[发明专利]透镜阵列的模具设备

说明书

本发明为一种透镜阵列的模具设备，用以将多个透镜压制在一平面或弯曲的板件结构上，该板件结构包括有一厚度T的板主体及多个贯穿该板主体的通孔，其特征在于：该透镜阵列的模具设备包括有一上压模及一下压模，该上压模包括有多个上模挤压区及多个上模穴，该下压模包括有多个下模挤压区及多个下模穴，该板件结构可活动地设置于该上压模与该下压模之间，多个透镜分别地设置于该板件结构的多个通孔之内。

技术领域

本发明涉及一种透镜阵列或微透镜阵列(Micro Lens Array)的模具设备，特别是关于一种用于制造平面板及变曲板结构的透镜阵列的模具设备。

背景技术

由于光电产业的蓬勃发展，许多精密光学元件日趋轻薄短小，且元件形状由平面、球面，乃至非球面、非轴对称等等形状较为复杂的自由曲面，带来形状精度、轮廓精度及表面粗糙度的要求，也日益严苛。在这些精密光学元件的制造加工里，一般会涉及厘米等级，甚至微米等级尺寸的加工精度；如此一来，该些光学元件的表面形状精度即可能达到次微米级，而表面粗糙度更甚至达到纳米等级。该些精密光学元件的体积小、质量轻，而且需求使用量大，其可以实现传统光学元件难以达到的微小、阵列和波面转换等特殊功能。

举例来说，成像光学系统、照明光学系统、光通讯、光信号处理系统里面的关键组件——微透镜阵列(MLA，Micro-Lens Array)；用以侦测光的强度、颜色及方向，且可以捕捉景物所形成光场信息的光场相机(Light-field Camera)；或者是晶圆级光学(Wafer LevelOptics)、波前检测仪(Wave-front Detector)、光纤连接器(Optical Fiber Coupler)、液晶显示器的增效模块(Brightness Enhancement Module of Liquid Crystal Display，LCD)、微型投影机(Picoprojector)及CIS(Contact Image Sensor)模块扫描器中的透镜等，都会使用到这些高精密度的光学元件，来用以输出或偶合光学参数，使光机电仪器或设备产生预设的光电功能。

以光场相机为例，其系通过微透镜阵列来记录下整个光场范围内，不同位置下光的强度及颜色，以及不同位置下光线的方向，然后再通过影像软体运算还原影像，即可任意调整焦点，进而产出新的影像。或是，将微透镜阵列设计成具有多种焦点的微透镜的组合，如此一来，只需一次取像，即可得到3D影像和3D深度信息图。相较于一般的相机只能记录不同位置下光的强度，该光场相机的微透镜阵列显然具有更优良、更广泛的光电应用价值。

如上所述的光学创新技术，均需通过曲面构型的微透镜阵列为基础而构成”复眼”式的成像视觉及集光系统，才能达到上述的特殊效果。该曲面构型的微透镜阵列因为具有广视场、高侦测灵敏度、体积小、重量轻等优势，所以在民用、在军用上，都有极广的应用潜力。目前已开发应用的产品，包括有机器人视觉系统、导弹侦测系统、无人机侦测系统等军民领域的多种产品。

传统上，平面型微透镜阵列的加工，须考量该透镜的加工难度、使用模具、工艺条件；通常，曲面型微透镜阵列的加工标准将会更严苛、更复杂，也因此德、日、美、加、英等国都投注许多研发资源进行开发寻求突破。

因此，如何克服现在的技术瓶颈，以更方便、更经济的手段，来以不同大小尺寸或是不同材质的透镜(Lens)，来制造出平面板及弯曲板形状的透镜阵列/微透镜阵列，这是本领域具有通常知识者努力的目标。

发明内容

本发明主要目的在达到平面板及弯曲板形状的透镜阵列或微透镜阵列的加工制造。

本发明另一目的在使平面板及弯曲板形状的透镜阵列或微透镜阵列的生产制造，可以兼顾制造精准度、结构可行性以及成本的经济性。