[發(fā)明專利]一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010697853.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111965779B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊磊;陳卉;謝洪波;王茂宇;楊童
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B7/02
• 分類號(hào): G02B7/02;G02B3/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

本發(fā)明公開(kāi)了一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，包括第一保護(hù)工裝、第二保護(hù)工裝、第一微透鏡陣列、第二微透鏡陣列、二維微位移臺(tái)、高精度墊片和校正工裝；所述第一保護(hù)工裝和第二保護(hù)工裝分別與第一微透鏡陣列和微透鏡陣列進(jìn)行粘合，保護(hù)兩片微透鏡陣列；所述校正工裝用于調(diào)整第二微透鏡陣列相對(duì)位置，其通過(guò)固定在二維微位移臺(tái)上，用于實(shí)現(xiàn)兩片微透鏡陣列的高精度對(duì)齊。本發(fā)明提供的掃描式大面陣微透鏡陣的對(duì)齊方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)兩片微透鏡陣列微米量級(jí)的高精度對(duì)齊，具有體積小、裝置簡(jiǎn)單、加工精度要求低等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

微透鏡陣列是光學(xué)元器件微型化、陣列化、集成化的重要代表之一，一般由多個(gè)口徑較小、特定形狀的微透鏡按一定的規(guī)律排列組成。當(dāng)前，微透鏡陣列在成像光學(xué)、光束整形、光數(shù)據(jù)傳輸、光束掃描、高靈敏度傳感等領(lǐng)域均體現(xiàn)出了獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。

微透鏡陣列可用于掃描式成像光學(xué)系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)成像光學(xué)系統(tǒng)高分辨率與大視場(chǎng)之間的固有矛盾，具有掃描精度高、頻率快、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。掃描式微透鏡陣列通常由兩塊完全相同的微透鏡陣列和一個(gè)二維微位移驅(qū)動(dòng)器組成，具有層疊式的結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，微透鏡陣列1在二維位移臺(tái)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，微透鏡陣列2固定，以實(shí)現(xiàn)微透鏡陣列之間的二維相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

大面陣的微透鏡陣列具有通光孔徑大、子單元個(gè)數(shù)多、光束轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)大角度光束掃描等優(yōu)點(diǎn)。

由于微透鏡陣列子單元尺寸小、結(jié)構(gòu)精細(xì)，在掃描成像的實(shí)際應(yīng)用中，要求兩片微透鏡陣列之間的相對(duì)位置精確，并嚴(yán)格對(duì)齊。在具體實(shí)施過(guò)程中，往往由于兩片微透鏡陣列之間存在較大的傾斜和偏心誤差，對(duì)齊不準(zhǔn)，而致使掃描中出現(xiàn)雜散光等問(wèn)題，導(dǎo)致掃描角度和分辨率等達(dá)不到理論要求。大面陣微透鏡陣列的對(duì)齊技術(shù)難度更大、要求更高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前現(xiàn)有的兩片層疊式微透鏡陣列之間存在的相對(duì)傾斜、偏心和對(duì)齊不準(zhǔn)等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩片微透鏡陣列微米量級(jí)的高精度對(duì)齊。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，包括第一保護(hù)工裝、第二保護(hù)工裝、第一微透鏡陣列、第二微透鏡陣列、二維微位移臺(tái)、高精度墊片和校正工裝；

所述第一保護(hù)工裝和第二保護(hù)工裝分別與第一微透鏡陣列和微透鏡陣列進(jìn)行粘合，保護(hù)兩片微透鏡陣列；

所述第一微透鏡陣列與第一保護(hù)工裝粘合后安裝于二維微位移臺(tái)上，二維微位移臺(tái)用于第一驅(qū)動(dòng)微透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)的上下左右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)掃描；

所述兩片微透鏡陣列之間安裝高精度墊片，用于精確控制第一微透鏡陣列與第二微透鏡陣列之間的距離；

所述校正工裝用于調(diào)整第二微透鏡陣列相對(duì)位置，其通過(guò)固定在二維微位移臺(tái)上，用于實(shí)現(xiàn)兩片微透鏡陣列的高精度對(duì)齊。

其中，所述第一保護(hù)工裝包括一個(gè)具有一定厚度的正方形框，且其四角分別設(shè)計(jì)有倒角，便于微透鏡陣列的安裝和膠的粘合。

其中，所述第二保護(hù)工裝包括一個(gè)具有一定厚度的正方形框，且其四角分別設(shè)計(jì)有倒角，便于微透鏡陣列的安裝和膠的粘合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為，本發(fā)明提供的掃描式大面陣微透鏡陣的對(duì)齊方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)兩片微透鏡陣列微米量級(jí)的高精度對(duì)齊，具有體積小、裝置簡(jiǎn)單、加工精度要求低等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種便于對(duì)齊的掃描式大面陣的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；