曲面仿生复眼透镜微复型过程变形分析

杨俊等

摘要：针对大视场曲面仿生复眼透镜的制造难点，采用了一种基于气压辅助聚合物弹性体微复型的制造工艺，以实现大视场曲面微透镜阵列的快速、低成本制造。利用有限元软件（ABAQUS），对气压辅助微复型工艺过程中聚合物弹性体的大变形、曲面成型过程中微透镜的形变问题进行了仿真实验，得到了曲面成型过程中曲面轮廓对成型气压的依赖关系，以及不同纬度微透镜阵列的尺寸变化关系，并进行了相关工艺实验验证。结果表明，在气压辅助曲面成型过程中，成型曲面的轮廓为球面，其球面直径依赖于成型气压；曲面成型过程中，微透镜形变量沿曲面纬度方向基本一致，不同纬度上微透镜直径的增大率为9.45%～10.56%。由于在不同纬度处所制造的曲面复眼透镜的焦平面不同，因此曲面复眼透镜具有比平面微透镜阵列更大的视场。

关键词：气压辅助成型；曲面复眼透镜；变形分析