104b上(例如，通过真空系统110施加的真空压力)。一部分可光固化材料202沉积到模具114中。
在将可光固化材料202沉积到模具114中之后，系统可以执行“预润湿”程序，其中使模具114a相对于模具114b倾斜(例如，通过使模具114a弯曲或弓曲)，并且定位在模具114b附近，使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b。随后可以调整模具114a和114b，使得它们彼此平行或相对于彼此不弯曲。如上所述，这种预润湿过程可以是有用的，例如，因为当模具114a和114b靠拢时，它可以消除或减少气泡或截留空气的存在。
图3B-3D中示出了示例性预润湿程序。如图3B所示，可致动平台102使模具114a相对于模具114b倾斜(例如，通过使模具114a弯曲或弓曲)，使得模具114a的模具表面206a不与模具114b的模具表面206b平行。在一些情况下，模具114a可以弯曲，使得模具114a的一部分(例如，表面206a的中心部分)比模具114a的另一部分(例如，表面206a的周边部分)高大约0.05mm至0.2mm。
在一些情况下，通过沿着模具114a的周边选择性地施加真空压力，同时沿着模具114a的中心选择性地施加正气压，可以使模具114a弯曲或弓曲。作为示例，如图3B所示，真空系统110可以沿着模具114的周边(例如，真空通道302a-b和302e-f)在真空通道中施加真空压力，同时还在沿着模具114a的中心的真空通道(例如，真空通道302c和302d)中施加正气压。结果，模具114a的周边经由抽吸力固定到卡盘104a上，而模具114a的中心由于正气压而被迫离开卡盘104a。
在一些情况下，可以使用机械机构使模具114a弯曲或弓曲。例如，在一些情况下，模具114a的周边可以由支架或安装架夹持，并且模具114a的中心可以通过提升装置、致动器、杆或其它机构向上推动。在一些情况下，真空系统110可以与机械机构结合使用以使模具114a弯曲或弓曲。
如图3C所示，可致动平台102使卡盘104a向上移动，使得模具114a和模具114b彼此靠近。在该位置，模具114a和模具114b定向成使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b。如上所述，可以使用传感器组件106和控制模块112来确定卡盘104a和104b的相对位置和/或取向(和/或模具114a和114b的相对位置和/或取向)。
如图3D所示，可致动平台102使模具114a相对于模具114b不倾斜(例如，使模具114a不弓曲或不弯曲)，使得模具114a的表面206a基本上平行于模具114b的表面206b。在一些情况下，两个表面206a和206b之间的角度可小于1°。在一些情况下，表面206a和206b的平坦度可以使得每个表面从理想的平坦表面变化100nm或更小(例如，在20nm至100nm之间或更小)。在一些情况下，2”弧度或更小(例如，10μrad或更小)的角度和/或100nm或更小的平坦度变化可能特别适合于制造薄的光学聚合物膜(例如，用于目镜的0.1μm或更薄的光学聚合物膜)。
在一些情况下，通过沿着一部分或全部模具114a施加真空压力和/或中断施加正气压，可以使模具114a不弓曲或不弯曲。作为示例，如图3D所示，真空系统110可以在真空通道302a-f中施加真空压力。结果，模具114a经由抽吸力固定在卡盘104a上，并且模具114a不弯曲。
在一些情况下，可以使用机械机构来使模具114a不弓曲或不弯曲。例如，在一些情况下，模具114a的周边可以由支架或安装架夹持，并且模具114a的中心可以通过提升装置、致动器、杆或其它机构被释放或向下拉动。在一些情况下，真空系统110可以与机械机构结合使用以使模具114a不弓曲或不弯曲。
如上所述，通过首先使模具114a相对于模具114b倾斜，然后将模具114a定位成使得容纳于模具114a内的可光固化材料202接触模具114b，并随后调整模具114a和114a以使得它们彼此平行，可以消除或减少截留在模具114a和114b内的气泡的出现。例如，在图3C中描绘的示例中，模具114a和114b之间的气泡将朝向模具的周边行进并离开模具区域而不是被截留在模具之间。因此，所得到的膜不太可能具有变形和其它结构缺陷。
如图3E所示，光源108产生适于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射，并将其引导到模具114a和114b之间的模具区域中的可光固化材料202。这使可光固化材料硬化，从而得到膜。
如上所述，可光固化材料可在光固化过程中膨胀或收缩。为了改善膜的质量，控制模块112可以在光固化过程期间(例如，在光源108产生辐射时和/或在辐射阶段之间)调整间隙区域，使得模具114a和114b之间的空间被调整以适应膨胀和/或收缩。例如，如图3F所示，模具114a可以在光固化期间移动靠近模具114b，以适应光固化过程中可光固化材料的收缩。如上所述，可以基于各种因素通过实验确定材料膨胀或收缩的量和速率，并且控制模块112可以构造成以特定的经验确定的量和速率扩展和/或收缩间隙区域，从而适应材料膨胀和收缩。
在一些情况下，模具可以作为预润湿程序的一部分旋转和/或弯曲。此外，尽管图2A-F和3A-F示出了单个模具114a相对于模具114b倾斜(例如，相对于模具114b旋转、弓曲或弯曲)，在实践中，代替模具114a或者除了模具114a之外，模具114b也可以是倾斜的(例如，旋转、弓曲或弯曲)。
图4A中示出了示例性膜400。在该示例中，膜400在没有预润湿过程并且不控制模具之间的间隙区域(在固化处理之前或期间)的情况下制造。如图4A所示，膜400变形，并且包括诸如皱褶和不均匀厚度的缺陷(例如，皱褶402，作为失真反射可视)。
图4B中示出了另一示例性膜450。在该示例中，膜450是使用预润湿工艺并通过控制模具之间的间隙区域(二者在固化处理之前或期间)而制造的。如图4B所示，膜450的变形大大小于膜400，呈现更少或基本没有皱褶，并且厚度明显更均匀。因此，膜450可以更适合用于对变化敏感的应用中(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)。
在图1、2A-2F和3A-F所示的示例性系统中，每个系统提供用于生产聚合物膜的单个“站点”。例如，每个系统可用于一次生产单个聚合物膜。在聚合物膜完成之后，可以从系统中收集聚合物膜，并且系统可以开始生产新的聚合物膜。
然而，在实践中，系统不必限于单个站点(例如，限于一次生产单个聚合物膜)。例如，在一些情况下，系统可以提供多个站点，这些站点中的每一个可以用于生产相应的聚合物膜。此外，这些站点中的每一个可以结合操作。例如，这可以是有益的，因为它使得系统能够更快和/或更有效地生产聚合物膜(例如，通过以并行方式同时生产多个聚合物膜)。
作为说明性示例，图5A(顶视图)和5B(侧视图)中示出了系统500。系统500包括可旋转平台502，其具有围绕平台502周向地分布的多个站点504a-g。每个站点504a-g可以同时操作以产生相应的聚合物膜。在一些情况下，每个站点504a-g可以包括图1、2A-2F和3A-F中示出的系统100的一些或所有部件。为了便于说明，在图5A和5B中省略了每个站点504a-g的部件。
在一些情况下，每个站点可包括一个或多个可致动平台，用于调整一对卡盘的相对位置或取向。例如，如图5B所示，站点504a可包括可致动平台506a，以相对于卡盘508b定位卡盘508a。作为另一示例，站点504a可包括可致动平台506b，以相对于卡盘508a定位卡盘508b。
在一些情况下，可致动平台506a和506b中的一个或两个可类似于上述可致动平台102。例如，在一些情况下，可致动平台506a和506b可根据一个或多个自由度操纵卡盘508a和508b。在一些情况下，一个可致动平台可用于根据一个或多个特定自由度调节卡盘，而另一可致动平台可用于根据一个或多个其它自由度调节另一卡盘。作为示例，可致动平台506a可用于使卡盘508a在x和y方向上平移，而可致动平台506b可用于使卡盘508b在z方向上平移并使卡盘508b围绕x和y轴旋转(例如，使卡盘508b倾斜)。在实践中，其它组合也是可以的，取决于实施方案。类似地，每个其它站点504b-g也可以包括一个或多个可致动平台，以调节其相应的一对卡盘的相对位置或取向。
此外，每个站点可包括加热元件和/或冷却元件，以控制该站点处的材料(例如，可光固化材料)的温度。例如，如图5B所示，站点504a可包括用于向卡盘508a施加热量的加热元件510以及用于冷却卡盘508a的冷却元件512。这可以用于例如促进光固化过程。例如，可以将热量施加到可光固化材料上以促进退火。示例性加热元件包括柔性电热带加热器和热电冷却器。作为另一示例，可以在退火之后冷却可光固化材料，使得可以更容易地收集可光固化材料。示例性冷却元件包括热电冷却器和基于液体的冷却器。还可以执行其它依赖于温度的过程。类似地，每个其它站点504b-g也可包括一个或多个加热元件和/或冷却元件。
此外，系统500可以使可旋转平台502旋转以重新定位站点504a-g。例如，系统500可以包括沿着可旋转平台502的中心轴线516定位的轴514。系统500可以使轴514旋转(例如，使用马达模块518)，以旋转平台502并重新定位站点504a-g。
可旋转平台502可提供若干益处。例如，如关于图2A-2F和3A-F所述，聚合物膜可以通过按顺序执行若干不同的工序来生产。此外，可以使用系统的特定部件来执行每个工序。可旋转平台502使系统的某些部件能够跨越若干不同的站点504a-g使用，从而降低了实施、操作和维护系统的复杂性和/或成本。例如，特定部件可以在特定位置处紧邻可旋转平台502定位，并且可旋转平台502可以旋转以使得特定站点定位在该部件附近。一旦站点正确定位，该部件可用于执行生产过程的特定工序。在完成该工序之后，可以使可旋转平台502旋转，使得不同站点位于该部件附近，并且该部件可以用于在新站点上重复该工序。此外，该过程可以在一个或多个附加站点上重复一次或多次。以这种方式，一个或多个公共部件可用于跨多个不同站点执行特定工序。
作为示例，如图5A所示，系统500可包括靠近可旋转平台502的位置1(当前由站点504a占据)的分配模块520a、靠近位置2(当前由站点504b占据)的固化模块520b以及靠近位置7(当前由站点504g占用)的收集模块520c。
在系统500的操作期间，分配模块520a在位置1处将材料分配到站点中。例如，分配模块520a可包括一个或多个泵、移液管或用于将可光固化材料沉积到站点的模具中的其它分配机构。
在分配可光固化材料之后，可旋转平台502旋转(例如，逆时针)，使得位置1处的站点重新定位在位置2处。一旦该站点重新定位，固化模块520b固化可光固化材料。例如，固化模块520b可包括一个或多个光源，该光源构造成产生适合于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射。位置2处的站点中的可光固化材料可以暴露于该辐射以促进固化成聚合物膜。
在可光固化材料被分配之后，可旋转平台502旋转(例如，逆时针)，使得位置2处的站点重新定位在位置3处。当站点处于该位置时，可光固化材料可经受与温度有关的过程。例如，可以加热可光固化材料(例如，使用加热元件510)以促进退火。
随着可旋转平台502继续旋转，站点随后重新定位到位置4，然后重新定位到位置5，然后重新定位到位置6。在这些位置中的每一个处，可光固化材料可以继续经受与温度相关的过程。例如，可以另外加热可光固化材料(例如，使用加热元件510)。作为另一示例，可以冷却可光固化材料(例如，使用冷却元件512)以结束退火过程和/或促进聚合物膜的收集。
随着可旋转平台502继续旋转，随后将站点重新定位到位置7。一旦重新定位站点，收集模块520c便从站点收集聚合物膜。例如，收集模块520c可包括一个或多个机器人操纵机构，其构造成将聚合物膜与模具分离，并从站点提取聚合物膜。
如上所述，每个站点可以联合操作以便以并行方式同时生产多个聚合物膜。例如，每个站点504a-g可以跨位置1-7顺次旋转，以执行按顺序生产聚合物膜的每个工序。此外，尽管图5A中示出了七个站点504a-g，但这仅仅是说明性示例。实际上，可以有任意数量的站点(例如，一个、两个、三个、四个、五个等)。
系统500还可以具有控制模块550以控制系统500的操作。例如，控制模块550可以通信地耦合到马达模块518以控制可旋转平台502的旋转，耦合到分配模块520a以控制材料的分配，耦合到固化模块520b以控制辐射的施加，和/或耦合到收集模块520c以控制聚合物膜的收集。控制模块550还可以通信地耦合到一个或多个站点504a-g以控制其操作(例如，控制可致动平台、加热和冷却元件等)。
在图5B所示的示例中，每个站点包括相应的可致动平台，其专用于操纵该站点处的下卡盘。例如，如图5B所示，站点504a可包括用于特定地操纵下卡盘508a的可致动平台506a。但是，情况并非必须如此。在某些情况下，可以使用单个可致动平台跨越多个不同站点来操纵下卡盘。例如，可致动平台可以相对于可旋转平台502定位在特定位置(例如，位置1-7中的一个)，并且可以构造成操纵位于该特定位置的任何站点的下卡盘。当可旋转平台502旋转时，可致动平台可在它们移动通过该位置时操纵不同站点的下卡盘。以这种方式，可以使用单个可致动平台跨越多个不同站点来操纵下卡盘，而不需要每个站点包括单独的可致动平台。
作为示例，如图6所示，单个可致动平台602可用于操纵多个不同站点的下卡盘。在该示例中，可旋转平台502在站点的每个位置处限定孔洞604。此外，在每个位置处，下卡盘606定位在孔洞604上方。下卡盘606的尺寸大于孔洞604的尺寸(例如，更大的直径、宽度和/或长度)，使得下卡盘606不会经孔洞604掉落。一旦特定的站点定位在可致动平台602上方，可致动平台602就可以向上移动通过孔洞604以沿向上的方向推动下卡盘606(例如，使下卡盘606沿z方向平移)。此外，可致动平台602可以横向移动以使下卡盘606在一个或多个附加方向上平移(例如，使下卡盘606沿着x和/或y方向平移)。可致动平台602可以缩回，并且可旋转平台502可以旋转以将另一下卡盘定位在可致动平台602上方。
在一些情况下，系统可包括多个不同的可旋转平台以便于聚合物膜的生产。作为示例，图7示出了用于同时生产多个聚合物膜的系统700。系统700可以类似于图5A所示的系统500，并且可以包括图5A所示的一个或多个部件(为了便于说明，省略了各种部件，例如分配模块、固化模块、控制模块等)。然而，在该示例中，该系统包括两个可旋转平台702a和702b。可旋转平台702a和702b通过两个传送器704a和704b(例如，传送带、辊子、轨道等)互相连接。此外，若干站点706a-r位于可旋转平台702a和702b和/或传送器704a和704b上。在系统700的操作期间，可旋转平台702a和702b旋转(例如，逆时针)以相对于系统的一个或多个其它部件(例如，收集模块708、分配模块、固化模块等)重新定位每个站点706a-r。此外，可以使用传送器704a和704b在可旋转平台702a和702b之间传送站点706a-r。例如，这可以是有益的，因为它使系统700能够同时处理更多数量的站点。
在一些情况下，系统700可包括加热区域和/或冷却区域以控制一个或多个站点处的材料(例如，可光固化材料)的温度。作为示例，系统700可以包括加热区域710a，以在站点通过加热区域710a时向站点施加热量(例如，以促进退火)。示例性加热区域包括由紫外线和/或红外线固化灯或其它加热元件加热的腔室或区域。作为另一示例，系统700可以包括冷却区域710b，以在站点通过冷却区域710b时冷却站点(例如，使得可以更容易地收集聚合物膜)。示例性冷却区域包括由强制空气冷却机构或其它冷却元件冷却的腔室或区域。也可以使用一个或多个加热区域和/或冷却区域来执行其它与温度相关的过程。
尽管图7中示出了若干站点706a-r，但这仅仅是说明性示例。在实践中，可以有任意数量的站点(例如，一个、两个、三个、四个、五个等)。此外，尽管图7中示出了两个可旋转平台702a和702b以及两个传送器704a和704b，但这仅仅是说明性示例。在实践中，可以有任何数量的可旋转平台和/或传送器(例如，一个、两个、三个、四个、五个等)。
图8中示出了用于通过将可光固化材料光固化来铸造聚合物膜的示例性方法800。
将可光固化材料分配到第一模具的第一表面上(步骤810)。
在将可光固化材料分配到第一模具的第一表面上之后，将第一模具和第二模具定位成使得该第一表面和第二模具的第二表面通过间隙分开(步骤820)。
在定位第一和第二模具之后，获得关于第一和第二模具的测量信息(步骤830)。测量信息可包括指示在系统使用期间至少三个位置中的每一个处的第一和第二模具之间的距离和/或第一和第二模具之间的至少三个位置中的每一个处的压力的信息。
在一些情况下，可以使用一个或多个电容传感器获得测量信息。在一些情况下，可以使用三个或更多个电容传感器获得测量信息。
在一些情况下，获得测量信息可包括使用一个或多个压力传感器确定施加到设置在第一和第二模具之间和/或沿着第一和第二模具的周边设置的一个或多个机械间隔件中的每一个的压力。在一些情况下，获得测量信息可以包括使用三个或更多个压力传感器确定施加到设置在第一和第二模具之间和/或沿着第一和第二模具的周边设置的三个或更多个机械间隔件中的每一个的压力。
基于测量信息来控制第一和第二模具表面之间的间隙(步骤840)。
适于将可光固化材料光固化的具有一种或多种波长的辐射被引导至可光固化材料(步骤850)。在一些情况下，辐射的一种或多种波长可以包括紫外波长或可见波长中的至少一个。
在一些情况下，方法800还可包括以第一构型相对于第二模具布置第一模具。在第一构型中，第一模具的第一表面面向第二模具的第二表面并且相对于第二表面倾斜，并且可光固化材料接触第二模具的第二表面。
在一些情况下，在第一构型中，第一模具的第一表面与第二模具的第二表面之间的角位移可以在大约1°与10°之间。
在一些情况下，在第一构型中，第二模具的第二表面可相对于第一表面弓曲。例如，一个表面的一部分(例如，该表面的中心部分)的高度可以与该表面的另一部分(例如，该表面的周边部分)的高度相差大约0.05mm至0.2mm。通过向第二模具的中心部分施加压力，可以使第二模具的第二表面弓曲。
在一些情况下，在第一构型中，第一模具的第一表面与第二模具的第二表面之间的角位移可以在大约1°与10°之间，并且第二模具的第二表面可以相对于第一表面弓曲。
在一些情况下，在以第一构型布置第一模具和第二模具之后，可以以第二构型布置第一模具和第二模具。在第二构型中，第一表面和第二表面可以基本上平行。在一些情况下，在第二构型中，第一表面与第二表面之间的角位移可小于1°。在一些情况下，2”弧度或更小(例如，10μrad或更小)的角度和/或100nm或更小的平坦度变化可能特别适合于制造光学聚合物膜(例如，用于目镜的0.1μm或更薄的光学聚合物膜)。
在一些情况下，在以第二构型布置第一模具和第二模具之后，可以将适合于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射引导到可光固化材料。此外，在将辐射引导到可光固化材料的同时，第一和第二模具之间的距离可以在一段时间内增大或减小(例如，通过使一个或两个卡盘相对于彼此移动)。在一些情况下，第一和第二模具之间的距离可以在一段时间内连续减小或增大(例如，在光固化过程中连续地)。在一些情况下，第一和第二模具之间的距离可以在一段时间内间歇地减小或增大(例如，在光固化过程中间歇地)。在一些情况下，可以使用可旋转平台调节第一模具或第二模具中的至少一个的位置。
本说明书中描述的主题和操作的一些实施方案可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其结构等同物，或者其中一者或多者的组合。例如，在一些实施方案中，控制模块112和/或550可以使用数字电子电路实现，或者以计算机软件、固件或硬件实现，或者以其中一者或多者的组合实现。在另一示例中，图2A-F、3A-F、5A-E、6、7和8所示的过程可以至少部分地使用数字电子电路实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，或者以其中一者或多者的组合实现。
本说明书中描述的一些实施方案可以作为数字电子电路、计算机软件、固件或硬件的一个或多个组或模块或者它们中的一者或多者的组合实现。尽管可以使用不同的模块，但是每个模块不必是不同的，并且可以在相同的数字电子电路、计算机软件、固件或硬件或其组合上实现多个模块。
本说明书中描述的一些实施方案可以被实施为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，其被编码在计算机存储介质上，以用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是或可以包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或者它们中的一者或多者的组合。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是以人工生成的传播信号编码的计算机程序指令的来源或目的地。计算机存储介质也可以是或包括在一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个CD、磁盘或其它存储设备)中。
术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有类型的设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机、片上系统，或前述中的多个或组合。该设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，例如web服务、分布式计算和网格计算基础结构。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括汇编或解释语言、声明或过程语言。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的保存其它程序或数据的部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互相连接的多个计算机上执行。
本说明书中描述的一些过程和逻辑流程可以通过一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作而执行。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且设备也可以被实施为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。计算机还可包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或可操作地联接到一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)以从其接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备，或两者。但是，计算机不必具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括半导体存储器设备(例如，EPROM、EEPROM、闪存设备等)、磁盘(例如，内部硬盘、可移动磁盘等)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施操作，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，监视器或其它类型的显示设备)以及用户可用以向计算机提供输入的键盘和定点装置(例如，鼠标、轨迹球、平板电脑、触敏屏幕或其它类型的定点装置)。其它类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和该设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从web浏览器接收的请求将网页发送到用户的客户端设备上的web浏览器。
计算机系统可以包括单个计算设备，或者彼此靠近或通常远离地操作并且典型地通过通信网络进行交互的多个计算机。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网(例如，因特网)、包括卫星链路的网络和对等网络(例如，ad hoc点对点网络)。客户端和服务器的关系可以借助于在各个计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
图9示出了示例性计算机系统900，其包括处理器910、存储器920、存储设备930和输入/输出设备940。部件910、920、930和940中的每一个可以例如通过系统总线950互相连接。处理器910能够处理在系统900内执行的指令。在一些实施方案中，处理器910是单线程处理器、多线程处理器或另一类型的处理器。处理器910能够处理存储在存储器920中或存储设备930上的指令。存储器920和存储设备930可以将信息存储在系统900内。
输入/输出设备940为系统900提供输入/输出操作。在一些实施方案中，输入/输出设备940可以包括网络接口设备例如以太网卡、串行通信设备例如RS-232端口、和/或无线接口设备例如802.11卡、3G无线调制解调器、4G无线调制解调器等中的一个或多个。在一些实施方案中，输入/输出设备可以包括驱动设备，其构造成接收数据并将输出数据发送到其它输入/输出设备，例如键盘、打印机和显示设备960。在一些实施方案中，可以使用移动计算设备、移动通信设备和其它设备。
虽然本说明书包含许多细节，但这些细节不应被解释为对可要求保护的范围的限制，而是应被解释为特定示例特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方案的上下文中描述的某些特征也可以组合。相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以分别或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。
已经描述了许多实施方案。然而，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其它实施方案在以下权利要求的范围内。

Claims (43)

1.一种系统，包括：
第一卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第一模具表面的基本上平面的第一模具；
第二卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第二模具表面的基本上平面的第二模具，所述第二卡盘的至少一部分与所述第二模具相邻，所述至少一部分对适于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射基本上是透明的；
可致动平台，其联接到所述第一卡盘和/或所述第二卡盘，其中所述可致动平台构造成在系统的使用期间将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面和第二模具表面彼此面对并通过间隙分隔开；
传感器装置，其包括三个压力传感器，所述压力传感器用于在所述系统的使用期间获得指示施加到设置在第一卡盘和第二卡盘之间的不同位置处的至少三个机械间隔件中的每一个机械间隔件上的压力的测量信息；和
通信地耦合到所述可致动平台的控制模块，其中所述控制模块构造成在所述系统的使用期间接收所述测量信息，基于所述测量信息确定在多个位置处所述第一模具和第二模具之间的距离，并基于所述距离来控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二卡盘由对所述一种或种波长的辐射透明的材料形成。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述辐射的所述一种或多种波长包括紫外波长或可见波长中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括辐射源，其中所述辐射源构造成在系统的使用期间将所述辐射引导到所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的区域。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一卡盘包括基本上平坦的第一卡盘表面，并且其中所述第二卡盘包括面向所述第一卡盘表面的基本上平坦的第二卡盘表面。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一卡盘表面的平坦度和所述第二卡盘表面的平坦度各自偏离理想平坦表面的平坦度100nm或更小。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一卡盘表面或所述第二卡盘表面中的至少一者是抛光或研磨表面。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘相对于至少一个维度平移。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘相对于三个正交维度平移。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘围绕至少一个轴线旋转。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘围绕三个正交轴线旋转。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括设置在所述第一卡盘和/或所述第二卡盘上的至少一个电容传感器，其中所述至少一个电容传感器配置成确定在一位置处第一模具表面和第二模具表面之间的距离。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括设置在所述第一卡盘和/或所述第二卡盘上的多个电容传感器，其中所述多个电容传感器配置成确定在多个位置处第一模具表面和第二模具表面之间的距离。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一卡盘的至少一部分和/或所述第二卡盘的至少一部分是导电的。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，每个机械间隔件设置在所述第一卡盘、所述第二卡盘、所述第一模具或所述第二模具中的一者上。
16.根据权利要求1所述的系统，还包括真空组件，其中所述真空组件构造成在所述系统的使用期间向所述第一模具施加真空压力以将所述第一模具固定到所述第一卡盘上和/或向所述第二模具施加真空压力以将所述第二模具固定到所述第二卡盘上。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于所述第二模具表面倾斜；以及
在将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于第二模具表面倾斜之后，使所述第一卡盘朝向所述第二卡盘移动。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于所述第二模具表面倾斜包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的角位移在1°与10°之间。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面和所述第二模具表面基本上平行。
20.根据权利要求1所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的角位移小于10μrad。
21.根据权利要求4所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
在所述可光固化材料的光固化期间，使所述第一卡盘朝向或远离所述第二卡盘移动。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，在所述可光固化材料的光固化期间，使所述第一卡盘连续地朝向或远离所述第二卡盘移动。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，在所述可光固化材料的光固化期间，使所述第一卡盘间歇地朝向或远离所述第二卡盘移动。
24.根据权利要求1所述的系统，还包括可旋转平台。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述可致动平台设置在所述可旋转平台上。
26.根据权利要求24所述的系统，其中，所述可旋转平台限定一孔洞，并且其中所述可致动平台构造成延伸穿过所述孔洞。
27.一种方法，包括：
将可光固化材料分配到第一模具的第一表面上；
将所述第一模具和第二模具定位成使得所述第一表面和所述第二模具的第二表面通过间隙分隔开；
在系统使用期间，使用至少三个压力传感器获得指示施加到设置在第一模具和第二模具之间的不同位置处的至少三个机械间隔件中的每一个机械间隔件上的压力的测量信息；
基于所述测量信息确定在多个位置处所述第一模具和第二模具之间的距离；以及
基于所述距离控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括将适合于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射引导到所述可光固化材料。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述辐射的一种或多种波长包括紫外波长或可见波长中的至少一者。
30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述测量信息还指示在一位置处第一模具和第二模具之间的距离，并且其中，使用一个或多个电容传感器获得所述测量信息的至少一部分。
31.根据权利要求27所述的方法，其中，所述测量信息还指示在至少三个位置中的每一个位置处第一模具和第二模具之间的距离，并且其中，使用三个或更多个电容传感器获得所述测量信息的至少一部分。
32.根据权利要求27所述的方法，还包括以第一构型相对于第二模具布置所述第一模具，其中在所述第一构型中：
所述第一模具的第一表面面向所述第二模具的第二表面并相对于所述第二表面倾斜；并且
可光固化材料接触第二模具的第二表面。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，在所述第一构型中，所述第一模具的第一表面与所述第二模具的第二表面之间的角位移在1°与10°之间。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，在所述第一构型中，所述第二模具的第二表面相对于所述第一表面弓曲。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，通过向所述第二模具的中心部分施加压力来使第二模具的第二表面弓曲。
36.根据权利要求32所述的方法，其中，在所述第一构型中：
所述第一模具的第一表面与所述第二模具的第二表面之间的角位移在1°与10°之间，并且
所述第二模具的第二表面相对于所述第一表面弓曲。
37.根据权利要求32所述的方法，还包括：
在以第一构型布置所述第一模具和所述第二模具之后，以第二构型布置所述第一模具和所述第二模具，其中，在所述第二构型中，所述第一表面和所述第二表面基本上平行。
38.根据权利要求32所述的方法，还包括：
在以第一构型布置所述第一模具和所述第二模具之后，以第二构型布置所述第一模具和所述第二模具，其中，在所述第二构型中，所述第一表面与所述第二表面之间的角位移小于10μrad。
39.根据权利要求38所述的方法，还包括：
在以第二构型布置所述第一模具和所述第二模具之后，将适于使所述可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射引导到所述可光固化材料。
40.根据权利要求39所述的方法，还包括：
在将辐射引导到所述可光固化材料的同时，在一段时间内减小或增大所述第一模具和第二模具之间的距离。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，在一段时间内连续地减小或增大所述第一模具和第二模具之间的距离。
42.根据权利要求40所述的方法，其中，在一段时间内间歇地减小或增大所述第一模具和第二模具之间的距离。
43.根据权利要求27所述的方法，还包括使用可旋转平台调节所述第一模具或所述第二模具中的至少一者的位置。
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