CN113296177B - 一种薄膜反射式光栅的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄膜反射式光栅的设计方法，包括预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜；选择合格的菲林胶片，将所要应用的图形通过激光照排机于菲林胶片上形成光栅；采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层进行复合，得到反射式光栅原版产品；利用激光切割机或冲模对反射式光栅原版产品进行外形处理，获取需要的部分，并进行清洁处理，最终制得薄膜反射式光栅。不同于现有的金属刻蚀工艺，本发明通过激光照排机于菲林胶片上输出构成光栅，这不会出现传统的刻蚀精度差的问题；不同于以往的先在金属表面镀具有高反射率的金属膜层，再于金属膜层上刻蚀光栅的工艺，本发明没有使用到电镀及金属刻蚀过程，实现了清洁生产。

Description

一种薄膜反射式光栅的设计方法
技术领域
本发明属于光栅制造技术领域，尤其是涉及一种薄膜反射式光栅的设计方法。
背景技术
光栅属于一种光学器件，是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的，其利用多缝衍射原理使光发生色散，一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的透明部分可以透光，相当于一个狭缝，这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅。此外，除了透射光栅外，一般常用的还有反射光栅。
目前，广泛应用的平面反射光栅，是在镀有金属膜层的表面刻蚀出图形制成，两刻痕间的光滑金属面可以反射光，这种使白光反射，又能使光色散的光栅，称为反射光栅。
通过在镀有金属膜的高反射率金属表面进行刻蚀而形成的反射式光栅，其衍射效率高，尤其是在其闪耀角的波长上，衍射效率甚至能够达到80％-90％。但是由于刻蚀制作工艺的原因，生产一片原刻光栅(母光栅)的成本较高，并且在光栅制作过程中，刻蚀的尺寸精度难以提高，这会影响制得反射式光栅的整体精度；此外，电镀行业目前也被归于污染的三大行业之一，在高反射率金属表面进行电镀会产生一定的污染，后期的化学刻蚀工艺也会产生污染，会给人的健康带来极大的危害，不符合清洁生产的环保理念。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种薄膜反射式光栅的设计方法，其具有低成本、操作简单的特点，同时能够达成清洁生产的目的。
为实现上述目的，本发明采用以下内容：
一种薄膜反射式光栅的设计方法，所述设计方法包括：
预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜；
选择合格的菲林胶片，将所要应用的图形通过激光照排机于菲林胶片上形成光栅；
采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层进行复合，得到反射式光栅原版产品；
利用激光切割机或冲模对反射式光栅原版产品进行外形处理，获取需要的部分，并进行清洁处理，最终制得薄膜反射式光栅。
优选的是，所述预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜，其中：
该高光反射膜采用树脂薄膜作为基板层，第二层为反光镀层。
优选的是，所述高光反射膜的表层可选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯中的任意一种。
优选的是，所述高光反射膜上的粘胶层采用丙烯酸胶黏剂。
优选的是，利用反射率测定仪测量所制造出的高光反射膜的反光率，该高光反射膜的反光率达到85％以上。
优选的是，所述采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜的粘胶层进行复合，还包括：
在菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层复合时，对二者的贴合部位进行喷雾，并对复合部位进行加热或调整压力值，以减少复合部位处气泡的产生。
本发明技术方案提供薄膜反射式光栅的设计方法，将带有光栅的菲林胶片与高光反射膜进行复合，可以实现快速准确的完成反射光栅的制作，并且最终处理得到的薄膜反射式光栅同样具备反射光和使光色散的能力；不同于现有的金属刻蚀工艺，本发明是通过激光照排机于菲林胶片上输出构成光栅的明暗条纹的，这不会出现传统的刻蚀精度差的问题，另外，本发明选择将菲林胶片与高光反射膜进行复合，不同于以往的先在金属表面镀具有高反射率的金属膜层，再于金属膜层上刻蚀光栅的工艺，本发明没有使用到电镀及金属刻蚀过程，实现了清洁生产。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的薄膜反射式光栅的结构示意图；
图2是本发明实施例的薄膜反射式光栅的模拟应用场景；
图中，各附图标记为：
1-基板层，2-反光镀层，3-粘胶层，4-菲林胶片，5-保护膜层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种薄膜反射式光栅的设计方法，该设计方法包括：
步骤S1、预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜；
步骤S2、选择合格的菲林胶片，将所要应用的图形通过激光照排机于菲林胶片上形成光栅；
步骤S3、采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层进行复合，得到反射式光栅原版产品；
步骤S4、利用激光切割机或冲模对反射式光栅原版产品进行外形处理，获取需要的部分，并进行清洁处理，最终制得薄膜反射式光栅。
在步骤S1中，高光反射膜采用树脂薄膜作为基板层1，第二层为反光镀层2。
其中，高光反射膜的表层可选用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)中的任意一种；粘胶层采用丙烯酸胶黏剂。
进一步的，利用反射率测定仪测量所制造出的高光反射膜的反光率，该高光反射膜的反光率达到85％以上，达到此条件的高光反射膜才属于合格的光栅膜产品。
在步骤S2中，本发明是利用现有的激光照排机对菲林胶片进行印刷，之后菲林胶片上间隔分布有平行的黑色条纹和透明条纹，黑色条纹和透明条纹呈明暗交错布置，并且按正弦规律分布，本发明所采用制备菲林光栅的方法是参照的现有技术“一种显隐菲林光栅及其制备方法(CN105676329B)”，在此不做过多赘述。
在步骤S3中，在菲林胶片4与高光反射膜的粘胶层3复合时，对二者的贴合部位进行喷雾，对复合部位进行加热或调整压力值，这样能够避免菲林胶片与粘胶层的贴合部位出现气泡，防止影响到最终制得薄膜反射式光栅的衍射效率，最后再与菲林胶片4上贴合以保护膜层5用于保护菲林胶片表面。
本发明技术方案提供薄膜反射式光栅的设计方法，将带有光栅的菲林胶片与高光反射膜进行复合，可以实现快速准确的完成反射光栅的制作，并且最终处理得到的薄膜反射式光栅同样具备反射光和使光色散的能力，如图2所示，为本发明薄膜反射式光栅的应用场景；不同于现有的金属刻蚀工艺，本发明是通过激光照排机于菲林胶片上输出构成光栅的明暗条纹的，这不会出现传统的刻蚀精度差的问题，另外，本发明选择将菲林胶片与高光反射膜进行复合，不同于以往的先在金属表面镀具有高反射率的金属膜层，再于金属膜层上刻蚀光栅的工艺，本发明没有使用到电镀及金属刻蚀过程，实现了清洁生产。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：
预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜；
选择合格的菲林胶片，将所要应用的图形通过激光照排机于菲林胶片上形成光栅；
采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层进行复合，得到反射式光栅原版产品；
利用激光切割机或冲模对反射式光栅原版产品进行外形处理，获取需要的部分，并进行清洁处理，最终制得薄膜反射式光栅。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，所述预先制造出表面带有粘胶层的高光反射膜，其中：
该高光反射膜采用树脂薄膜作为基板层，第二层为反光镀层。
3.根据权利要求2所述的一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，所述高光反射膜的基板层可选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，所述高光反射膜上的粘胶层采用丙烯酸胶黏剂。
5.根据权利要求2所述的一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，利用反射率测定仪测量所制造出的高光反射膜的反光率，该高光反射膜的反光率达到85%以上。
6.根据权利要求1所述的一种薄膜反射式光栅的设计方法，其特征在于，所述采用覆膜机将刻有光栅的菲林胶片与高光反射膜的粘胶层进行复合，还包括：
在菲林胶片与高光反射膜上的粘胶层复合时，对二者的贴合部位进行喷雾，并对复合部位进行加热或调整压力值，以减少复合部位处气泡的产生。
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