[發明專利]微透鏡陣列

無效

• 申請號: 200910049301.2
• 申請日: 2009-04-14
• 公開（公告）號: CN101520523A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 周松鉆;李仲禹;黃玲
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B1/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及一種光學透鏡，尤其涉及一種微透鏡陣列。

背景技術

微透鏡陣列，又稱復眼透鏡或蠅眼透鏡，是指由多個小透鏡通過某種機構集成在一起構成的一個整體器件。經常用在照明系統中，微透鏡陣列可以起到勻光作用。通常采用兩級微透鏡陣列聯用，以增強勻光的效果。

請參閱圖3，是微透鏡陣列的工作原理圖。光源的光線，包括軸上點光源6和設計允許的小角度軸外點光源7，從由微透鏡單元的前工作端面1組成的第一級微透鏡陣列10進入，會聚到由后工作端面2組成的第二級微透鏡陣列11處。即軸上點光源6和設計允許的小角度軸外點光源7分別經過準直鏡9、第一級微透鏡陣列10和第二級微透鏡陣列11后，這些光源被分解成多個子光源，這些子光源再經過會聚鏡12會聚到待照明面13，每一個子光源就各自照亮整個待照明面13，且它們的照明面是重合的，如此就實現了對待照明面13的勻光照明。但是這種結構無法克服大角度軸外雜散光8對待照明面13照明均勻度的影響。請參閱圖4，這種大角度軸外雜散光8僅使待照明面13的部分區域即大角度軸外雜散光源形成的照明面與待照明面相重合區域14被照明，致使待照明面13的照度均勻性大幅降低。

中國發明專利文件(公開日為2007年8月29日，公告號為CN101025447A)公開的雙面復眼透鏡，其是將兩級微透鏡陣列制作在同一塊基板上。采用這種結構便于在工程上控制安裝與調試的精度，從而提高勻光的效果。但是這種結構存在如圖4所示的缺陷：當光源中有部分軸外光角度比較大的雜散光即大角度軸外雜散光源7時，這部分大角度軸外雜散光源所形成的照明面15將與待照明面13發生嚴重的錯位，致使微透鏡陣列機構工作失效，待照明面13的均勻度會急劇下降。這在對照明均一性要求極高的微電子領域是不可接受的。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種微透鏡陣列，其內部的微透鏡單元的側面涂鍍有吸光介質膜層，該吸光介質膜層可以將照明區域發生錯位的軸外雜散光吸收掉，從而大幅改善照明的均勻度。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種微透鏡陣列，包括至少兩個接觸排列的微透鏡單元，所述微透鏡單元由前、后工作端面和側面圍成，所述前工作端面組成第一級微透鏡陣列，所述后工作端面組成第二級微透鏡陣列，所述微透鏡單元的側面的全部或部分涂鍍吸光介質膜層。

在上述微透鏡陣列中，所述吸光介質膜層采用石墨粉或油墨。

在上述微透鏡陣列中，所述吸光介質膜層是具有選擇性吸收功能的吸光介質膜層。

在上述微透鏡陣列中，所述具有選擇性吸收功能的吸光介質膜層是氧化鉍或硫化鎘。

在上述微透鏡陣列中，所述微透鏡單元是一棒狀體。

在上述微透鏡陣列中，所述棒狀體的橫截面是多邊形或圓形。

在上述微透鏡陣列中，所述微透鏡單元的前工作端面與后工作端面曲率半徑不相同。

在上述微透鏡陣列中，所述微透鏡單元錯位排列。

在上述微透鏡陣列中，所述微透鏡單元的材質是耐高溫的熔石英材料。

本發明的有益效果：由于本發明的微透鏡單元的側面涂鍍有吸光介質膜層，該吸光介質膜層能把照明區域發生錯位的軸外雜散光吸收掉，從而可以大幅改善照明的均勻度，有效降低了光源系統的成本。同時，這種涂鍍有吸光介質膜層的結構還能降低微透鏡陣列的衍射效應，從而進一步提高勻光效果。另外，這種吸光介質膜層還具有導熱的作用，將吸收的雜散光能量均勻地傳導出去，使整個器件更能適應高溫等工作環境，防止器件由于過熱而失效。

附圖說明

圖1是本發明微透鏡陣列外觀圖；

圖2是本發明微透鏡陣列中的一個微透鏡單元的剖面圖；

圖3是微透鏡陣列的工作原理圖；

圖4是大角度軸外雜散光對待照明面的影響示意圖；

圖5是本發明的有益效果圖。

圖中：1-(微透鏡單元的)前工作端面，2-(微透鏡單元的)后工作端面，3-(微透鏡單元的)下側面，4-(微透鏡單元的)上側面，5-吸光介質膜層，6-軸上點光源，7-小角度軸外點光源，8-大角度軸外雜散光源，9-準直鏡，10-第一級微透鏡陣列，11-第二級微透鏡陣列，12-會聚鏡，13-待照明面，14-大角度軸外雜散光源形成的照明面與待照明面相重合區域，15-大角度軸外雜散光源形成的照明面，16-大角度軸外雜散光被吸光介質吸收

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作清楚、完整地說明：