[實(shí)用新型]一種非球面微透鏡陣列制作裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820160426.3
• 申請(qǐng)日: 2008-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN201271984Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王克逸;詹珍賢;姚海濤;丁志中;李端發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C41/12
• 分類號(hào): B29C41/12;B29C41/52;B29C41/36;B29C41/46;G02B13/00;G02B3/02;B29L11/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微透鏡陣列制作裝置，特別涉及能夠改變透鏡面形并實(shí)時(shí)檢測透鏡光學(xué)參數(shù)的微透鏡陣列制作裝置。

背景技術(shù)

微透鏡是微光學(xué)領(lǐng)域的重要器件之一，微透鏡及其陣列器件在光束整形、光束耦合、復(fù)眼透鏡、集成成像等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

目前常見的微透鏡制作方法主要有金剛石切削法、光刻膠熱熔成型法、模壓成型法、噴墨印刷式技術(shù)等。金剛石切削法是用機(jī)械加工的方法切削玻璃得到透鏡折射面，該方法得到的透鏡表面光潔度不高，且成本較高，工藝重復(fù)性較差。光刻膠熱熔成型法是用光刻的方法獲得塊狀的光刻膠，然后加熱使光刻膠熔化自然形成透鏡面形，該方法工藝復(fù)雜，成本很高，只能制作尺度很小的透鏡，而且透鏡面形是自然形成的球面。眾所周知，球面透鏡具有不可消除的球差，其成像性能較差。模壓成型法是將液體倒入模具中，用加熱或紫外固化的方法使液體固化得到透鏡，透鏡的形狀取決于模具的形狀和質(zhì)量，該方法對(duì)模具的要求較高，而模具的加工困難，成本很高，而且容易磨損，使用多次后模具即報(bào)廢。

噴墨印刷式技術(shù)是用類似于噴墨打印機(jī)的噴墨技術(shù)，將液滴噴出并彈落于基體上，自然形成透鏡面形，用加熱或紫外照射的方法使液滴固化得到固體透鏡。例如中國專利號(hào)CN200510083332.1，公開日2006年01月18日，名稱為“微透鏡的制造方法以及微透鏡的制造裝置”的專利，該發(fā)明涉及一種微透鏡的制造方法，是將含有微透鏡的構(gòu)成材料的液滴從液滴噴頭噴出并彈落于基體上，在從噴出所述液滴后直到剛剛彈落后期間，至少向所述液滴照射一次紫外線。另外，該發(fā)明的微透鏡的制造裝置具有：噴出含有微透鏡的構(gòu)成材料的液滴噴頭、載置需要形成微透鏡的基體的工作臺(tái)、和對(duì)從所述液滴噴頭朝向所述基體飛行中的所述液滴或在所述基體上彈落后的所述液滴照射紫外線的紫外線照射機(jī)構(gòu)。該發(fā)明所設(shè)計(jì)的微透鏡制作方法就屬于噴墨印刷式技術(shù)。

該發(fā)明的不足之處在于：所制作的透鏡形狀是液滴由表面張力作用自然形成的面形，為球面，具有不可消除的球差，成像性能較差；不能根據(jù)需要操控所制作的透鏡的面形；而且在透鏡制作過程中不能實(shí)時(shí)檢測透鏡的面形和光學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有微透鏡及其陣列器件制作時(shí)無法操控透鏡面形，無法實(shí)時(shí)檢測所制作透鏡面形和光學(xué)性能的問題，本實(shí)用新型提供一種工藝簡單、重復(fù)性高、制造成本低的非球面微透鏡陣列制作裝置。

實(shí)現(xiàn)上述目的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是這樣的：

一種非球面微透鏡陣列制作裝置包括主體支架9、注射器19、上電極11、橫向檢測光路、縱向檢測光路、環(huán)形紫外光源8和整體式二維平移臺(tái)4；

所述主體支架9下部為工作臺(tái)狀，工作臺(tái)中部向上為門字形垂直立臂，垂直立臂上端設(shè)有一懸臂；

垂直立臂一側(cè)的主體支架9的工作臺(tái)上設(shè)有注射器橫向平移臺(tái)21，注射器橫向平移臺(tái)21上垂直設(shè)有注射器縱向平移臺(tái)20，注射器19通過注射器支架18設(shè)于注射器縱向平移臺(tái)20上；注射器19下方的主體支架9上設(shè)有盛液盒22；

盛液盒22一側(cè)的主體支架9下部通過白光光源支架24設(shè)有白光光源23，且白光光源23與樣品臺(tái)6對(duì)應(yīng)；主體支架9另一側(cè)下部通過反光鏡支架29設(shè)有反光鏡5，反光鏡5的下方對(duì)應(yīng)設(shè)有低像差鏡頭2，低像差鏡頭2連接著面形檢測攝像頭1；所述橫向檢測光路由所述的白光光源23、反光鏡5、低像差鏡頭2和面形檢測攝像頭1組成；

所述主體支架9的懸臂端部連接著一維調(diào)整臺(tái)17，一維調(diào)整臺(tái)17上設(shè)有長工作距離物鏡14，長工作距離物鏡14連接著觀察攝像頭16，觀察攝像頭16一側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體激光器13；

長工作距離物鏡14下方設(shè)有上電極11，上電極11通過上電極支架12設(shè)于上電極縱向平移臺(tái)15上，上電極縱向平移臺(tái)15立設(shè)于上電極橫向平移臺(tái)10上，上電極橫向平移臺(tái)10設(shè)于主體支架9的門字形垂直立臂中部工作臺(tái)面上；

與上電極11對(duì)應(yīng)，整體式二維平移臺(tái)4下方設(shè)有連續(xù)變倍鏡頭25，連續(xù)變倍鏡頭25連接著焦斑檢測攝像頭28，連續(xù)變倍鏡頭25通過二維調(diào)整臺(tái)26設(shè)于光斑尋找平移臺(tái)27上，光斑尋找平移臺(tái)27垂直設(shè)于主體支架9下部；所述縱向檢測光路由所述的半導(dǎo)體激光器13、連續(xù)變倍鏡頭25和焦斑檢測攝像頭28組成；

懸臂下方通過平移臺(tái)支架3設(shè)有整體式二維平移臺(tái)4，整體式二維平移臺(tái)4為回字形，其頂面設(shè)有樣品臺(tái)6，其中部上方設(shè)有環(huán)形紫外光源8。

所述樣品臺(tái)6和上電極11材料均為玻璃，樣品臺(tái)6下表面和上電極11上表面設(shè)有氧化銦錫鍍層；樣品臺(tái)6接地，上電極11接0-5500V電壓。