[发明专利]一种蝇眼透镜的制备方法

说明书

本发明涉及一种蝇眼透镜的制备方法，包括以下步骤：准备蝇眼模具和蝇眼基座：所述蝇眼模具上设有与所述蝇眼基座匹配的半球状凹坑，所述半球状凹坑底部设有若干个阵列分布的凹面；所述蝇眼基座为半球形结构，其内部设有贯穿蝇眼基座的球形面和平面的微型管道，并且该微型管道在所述球形面上的开口排布与所述蝇眼模具内凹面的排布一致；将所述蝇眼基座配合安装于所述蝇眼模具中，向所述蝇眼基座的微型管道中注塑聚二甲基硅氧烷，并使聚二甲基硅氧烷固化，将蝇眼基座从蝇眼模具中取出，得到蝇眼透镜。与现有技术相比，本发明具有制作周期短、成本低、方式简单等优点。

技术领域

本发明涉及一种蝇眼透镜，尤其是涉及一种蝇眼透镜的制备方法。

背景技术

蝇眼透镜在三维成像、医学器械、智能机器人等领域有着广泛的应用。蝇眼透镜作为一个核心光学元件，在众多应用中的都起到了重要的作用，已有一些蝇眼透镜制作的方法被先后提出。论文“Dragonfly-Eye-Inspired Artificial Compound Eyes withSophisticated Imaging”(vol.26(12)，pp.1995-2001，Advanced Functional Materials，2016)介绍了一种利用热压印在球上对平面透镜阵列进行压印制作蝇眼透镜的方法。论文“Bioinspired Fabrication of High-Quality 3D Artificial Compound Eyes byVoxel-Modulation Femtosecond Laser Writing for Distortion-Free Wide-Field-of-View Imaging”(vol.2(8),pp.751-758,Advanced Functional Materials，2014)介绍了一种利用飞秒激光对球形材料进行刻蚀产生一系列曲面制作蝇眼透镜的方法。论文“Miningthe Smartness of Insect Ultrastructures for Advanced Imaging andIllumination”(vol.28(24),pp.1705912,Advanced Functional Materials,2018)介绍了一种利用光刻胶制作平面透镜阵列后，利用聚二甲基硅氧烷倒模制作弹性膜，将弹性膜弯曲成半球状，加入光刻材料进行UV固化制作蝇眼透镜。然而，基于热压印对平面透镜进行压印制作蝇眼透镜的方法，以及利用PDMS制作弹性模再弯曲进行倒模制作蝇眼透镜的方法，操作过程复杂，蝇眼透镜变形大。基于飞秒激光刻蚀的制作蝇眼透镜的方法，只做过程复杂，耗时长，设备成本高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蝇眼透镜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种蝇眼透镜的制备方法，包括以下步骤：

准备蝇眼模具和蝇眼基座：所述蝇眼模具上设有与所述蝇眼基座匹配的半球状凹坑，所述半球状凹坑底部设有若干个阵列分布的凹面；所述蝇眼基座为半球形结构，其内部设有贯穿蝇眼基座的球形面和平面的微型管道，并且该微型管道在所述蝇眼基座的球形面上的开口与所述蝇眼模具内凹面的排布一致；

将所述蝇眼基座配合安装于所述蝇眼模具中，通过所述蝇眼基座的微型管道注塑聚二甲基硅氧烷，并使聚二甲基硅氧烷固化，将蝇眼基座从蝇眼模具中取出，得到蝇眼透镜。

本发明的制备原理为：在蝇眼模具上加工出凹面结构，蝇眼基座上设有与凹面结构位置匹配、形状匹配的微型管道，因此当蝇眼基座配套安装于蝇眼基座中时，微型管道的在球形面上的开口正好对准蝇眼基座内部的凹面，开口和凹面的形状匹配，再向蝇眼基座的微型管道中注入聚二甲基硅氧烷，固化后则在蝇眼基座的球形面的微型管道口处加工出凸出的球冠作为凸面透镜；微型管道内部充分填充了固化的聚二甲基硅氧烷，可以当作光波导，半球形顶部凸面透镜收集的光，可以经光波导传至蝇眼基座的底部，通过检测蝇眼基座底部管道口处的光强，可以推算出相应透镜所对的图像信息。