[發(fā)明專利]一種柔性微透鏡陣列及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211073366.2
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115390167A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 陶虎;維帥;秦楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 黃盼

本申請公開了一種柔性微透鏡陣列及其制備方法，包括所述柔性微透鏡陣列包括柔性基底與位于所述柔性基底上的微透鏡陣列層，所述微透鏡陣列層包括陣列分布的微透鏡單體，所述微透鏡陣列層還包括剛毛體，所述剛毛體位于所述微透鏡單體之間，所述剛毛體的高度大于所述微透鏡單體的高度。本申請通過在微透鏡單體之間設置剛毛體，能夠大大提升柔性微透鏡陣列的防霧性能，并且，微透鏡單體的焦距大大縮短，還能夠有效抑制光學串擾，提升柔性微透鏡陣列的光學隔離效果與成像能力。

技術領域

本申請涉及微納光學技術領域，尤其涉及一種柔性微透鏡陣列及其制備方法。

背景技術

微透鏡陣列是構成微光學系統(tǒng)的重要而又基本的光學元件，它是一系列孔徑在幾個微米至幾百微米的微小型透鏡按一定排列組成的陣列。微透鏡具有尺寸小、便于大規(guī)模制造、傳輸損耗小、可制成陣列形式、有特殊功能等優(yōu)點，廣泛用于微光學系統(tǒng)中的微型元件、光學及神經網絡計算、光學平行處理系統(tǒng)中的互連元件、寬場和紅外成像系統(tǒng)中的元件、光學濾波和材料加工系統(tǒng)中的衍射元件以及用于抗反射和偏振態(tài)控制的亞波長光柵結構等等。

但是，隨著光學元件的小型化，現(xiàn)有技術對透鏡結構的設計與控制有限，當入射光線與透鏡陣列表面具有比較大的夾角時，很容易發(fā)生臨近透鏡間的光學串擾(在成像領域也稱為鬼影(Ghost))，使得同一像元同時接收到多個透鏡傳來的光學信息，造成成像模糊；并且，水分子(或者水蒸氣分子)在透鏡表面的凝結會進一步影響成像，目前的微透鏡制造方法難以實現(xiàn)納米級透鏡表面形貌加工，也難以修正像差色差等透鏡缺陷，同樣會導致成像模糊，這些都極大的限制了微透鏡陣列在廣角度探測領域的應用。

申請內容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N柔性微透鏡陣列及其制備方法，能夠提升防霧能力，抑制光學串擾，提升光學隔離效果與成像能力。所述技術方案如下：

本申請?zhí)峁┮环N柔性微透鏡陣列，所述柔性微透鏡陣列包括柔性基底與位于所述柔性基底上的微透鏡陣列層，所述微透鏡陣列層包括陣列分布的微透鏡單體，所述微透鏡陣列層還包括剛毛體，所述剛毛體位于所述微透鏡單體之間，所述剛毛體的高度大于所述微透鏡單體的高度。

進一步地，所述剛毛體上遠離所述柔性基底的一端的直徑小于等于另一端的直徑。

進一步地，所述剛毛體包括加強部，所述加強部位于所述剛毛體上遠離所述柔性基底的一端。

進一步地，所述微透鏡陣列層還包括間隙區(qū)域，所述間隙區(qū)域位于所述微透鏡單體之間，所述剛毛體位于至少部分間隙區(qū)域。

進一步地，所述微透鏡單體包括折射曲面，所述折射曲面位于所述微透鏡單體上遠離所述柔性基底的一側，所述折射曲面的曲率半徑小于等于50μm。

進一步地，所述微透鏡單體的高度小于等于100μm。

進一步地，所述剛毛體的高度小于等于100μm。

進一步地，所述柔性微透鏡陣列的厚度小于等于200μm。

本申請還提供一種柔性微透鏡陣列，所述柔性微透鏡陣列包括柔性基底與位于所述柔性基底上的微透鏡陣列層，所述微透鏡陣列層包括陣列分布的微透鏡單體，所述微透鏡單體包括折射曲面，所述折射曲面位于所述微透鏡單體上遠離所述柔性基底的一側，所述折射曲面的曲率半徑小于等于50μm。

進一步地，所述微透鏡單體的高度小于等于100μm。

進一步地，所述柔性微透鏡陣列的厚度小于等于200μm。

進一步地，所述微透鏡陣列層還包括剛毛體，所述剛毛體位于所述微透鏡單體之間，所述剛毛體的高度大于所述微透鏡單體的高度。

進一步地，所述剛毛體的高度小于等于100μm。