[发明专利]微透镜阵列模芯及其制作方法、微透镜阵列及其制作方法

权利要求书

1.一种微透镜阵列模芯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一圆柱形夹具，将该圆柱形夹具同轴安装于一超精密机床的主轴上；

提供一金属片，将该金属片可拆卸地贴合固定于该圆柱形夹具的外圆柱面上，形成一金属筒，该金属筒的中心线与所述主轴中轴线重合；

基于该微透镜阵列的结构，使该超精密机床的刀具在该金属筒外表面加工出凹窝阵列；

将加工有凹窝阵列的金属筒拆离所述主轴，形成所述微透镜阵列模芯。

2.如权利要求1所述的微透镜阵列模芯的制作方法，其特征在于，在将所述金属筒拆离所述圆柱形夹具后，还包括将所述金属筒整理成金属片的步骤。

3.如权利要求2所述的微透镜阵列模芯的制作方法，其特征在于，还包括如下步骤：在金属片上选取合适区域的凹窝阵列，去除该合适区域外的部分。

4.如权利要求1、2或3所述的微透镜阵列模芯的制作方法，其特征在于，在加工凹窝阵列过程中，所述刀具的进给方向垂直于所述主轴中轴线。

5.如权利要求4所述的微透镜阵列模芯的制作方法，其特征在于，在加工所述凹窝阵列的每一行凹窝过程中，控制超精密机床的刀具切削点坐标(C_c，X_c，Z_c)满足式(1)：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_c=\frac{x_p}{D/2}\×\frac{180}{\mathrm{\π}}\\ X_c=\frac{D}{2}+Z_p\\ Z_c=Y_p\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中(X_P,Y_p,Z_p)为所述切削点在平面坐标系(X,Y,Z)的坐标，满足式(2)：

$\left\{\begin{array}{c}{(X_P-X_0)}^2+{(Z_P-R-Z_0)}^2=R^2\\ X_0=-\frac{L}{2}+p\×k\\ Z_0=\sqrt{R^2-{\left(\frac{p}{2}\right)}^2}\\ -\frac{L}{2}\≤X_p\≤\frac{L}{2}\\ Z_p-R\≤0\\ Y_p=-\frac{W}{2}+p\×n\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，L为微透镜阵列的长度，W为微透镜阵列的宽度，p为微透镜阵列中每个微透镜的直径；D为金属筒外径，R为刀具半径，k为微透镜阵列的行序号，且k＝0,1...；n为每行微透镜阵列中各微透镜的顺序号，n＝0,1,2...；所述刀具逐行加工所述凹窝阵列的每一行凹窝。