[发明专利]一种柔性微透镜阵列及其制备方法

说明书

本申请公开了一种柔性微透镜阵列及其制备方法，包括所述柔性微透镜阵列包括柔性基底与位于所述柔性基底上的微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括阵列分布的微透镜单体，所述微透镜阵列层还包括刚毛体，所述刚毛体位于所述微透镜单体之间，所述刚毛体的高度大于所述微透镜单体的高度。本申请通过在微透镜单体之间设置刚毛体，能够大大提升柔性微透镜阵列的防雾性能，并且，微透镜单体的焦距大大缩短，还能够有效抑制光学串扰，提升柔性微透镜阵列的光学隔离效果与成像能力。

技术领域

本申请涉及微纳光学技术领域，尤其涉及一种柔性微透镜阵列及其制备方法。

背景技术

微透镜阵列是构成微光学系统的重要而又基本的光学元件，它是一系列孔径在几个微米至几百微米的微小型透镜按一定排列组成的阵列。微透镜具有尺寸小、便于大规模制造、传输损耗小、可制成阵列形式、有特殊功能等优点，广泛用于微光学系统中的微型元件、光学及神经网络计算、光学平行处理系统中的互连元件、宽场和红外成像系统中的元件、光学滤波和材料加工系统中的衍射元件以及用于抗反射和偏振态控制的亚波长光栅结构等等。

但是，随着光学元件的小型化，现有技术对透镜结构的设计与控制有限，当入射光线与透镜阵列表面具有比较大的夹角时，很容易发生临近透镜间的光学串扰(在成像领域也称为鬼影(Ghost))，使得同一像元同时接收到多个透镜传来的光学信息，造成成像模糊；并且，水分子(或者水蒸气分子)在透镜表面的凝结会进一步影响成像，目前的微透镜制造方法难以实现纳米级透镜表面形貌加工，也难以修正像差色差等透镜缺陷，同样会导致成像模糊，这些都极大的限制了微透镜阵列在广角度探测领域的应用。

申请内容

针对上述现有技术中存在的问题，本申请提供了一种柔性微透镜阵列及其制备方法，能够提升防雾能力，抑制光学串扰，提升光学隔离效果与成像能力。所述技术方案如下：

本申请提供一种柔性微透镜阵列，所述柔性微透镜阵列包括柔性基底与位于所述柔性基底上的微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括阵列分布的微透镜单体，所述微透镜阵列层还包括刚毛体，所述刚毛体位于所述微透镜单体之间，所述刚毛体的高度大于所述微透镜单体的高度。

进一步地，所述刚毛体上远离所述柔性基底的一端的直径小于等于另一端的直径。

进一步地，所述刚毛体包括加强部，所述加强部位于所述刚毛体上远离所述柔性基底的一端。

进一步地，所述微透镜阵列层还包括间隙区域，所述间隙区域位于所述微透镜单体之间，所述刚毛体位于至少部分间隙区域。

进一步地，所述微透镜单体包括折射曲面，所述折射曲面位于所述微透镜单体上远离所述柔性基底的一侧，所述折射曲面的曲率半径小于等于50μm。

进一步地，所述微透镜单体的高度小于等于100μm。

进一步地，所述刚毛体的高度小于等于100μm。

进一步地，所述柔性微透镜阵列的厚度小于等于200μm。

本申请还提供一种柔性微透镜阵列，所述柔性微透镜阵列包括柔性基底与位于所述柔性基底上的微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括阵列分布的微透镜单体，所述微透镜单体包括折射曲面，所述折射曲面位于所述微透镜单体上远离所述柔性基底的一侧，所述折射曲面的曲率半径小于等于50μm。

进一步地，所述微透镜单体的高度小于等于100μm。

进一步地，所述柔性微透镜阵列的厚度小于等于200μm。

进一步地，所述微透镜阵列层还包括刚毛体，所述刚毛体位于所述微透镜单体之间，所述刚毛体的高度大于所述微透镜单体的高度。

进一步地，所述刚毛体的高度小于等于100μm。