微透镜阵列

摘要： 为了提高微透镜阵列单点金刚石车削的加工精度与一致性,提出了加工误差的理论模型,并针对其补偿方法进行了理论分析和实验研究。将微透镜阵列加工等效为自由曲面加工,通过建立单点金刚石慢刀伺服切削模型,计算了理论曲面在每一个切削点处沿切削方向的曲率半径;结合刀具等效倾斜角模型和机床加工时延模型,进一步得到了慢刀伺服切削微透镜阵列误差面形的理论预测值。然后,使用原位测量设备测量处理得到实际加工误差,将面形误差理论值与实际加工误差测量值比较,并将面形误差理论值预补偿到加工程序中。实验结果表明,面形误差理论值与实际加工误差测量值具有一致性,两者偏差在[-0.7μm,0.3μm];补偿加工后微透镜阵列的PV值从5.4μm降低到0.6μm。所提出的微透镜阵列的单点金刚石车削加工与补偿方法能够预测误差面形,显著提升面形精度与一致性。

摘要： 通过光刻工艺和热熔法,制备了形貌均匀、尺寸可控的微透镜阵列,通过反应离子刻蚀技术制备用于改善光提取性能的纳米光栅结构,成功制备出高效光提取的微透镜/纳米光栅组合的微纳复合结构。研究了等离子体处理对纳米光栅形貌的影响规律、纳米光栅的形成机理以及微透镜/纳米光栅微纳复合结构光提取性能。实验结果表明,通过改变等离子体处理工艺条件,可实现纳米光栅周期与深度的调控,从而得到不同尺寸的微透镜/纳米光栅复合结构。当微透镜高度约为19.6μm,纳米光栅尺寸约为周期600±50 nm、深度20±5 nm时,微透镜/纳米光栅微纳复合结构可以在不改变绿光有机电致发光二极管器件电学特性的前提下,有效提高有机电致发光二极管器件的外量子效率,比单纯的有机电致发光二极管器件提高33%。

摘要： 目前手机摄像头已经具备在空间(x-y方向)和深度(z方向)维度上获取成像信息的能力,而在光谱维度的信息获取上一直停留在RGB三色上,受困于手机平台的尺寸限制,传统的成像光谱仪很难嵌入。本文基于多通道阵列滤光片、微透镜阵列成像和一体化集成制造技术,完成了系统整体设计、关键部件设计制造、整体装配,并实验验证了光谱成像。系统整体物理尺寸小于Φ6×6 mm,光谱分辨率为8 nm,光谱范围为0.53~0.68μm。实验研究表明,对不同颜色的实物成像,可以获得物体任意部位的光谱曲线,验证了快照式光谱仪的设计指标。该光谱仪具备了嵌入手机的基本条件,此研究有望推动成像光谱仪在手机上集成应用。

摘要： 本文针对微透镜阵列制备工艺及性能评估,提出高质量和高效的制备工艺参数研究和光学性能检测的解决方案。在光通信、光信息处理和光计算领域起到推动光电子器件发展的作用。如付诸现实将产生百万经济效益。

摘要： 为解决传统光纤传像系统中分辨率受传像光纤像素数量制约而导致系统整体分辨率提升困难的问题,提出一种基于塑料传像光纤阵列的多孔径高分辨成像技术,利用传像光纤阵列及图像拼接技术突破像素数难以提升的瓶颈。通过高分辨、小截面的传像光纤组合阵列提升像素,结合微透镜阵列重叠成像的效果,实现光纤阵列成像的完整性,有望使光纤传像系统像素数达到百万数量级。通过建立光纤传像系统性能指标与光学参数之间的关系,仿真设计一款室内监控远心镜头作为传像系统的主镜头,并设计微透镜阵列作为主镜头与传像光纤阵列之间的中继镜头。仿真结果表明,主镜头与微透镜阵列均满足传像光纤性能需求。实验测试结果表明,系统含有40万有效像素,分辨率为40 lp/mm,图像输出完整,该成像系统设计具有良好的可行性,对光纤传像系统的分辨率提升具有重要的实际参考意义。

摘要： 为了实现蓝宝石微透镜阵列模板的可控制备,采用刻蚀辅助激光加工技术得到了形貌可控、排列均匀的密排步蓝宝石微凹透镜阵列模板,并结合高温浇铸转写技术实现了K9玻璃微凸透镜阵列的快速制备;基于蓝宝石和玻璃之间较大的热膨胀系数差,实现了蓝宝石和玻璃的有效分离.结果表明,所制备的玻璃透镜阵列具有较高的表面平滑度,表面粗糙度仅有2nm,同时保持了高达80％的透过率,在可见波段,对于不同波长的光都展现了清晰的聚焦和成像效果;通过氢氟酸的清洁处理,蓝宝石透镜阵列模板可以实现重复利用.刻蚀辅助激光加工结合高温浇铸转写技术能够实现高平滑玻璃微透镜阵列的快速制备,该技术为硬质材料微纳器件的快速制备提供了参考.

摘要： 微透镜阵列经常被用于改善激光辐照度分布均匀性,相对于单种公差对辐照度分布均匀性影响的研究,多种装配公差对辐照度分布均匀性影响的研究很少.通过构建自动化的误差分析平台,可以将多种装配公差同时输入,并将分析结果以可视化的方式进行同步呈现.利用这一平台分析了透镜阵列在三个空间轴上的距离误差、偏移误差、旋转误差以及多种公差的叠加,并获得输出光束照度分布随之变化的规律.使用该平台对几个案例进行分析,结果表明该平台简单直观且同时实现对多种公差进行分析,对微透镜阵列的装调具有很好的指导作用.

摘要： 作为最基本的微光学元件,微透镜在多个领域都有非常广泛的潜在应用,然而常见的面向透明硬脆材料微透镜的制备方法效率低下,且对作业环境的要求较高,极大地限制了透明硬脆材料微透镜阵列的大面积制备.空间光调制器作为一种对光场进行调制的设备,可以方便地实现多焦点或者结构化的光场,在光通讯、激光加工等领域具有重要的应用潜力.本文介绍了利用飞秒激光烧蚀结合湿法刻蚀制备硬脆材料微透镜阵列的基本方法,并系统地分析了影响所制备微透镜形貌的关键因素.通过在加工过程中对聚焦光斑的数量和位置进行精细调控,极大地提高了透明硬脆材料微透镜阵列的加工效率,且可以在加工过程中动态地调整飞秒激光烧蚀改性的形貌,从而实现不同尺寸微透镜阵列的高速制备,展现了空间光场调制技术在微光子集成芯片加工领域的应用前景.

摘要： 基于仿生复眼的视觉优势,分析了仿生复眼的研究进展,对复眼的成像原理及部分昆虫复眼的结构进行了研究.根据生物复眼的结构形态,设计了六边形紧密拼接形式的曲面微透镜阵列及转像系统.同时,为了防止相邻子眼间的成像光束串扰,设计了单个光阑长度为1.5 mm的光阑阵列,实现了各子眼的单通道成像.根据光瞳衔接原则,对微透镜阵列和转换系统进行组合并优化.整个复眼的口径为8.66 mm,视场角为121°,每个子眼的口径为500 μm,子眼视场角为6°,在90 1p/mm处,复眼系统的MTF值均大于0.3,其RMS半径均小于艾里斑半径,系统成像质量达到设计要求.为满足3D增材制造工艺需求,设计了复眼系统的机械结构.公差分析结果表明,3D增材制造工艺可以满足系统的像质要求.

摘要： 为了获得高均匀性、对称性及一些特殊形状强度分布的白光发光二极管(LED)光束以满足某些特定的需求,基于白光LED光源为朗伯光源的特性,运用自由曲面透镜的方法对LED光束进行了光束整形,分别采用单一自由曲面透镜以及全内反射(TIR)透镜与微透镜阵列组合两种不同的整形结构,进行了加工工艺和原理理论分析,并通过了实验验证.结果表明,实验得到的圆形均匀光斑,其总光线利用率高达96％,有效面积光线利用率为88.4％;得到的矩形均匀光斑,总光线利用率为91％,有效面积光线利用率为78.7％,光束均匀度均在60％以上;通过自由曲面透镜方法进行白光LED光束整形效果极佳.该整形方法为白光LED光源的进一步广泛应用提供了重要的指导.

摘要： 微透镜阵列是集成成像3D显示系统的核心元件.本文提出一种结合光刻与喷墨打印制备用于集成成像3D显示的组合针孔/微透镜阵列的制备方法.首先利用光刻技术制备用于阻挡杂散光的小孔光栅,利用喷墨打印技术将低粘度高透过率的UV树脂按需打印于小孔光栅圆孔凹槽内实现具有高精度、高对齐度的组合针孔/微透镜阵列的制备,并研究其集成成像特性.结果表明采用本文方法制备的组合针孔/微透镜阵列具有良好的三维形貌,所制备的黑色圆孔凹槽阵列可以有效阻挡杂散光,提高显示清晰度,且大大提高微透镜的对齐度,改善形貌,从而提高其成像特性.相比单独微透镜阵列或针孔阵列,利用该组合针孔/微透镜阵列可以获得更好的重构图像质量.

摘要： 为了提高大视场激光引信抗气溶胶环境干扰的能力,本文提出了基于微透镜阵列的激光引信抗气溶胶干扰方法,就是在大视场激光引信中,通过微透镜阵列对激光发射光束进行分束,形成离散化照明光束,在保持引信所要求的探测视场前提下,压缩发射光束光斑截面尺寸,以增强目标回波功率、减小烟雾气溶胶后向散射干扰,提升信噪比,从而提高激光引信抗气溶胶环境干扰的能力.仿真结果表明:激光发射光束从泛光照明改为离散化照明后,烟雾气溶胶后向散射干扰明显减小,同时目标回波功率也有一定的提升,提升了信噪比,从而可以提高激光引信抗烟雾等气溶胶干扰的能力.

摘要： 由于是接受目标自身的辐射,红外成像探测环境适应性强,可以昼夜工作,并具有一定的伪装识别能力,是当今各国争相发展的一项探测技术,尤其是高分辨率、高灵敏度的红外成像与探测.本文提出了一种是使用微透镜阵列和探测器单片集成以提高红外系统成像分辨率和探测灵敏度的技术途径.针对空间用线列红外探测器件设计了折射型微透镜阵列,并进行了仿真和评估.主要工作包括折射型微透镜阵列的设计,选择透镜最佳会聚位置和排列方式,并使用Zemax软件对理论设计的微透镜进行仿真.仿真结果表明,微透镜阵列与探测器的单片集成对红外成像探测器性能的提高起到了积极的作用,具有重要的应用价值.

摘要： 微透镜阵列的形状和特征尺寸决定了其光学特性,对微光学透镜的三维结构特征尺寸进行精确快速的测量至关重要.从具有放大系统的Mach-Zehnder干涉仪获得的微透镜阵列的单帧干涉图,利用小波变换提取了微透镜阵列的三维形状和特征尺寸,测量结果与原子力显微镜测量结果非常吻合.该方法具有大测量范围、无损伤和快速的优点。

摘要： 阵列式(推帚式)三维成像是极具潜力的下一代激光三维成像技术.本文设计了一套适合阵列式激光三维成像的离轴三反光纤发射系统.由光纤的数值孔径和发射口径确定了光束的缩束比,利用微透镜阵列对光纤激光的发散角进行了约束.由光纤阵列的长度确定了光学系统的发射总视场.离轴三反光学系统设计将光纤阵列置于离轴三反光学系统焦面位置,反向追迹光线,通过对离轴镜的间隔、离轴角和非球面型等参数的优化对系统进行设计.本设计实例实现了单束光纤激光以微弧度量级的较小发散角出射在目标面上,形成圆对称性良好的足印光斑.对设计结果的光线追迹表明,微透镜阵列使光纤激光的发散角得到了较好的控制.

摘要： 本文提出一种高分辨微结构图像阵列与微透镜阵列结合的集成成像三维显示技术.由于微结构图像阵列具有很高的分辨率,将其应用于集成成像系统,可有效增加透过微透镜阵列的有效图像像素,提高三维图像分辨率.本文基于光学设计基本理论,分析计算了三维图像分辨率与微透镜焦距,微结构图像阵列与微透镜阵列间距离,及微结构图像阵列分辨率之间的关系,证实了在透镜焦距及成像物距固定情况下,三维图像分辨率随着微结构图像阵列分辨率增加而增大.进而利用微纳光刻技术制备了分辨率高达1000线/mm的微结构图像阵列,将其应用于集成成像系统,成功实现了高分辨三维图像显示,所获得的三维图像分辨率约10线/mm.相比于传统集成成像系统,该种技术获得的三维图像分辨率得到了极大的提高,在各种静态三维显示,如三维照片,三维广告等方面具有极大的潜力.

摘要： 集成成像技术是当前三维显示领域的研究热点,是一种基于微透镜阵列的三维场景获取和重现技术。相比于其它的三维显示技术,集成成像技术具有不需要观察者佩戴特殊的眼镜、记录过程不要求采用相干光源、产生的图像包含全真色彩以及连续的视差信息等众多优点,被认为是最有希望能实现全真三维显示的三维图像技术.视角是评估集成成像效果的重要因素之一,本文分析得到了集成成像的视角与系统参数的关系.分析了子图像素在空间中的传播光路,并采用亮度法对实验中的集成成像系统的视角范围进行了测量。

摘要： 采用光刻热熔工艺制作了半球形和异形树酯微凸透镜阵列，并对其丰要光学性能进行了研究。结果表明，半球形和异形树酯微凸透镜阵列制作工艺简单、成本低、像质好，有广阔应用前景。

摘要： 本文在3DS MAX软件中创建三维场景，并用相机阵列模拟微透镜阵列记录该三维场景；基于两步记录的计算机集成成像原理，建立了第二次记录的光学路径的数学模型，用提出的数学模型将第一次记录图像上每一个像素点投影到第二次记录图像上对应的像素位置，生成了第二次记录的集成图像；将该集成图像分别进行计算机再现和光学再现，得到三维场景清晰、逼真的立体再现显示效果。

摘要： 集成成像技术由于有着很多其他三维显示技术不具备的优点,如观察者可以看到连续视差,无需佩戴特殊的眼镜等,一直受到广泛的关注.子图阵列是集成成像技术中联系获取过程和重现过程的重要纽带,是研究集成成像技术的重点.本文系统阐述了各种子图阵列产生方法,并着重介绍了基于相机阵列的子图生成方法.

摘要： 本申请提供一种PDMS微透镜阵列及利用凹模液相成型制备PDMS微透镜阵列的方法，属于微透镜阵列制造技术领域。利用凹模液相成型制备PDMS微透镜阵列的方法，包括：在衬底的表面形成液面层，液面层的材料为可固化材料。将PDMS片的具有呈阵列分布的圆孔的开口一侧表面与液面层接触并保持后固化液面层，以使液面层形成与每个圆孔的位置对应的凹面。将PDMS片与固化后的液面层剥离得到微透镜阵列凹模。从微透镜阵列凹模制得PDMS微透镜阵列。利用凹模液相成型的方法制备微透镜阵列凹模，工艺简单、操作容易、成本低廉，由此制得的PDMS微透镜阵列外表面轮廓成型质量高，成像效果好。

摘要： 本发明提供一种在OLED显示器中形成微透镜阵列的方法和微透镜阵列。所述方法包括以下步骤：提供OLED面板，所述OLED面板的出光面具有封装结构；在所述封装结构上形成图形化的网格结构，所述网格结构中的网格单元为方形网格或正六边形网格；在所述网格单元中填充滴液，相邻网格中的滴液彼此隔离；固化所述滴液，形成微透镜阵列。本发明提供了一种在OLED显示器中形成微透镜阵列的方法，可用于在OLED器件中形成异型微透镜阵列。相比于现有技术，本发明能在节约成本的前提下进一步提升微透镜阵列的占空比，提高了OLED的器件性能。

摘要： 本发明提供的是微透镜阵列的光轴对准容易、生产率优良的微透镜阵列及液晶显示装置。本发明的微透镜阵列的制造方法具有以下步骤：在透明基板(102)的与具有开口部(161a)的面相反一侧的面上形成感光性树脂层(210)的步骤；相对于具有与曝光用微透镜阵列(403)的形状对应的强度分布的平行光，配置曝光用基板和透明基板(102)使得平行光利用曝光用微透镜阵列(403)会聚而从开口部(161a)入射到透明基板(102)内的步骤；使平行光通过曝光用基板照射到感光性树脂层(210)上以对感光性树脂层(210)进行曝光的步骤；对已曝光的感光性树脂层(210)进行显影的步骤。

摘要： 本发明公开了一种微透镜阵列的制备方法，包括：提供一基底，并在基底上涂布一层疏水性材料层；使用紫外光透过掩模版照射所述基底，掩膜板上设置有多个图案，紫外光透过多个图案照射基底；将基底放置在碱液中进行浸泡，获取具有亲疏水层，其中，亲疏水层包括亲水区域和疏水区域，亲水区域为被紫外光照到的区域，疏水区域为未被紫外光照到的区域，亲水区域的表面能大于疏水区域的表面能；在所述基底上涂布液态树脂，经固化后获取微透镜阵列，其中，在具有亲疏水层的基底上涂布液态树脂，液态树脂将附着在亲水区域，经固化后获得微透镜阵列。本发明所制备的微透镜阵列表面轮廓光滑，大小均一、光学性能极佳，可在平面或曲面基底上制备微透镜阵列。

摘要： 本发明涉及微纳器件制备技术领域，特别涉及一种微透镜阵列的制备方法、微透镜阵列、系统及设备。所述方法包括：获取柔性衬底；对所述柔性衬底进行预处理；在预处理后的所述柔性衬底上设置微透镜打印材料；将所述微透镜材料按照预设微透镜结构在所述柔性衬底上进行增材打印，得到柔性微透镜阵列。该微透镜阵列的制备方法，使用增材制造的方法实现了微透镜阵列在柔性基底上的大面阵制造。所得到的微透镜阵列具有低像差、高透光、结构稳定性好的特点。此外，对柔性衬底进行预处理，使柔性衬底具备良好的定型能力与贴敷性，利于实现柱面弯曲或球面弯曲，方便微透镜阵列的广角成像。

摘要： 本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种微透镜阵列，该微透镜阵列包括：基底和设置在所述基底上的微透镜层；所述微透镜层由周期排列的微透镜单元构成，所述微透镜单元包含至少一个结构不同的微透镜。本发明微透镜阵列相比传统透镜阵列的优势是可以获得大角度低中心亮度调制输出光场。本发明还公开了一种微透镜阵列的制备方法和使用该微透镜阵列的光学检测装置。

摘要： 本发明提供了一种微透镜阵列的制备方法及其微透镜阵列、应用，涉及光电器件技术领域；该制备方法包括：在基板上形成第一压印胶层；利用压印、刻蚀工艺将纳米压印模板上的图案转移到基板上，形成阵列的微透镜单元；去除第一压印胶层，获取阵列的微透镜单元；在阵列的微透镜单元表面形成介质层，得到所需的微透镜阵列；其中，介质层的厚度和材料根据微透镜阵列应用的器件的焦距和/或折射率的需求获取；刻蚀工艺中，根据待得到的微透镜单元的底面直径D与中心厚度d与的比值，调整刻蚀工艺中所采用的处理气体中卤化氢和和氟化物的比例。本申请还提供一种微透镜阵列。本申请提供的微透镜阵列的制备方法及其微透镜阵列精度高，参数灵活可调。

摘要： 本申请提出一种微透镜阵列、微透镜阵列的制备方法和制备装置，所述微透镜阵列包括光学玻璃基底；光学玻璃球冠，所述光学玻璃球冠设置于所述光学玻璃基底上；折射率匹配胶，设置于所述光学玻璃基底和所述光学玻璃球冠之间，以将所述光学玻璃球冠固定在所述光学玻璃基底上；其中，所述光学玻璃基底、所述光学玻璃球冠和所述折射率匹配胶的折射率相同；所述光学玻璃球冠和所述光学玻璃基底采用同一种光学玻璃制成。根据本申请的示例实施例，在保证透镜球面的光洁度的同时，可实现低成本批量化生产。

摘要： 本实用新型公开了一种微透镜阵列结构及包含该微透镜阵列结构的投影装置，其包括透镜阵列和阻光墙，透镜阵列为N层，N层透镜阵列分布在N个平面，每一层透镜阵列中都包含M个子透镜，所有透镜阵列中的子透镜均一一对应，相互对应的N个子透镜光轴共线，组成一个子光学通道，阻光墙设置在每个子光学通道外围，对子光学通道形成全包围或部分包围，通过阻光墙防止子光学通道内传播的光线传播到其它子光学通道，并经由其它子光学通道的子透镜成像。该微透镜阵列结构及包含该微透镜阵列结构的投影装置，是把具备相同功能的挡光结构设置在了微透镜阵列内部，从而大大精简了产品的尺寸，集成度更高，成本更低。

摘要： 本实用新型公开了一种微透镜阵列基板、微透镜阵列投影装置及车辆。该微透镜阵列基板包括基材层、图案层、第一微透镜层、遮光层及第二微透镜层。基材层具有相背设置的第一表面和第二表面，图案层设于第一表面上，第一微透镜层设于图案层的背离第一表面的一侧，遮光层设于第二表面上，以及第二微透镜层设于遮光层的背离第二表面的一侧。本实用新型能够使微透镜阵列基板实现薄型化、小型化设计，从而当微透镜阵列基板应用于微透镜阵列投影装置时，能够减少对微透镜阵列投影装置的空间的占用，从而使得微透镜阵列投影装置也能够实现小型化设计。