[发明专利]一种非球面微小透镜及其阵列的制作方法和装置

摘要

本发明提出一种非球面微小透镜及其阵列的制作方法和装置，利用设置在台架(8)的一个开口向上的桶(1)和活塞(2)以及桶底部设置的具有不同分布的微小圆孔的可换的平面基底片(4)，将不同体积的光刻胶(3)液滴挤出垂悬在平面基底片(4)的下平面的具有亲水性能的基底平面(5)上，液滴在基底平面(5)上铺展的同时，利用体积力的向下拉伸作用，来获得稳态的、非球面系数K<0的非球面面形光刻胶的垂悬液滴(6)，再通过紫外光的固化来制作口径为数百微米至几毫米、平凸型的微小透镜及其阵列，从而减少像差的影响来提高光学系统的性能。

主权项

1.一种非球面微小透镜及其阵列的制作方法，其特征是：该方法利用的非球面微小透镜及其阵列的制作装置包括一个设置在一个台架(8)上的开口向上的桶(1)及活塞(2)，桶(1)底部为可换平面基底片(4)，光刻胶(3)被活塞(2)挤压穿过平面基底片(4)上具有不同分布和不同直径的圆形孔，平面基底片(4)下表面为具有亲水性能的基底平面(5)，使得挤出的光刻胶在其表面铺展获得非球面系数K<0的不同面形的非球面的垂悬液滴(6)，桶下方设置有紫外光源(7)用来固化垂悬液滴(6)以制作非球面微小透镜及其阵列，该方法包括如下步骤：/n第一步，设置在台架(8)上的开口向上的桶(1)中安装和固定具有圆形孔的平面基底片(4)，并灌入紫外光感光固化的光刻胶(3)；/n第二步，活塞(2)向下运动将光刻胶(3)从平面基底片(4)的圆孔中挤出并在具有亲水性能的基底平面(5)上形成垂悬液滴(6)；/n第三步，用紫外光对所得稳态面形的垂悬液滴(6)进行曝光固化；/n第四步，取出平面基底片(4)得到由光刻胶制成的非球面透镜或透镜阵列；/n第五步，以所得非球面透镜或透镜阵列为母型，利用PDMS的软模工艺或微电铸的硬模工艺进行二次翻模来制作非球面微小透镜及其阵列器件；/n所述的设置在台架(8)上的开口向上的桶(1)是一个圆形或方形的桶，其开口直径或边长为5.0～100.0mm，对应尺寸的活塞(2)的向下直线运动的分辨率为0.1um；/n所述的设置在圆形或方形的桶底部的平面基底片(4)为玻璃材料制成，直径或边长与对应桶的形状和尺寸相对应，其厚度为1.0～3.0mm；/n所述的设置在桶(1)底部的平面基底片(4)的外表面为具有不同亲水性能的基底表面(5)，其接触角范围为10°～60°；/n所述的设置桶(1)底部的平面基底片(4)的圆形孔直径为0.1mm～2.0mm，孔的分布排列方式为平行对齐方式或正六边形方式，孔与孔之间的中心距离为0.05mm～4.0mm；/n所述活塞(2)向下运动从平面基底片(4)的圆孔中挤出光刻胶形成垂悬液滴(6)的体积为2～20微升。/n