制备微光学元件的微喷打印装置制造方法及图纸

一种制备微光学元件的微喷打印装置，在固定平台上设控制器、紫外光源系统、计算机、支架、Ｙ向固定平台、紫外固化光纤，Ｙ向固定平台上设Ｙ向导轨、Ｙ向电机、Ｙ向转换机构，与Ｙ向转换机构相联接的Ｙ向移动平台设在Ｙ向固定平台上，在Ｙ向移动平台上设Ｘ向固定动平台，Ｘ向固定动平台上设Ｘ向导轨、Ｘ向电机、Ｘ向转换机构，与Ｘ向转换机构相联接的Ｘ向移动平台设在Ｘ向固定平台上，Ｘ向移动平台上设恒温固化载物台，在支架上设Ｚ向固定平台、安装有ＣＣＤ摄像头的摄像头支座，Ｚ向固定动平台上设Ｚ向导轨、Ｚ向电机、Ｚ向转换机构，与Ｚ向转换机构相联接的Ｚ向移动平台设在Ｚ向固定平台上，在Ｚ向移动平台上设１～８个微喷打印喷头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制备微光学元件设备
，具体涉及到制备微光学元件的微喷打印装置。
技术介绍
折射微光学元件及其阵列的制造在集成光学、超并行光信息处理、光互连、光波导、光纤传感、光生物芯片、光电子器件、激光器(如激光二极管及其阵列、垂直腔表发射激光器)等方面的聚焦、准直、耦合、成像中起着非常重要的、不可替代的作用。作为广泛应用的高质量、高精度和低价格的微光学元件已经成为不可缺乏的光学元件。近两年来，特别引人注意的微光学制造材料即光学品级的聚合物材料，由于它的机械性能和热学性质的可控制性使其能够简化透镜的制造过程并能产生廉价优质的光学元件。这种材料制造微光学元件的主要方法，包括激光直写法、质子深刻蚀法、模压法、空心管表面张力形成法、微喷打印法等。对于这些不同的制造方法经过分析比较，相对便宜的又能满足不同光学参数要求，如透镜矢高、口径、焦距、数值孔径以及表面光洁度等，微喷打印法更适合快速成形、批量生产和整体集成，但，目前还没有一种制作微光学元件的设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种设计合理、使用方便、制作实现自动控制的制备微光学元件的微喷打印装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是在固定平台上左侧设置有控制器、右侧设置有紫外光源系统和通过电缆与控制器相连并通过控制器对整机进行控制的计算机，在固定平台上的中部设置有支架和Y向固定平台以及与紫外光源系统相连接的紫外固化光纤，Y向固定平台上设置有Y向导轨、通过导线与控制器相连的Y向电机以及与Y向电机相联的将Y向的旋转运动转换成Y向水平移动的Y向转换机构，与Y向转换机构相联接的Y向移动平台设置在Y向固定平台上，在Y向移动平台上设置有X向固定动平台，X向固定动平台上设置有X向导轨、通过导线与控制器相连的X向电机以及与X向电机相联的将X向旋转运动转换成X向水平移动的X向转换机构，与X向转换机构相联接的X向移动平台设置在X向固定平台上，在X向移动平台上设置有用于固化微光学元件的恒温固化载物台，在支架上设置有Z向固定平台，Z向固定动平台上设置有Z向导轨、通过导线与控制器相连的Z向电机以及与Z向电机相联的将Z向旋转运动转换成Z向水平移动的Z向转换机构，与Z向转换机构相联接的Z向移动平台设置在Z向固定平台上，在Z向移动平台上设置有1～8个微喷打印喷头，在支架上设置安装有CCD摄像头的摄像头支座。本专利技术的Y向转换机构为Y向丝杆以及设置在Y向丝杆上的Y向轴套，Y向丝杆的一端设置在Y向固定平台上且与Y向电机相联、另一端设置在Y向固定平台上。本专利技术的微喷打印喷头为在喷头外壳内设置有材料仓体，材料仓体上加工有进料口和喷口，在材料仓体内加工有与进料口和喷口相联通的储料仓，在材料仓体上设置有振膜，振膜上设置有压电陶瓷片。本专利技术的恒温固化载物台为在加工有水孔的散热板上设置装有通过导线与控制器相连的温度传感器的导热板，散热板与导热板之间至少设置有1片通过导线与控制器相连的帕尔贴冷却器。本专利技术的储料仓为一弯曲管道。本专利技术的Y向转换机构也可以为齿轮和与齿轮相啮合的齿条，齿轮通过联接件与Y向电机相联接，齿条与Y向移动平台联接。本专利技术的X向固定动平台和Z向固定动平台与Y向同定动平台相同，X向移动平台和Z向移动平台与Y向移动平台相同。本专利技术的X向轨道和Y向轨道以及Z向轨道为两根导管。本专利技术的X向转换机构和Z向转换机构与Y向转换机构相同。本专利技术采用了微喷打印头，微喷打印头的压电陶瓷片承受控制器所施加的电压，产生收缩变形，由振膜挤压材料仓中的聚合物液体材料滴下到基片上，在计算机的指令下，点滴下的聚合物液体材料到基板上制成所设计的微光学元件。它还采用了恒温固化载物台或紫外光照射，加速了未成形微光学元件的固化速度。所有操作系统由计算机控制，所制作的微光学元件精度高。本专利技术具有设计合理、使用方便、自动化程度高等优点，可用于制作微光学元件。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图2是图1的左视图。图3是图1的俯视4是图1中微喷打印头10的结构示意图。图5是图1中恒温固化载物台20的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施例1在图1、2、3中，本实施例的制备微光学元件的微喷打印装置是由支架1、摄像头支座2、CCD摄像头3、Z向固定平台4、Z向导轨5、Z向丝杆6、Z向电机7、Z向轴套8、Z向移动平台9、微喷打印喷头10、计算机11、紫外光源系统12、紫外固化光纤13、X向固定平台14、X向导轨15、X向丝杆16、X向轴套17、X向移动平台18、Y向固定平台19、恒温固化载物台20、X向电机21、控制器22、固定平台23、Y向导轨24、Y向电机25、Y向丝杆26、Y向轴套27、Y向移动平台28联接构成。在固定平台23上左侧固定安装有控制器22、右侧放置有计算机11和紫外光源系统12，计算机11通过电缆与控制器22相连，通过控制器22对整机进行控制。在固定平台23上的中部用螺纹紧固联接件固定联接有支架1、Y向固定平台19，Y向固定平台19上前后两侧固定安装有两根Y向导轨24，本实施例的Y向导轨24为不锈钢管。两根Y向导轨24之间固定安装有Y向丝杆26，Y向固定平台19的后侧面用螺纹紧固联接件固定联接有Y向电机25，Y向电机25由计算机11通过控制器22进行控制，Y向移动平台28套装在Y向导轨24外放置于Y向固定平台19上，在Y向移动平台28的中部安装有Y向轴套27，Y向丝杆26的中部套装在Y向移动平台28中部的Y向轴套27内，Y向丝杆26和Y向轴套27为本实施例的Y向转换机构。当Y向电机25旋转时，带动Y向丝杆26转动，经Y向轴套27将Y向丝杆26的转动转换成Y向移动平台28沿Y向导轨24前后移动。在Y向移动平台28上用螺纹紧固联接件固定连接有X向固定动平台14，X向固定动平台14上的两侧固定安装有两根X向导轨15，X向导轨15为不锈钢管，两根X向导轨15之间固定安装有X向丝杆16，X向固定平台14的后侧面用螺纹紧固联接件固定联接有X向电机21，X向电机21由计算机11通过控制器22进行控制，X向移动平台18套装在X向导轨15外放置于在X向固定平台14上，在X向移动平台18的中部安装有X向轴套17，X向丝杆16的中部套装在X向移动平台18中部的X向轴套17内，X向丝杆16和X向轴套17为本实施例的X向转换机构。当X向电机21旋转时，带动X向丝杆16转动，经X向轴套17将X向丝杆16的转动转换成X向移动平台18沿X向导轨15前后移动。在X向移动平台18的上表面用螺纹紧固联接件固定联接有恒温固化载物台20，恒温固化载物台20用于固化微光学元件，制作微光学元件时，将玻璃基片放置在恒温固化载物台20上。在支架1上用螺纹紧固联接件固定联接有Z向固定平台4，Z向固定动平台4上的两侧固定安装有两根Z向导轨5，Z向导轨5为不锈钢管，两根Z向导轨5之间固定安装有Z向丝杆6，Z向固定平台4的上端面用螺纹紧固联接件固定联接有Z向电机7，Z向电机7由计算机11通过控制器22进行控制，Z向移动平台9套装在Z向导轨5外放置于Z向固定平台4上，在Z向移动平台9的中部安装有Z向轴套8，Z向丝杆6的中部套装在Z向移动平台9中部的Z向轴套8内，Z向丝杆6和Z向轴套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备微光学元件的微喷打印装置，其特征在于：在固定平台（２３）上左侧设置有控制器（２２）、右侧设置有紫外光源系统（１２）和通过电缆与控制器（２２）相连并通过控制器（２２）对整机进行控制的计算机（１１），在固定平台（２３）上的中部设置有支架（１）和Ｙ向固定平台（１９）以及与紫外光源系统（１２）相连接的紫外固化光纤（１３），Ｙ向固定平台（１９）上设置有Ｙ向导轨（２４）、通过导线与控制器（２２）相连的Ｙ向电机（２５）以及与Ｙ向电机（２５）相联的将Ｙ向的旋转运动转换成Ｙ向水平移动的Ｙ向转换机构，与Ｙ向转换机构相联接的Ｙ向移动平台（２８）设置在Ｙ向固定平台（１９）上，在Ｙ向移动平台（２８）上设置有Ｘ向固定动平台（１４），Ｘ向固定动平台（１４）上设置有Ｘ向导轨（１５）、通过导线与控制器（２２）相连的Ｘ向电机（２１）以及与Ｘ向电机（２１）相联的将Ｘ向旋转运动转换成Ｘ向水平移动的Ｘ向转换机构，与Ｘ向转换机构相联接的Ｘ向移动平台（１８）设置在Ｘ向固定平台（１４）上，在Ｘ向移动平台（１８）上设置有用于固化微光学元件的恒温固化载物台（２０），在支架（１）上设置有Ｚ向固定平台（４），Ｚ向固定动平台（４）上设置有Ｚ向导轨（５）、通过导线与控制器（２２）相连的Ｚ向电机（７）以及与Ｚ向电机（７）相联的将Ｚ向旋转运动转换成Ｚ向水平移动的Ｚ向转换机构，与Ｚ向转换机构相联接的Ｚ向移动平台（９）设置在Ｚ向固定平台（４）上，在Ｚ向移动平台（９）上设置有１～８个微喷打印喷头（１０），在支架（１）上设置安装有ＣＣＤ摄像头（３）的摄像头支座（２）。...

【技术特征摘要】
1.一种制备微光学元件的微喷打印装置，其特征在于在固定平台(23)上左侧设置有控制器(22)、右侧设置有紫外光源系统(12)和通过电缆与控制器(22)相连并通过控制器(22)对整机进行控制的计算机(11)，在固定平台(23)上的中部设置有支架(1)和Y向固定平台(19)以及与紫外光源系统(12)相连接的紫外固化光纤(13)，Y向固定平台(19)上设置有Y向导轨(24)、通过导线与控制器(22)相连的Y向电机(25)以及与Y向电机(25)相联的将Y向的旋转运动转换成Y向水平移动的Y向转换机构，与Y向转换机构相联接的Y向移动平台(28)设置在Y向固定平台(19)上，在Y向移动平台(28)上设置有X向固定动平台(14)，X向固定动平台(14)上设置有X向导轨(15)、通过导线与控制器(22)相连的X向电机(21)以及与X向电机(21)相联的将X向旋转运动转换成X向水平移动的X向转换机构，与X向转换机构相联接的X向移动平台(18)设置在X向固定平台(14)上，在X向移动平台(18)上设置有用于固化微光学元件的恒温固化载物台(20)，在支架(1)上设置有Z向固定平台(4)，Z向固定动平台(4)上设置有Z向导轨(5)、通过导线与控制器(22)相连的Z向电机(7)以及与Z向电机(7)相联的将Z向旋转运动转换成Z向水平移动的Z向转换机构，与Z向转换机构相联接的Z向移动平台(9)设置在Z向固定平台(4)上，在Z向移动平台(9)上设置有1～8个微喷打印喷头(10)，在支架(1)上设置安装有CCD摄像头(3)的摄像头支座(2)。2.按照权利要求1所述的制备微光学元件的微喷打印装置，其特征在于所说的Y向转换机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李育林，焦国华，胡宝文，王丽莉，李白涛，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]