一种微光学结构的设计制造方法及微光学结构技术

本发明专利技术提供一种微光学结构的设计制造方法，获得第一微光学结构的设计结构和第一光学参数以及使用的第一胶水材料，以确定其中的对应关系；获得微光学结构的目标光学参数，其中目标光学参数通过设计要求或产品用途确定；根据第一光学参数和目标光学参数，向第一胶水材料中添加第二物质；利用添加了第二物质的第一胶水材料，不改变设计结构，制备微光学结构。在生产制备不同光学性能的微光学结构时，采用本发明专利技术提供的设计制造方法，无需调整微光学结构中光学单元的设计结构，节省了设计和开模的成本和时间，提高了生产效率，减少了使用的胶水种类，节省了采购成本和储存成本。本发明专利技术的还提供了一种微光学结构，应用前述的设计制造方法生产制备。法生产制备。法生产制备。

【技术实现步骤摘要】
一种微光学结构的设计制造方法及微光学结构


[0001]本专利技术大致涉及光学设备
，尤其是一种微光学结构的设计方法及微光学结构。

技术介绍

[0002]微光学结构主要指表面或内部具有微米级结构或光学单元的光学元器件，例如衍射光学元件和微透镜阵列，微光学结构对于其中光学单元的精度要求极高，以纳米压印工艺为例，纳米压印工艺的原理是利用模板按压未固化的胶水层，将模板上的图形拓印在胶水层上，在胶水层经过固化后，即可获得具有设计图形的光学结构层，其中模板根据设计结构制作相反的图形，在微光学结构中，模板的精度影响着最终产品的质量。
[0003]微光学结构依靠其中的光学单元实现技术效果，因此光学单元的性能直接影响微光学结构的整体性能，其中视场角和窗口效率是微光学结构的重要光学性质，也通过单一的光学单元反映。在生产过程中，专利技术人发现决定光学单元视场角和窗口效率的主要因素包括两个方面，分别是选用的承载胶水的材质和预先设计的光学单元结构。根据微光学结构的使用要求不同，需要不同的视场角和窗口效率，现有的操作方法是选择不同的胶水，并设计新的光学单元的结构，在测试合格后，胶水的材质和光学单元的结构构成的组合对应一个特定的视场角和窗口效率。依然以纳米压印工艺为例，在现有的操作方法中，制作试件需要预先开模制作模板，不仅成本高昂，而且设计投板周期长，影响生产效率。同时，不同材质的胶水需要单独采购，对于不同要求的微光学结构，胶水无法共用，又进一步提高了微光学结构的生产成本和储存成本。
[0004]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种微光学结构的设计制造方法，无需调整微光学结构的设计结构，即可改变微光学结构的光学性能，节省设计开模成本，提高生产效率，同时无需长时间储存多种胶水种类，降低了采购和储存成本。本专利技术还提供了一种微光学结构，应用前述的设计制造方法制备。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]一种微光学结构的设计制造方法，其中所述微光学结构包括衍射光学元件和微透镜阵列，所述设计制造方法包括：
[0008]S101：获得第一微光学结构的设计结构和第一光学参数以及使用的第一胶水材料，以确定其中的对应关系，其中第一微光学结构为已有的微光学结构；
[0009]S102：获得微光学结构的目标光学参数，其中所述目标光学参数通过设计要求或产品用途确定；
[0010]S103：根据所述第一光学参数和所述目标光学参数，向所述第一胶水材料中添加
第二物质，所述第二物质不同于所述第一胶水材料，第二物质用于改变胶水材料的光学参数；和
[0011]S104：利用添加了所述第二物质的第一胶水材料，不改变所述设计结构，制备微光学结构。
[0012]根据本专利技术的一个方面，所述微光学结构的设计制造方法还包括：
[0013]S105：测试利用添加了第二物质的胶水材料制作而成的微光学结构，并获得该微光学结构的第二光学参数；
[0014]S106：根据所述第二光学参数和所述目标光学参数，改变第二物质的量并添加到所述第一胶水材料中，重复执行所述步骤S104和S105，直至制得的微光学结构的第二光学参数与所述目标光学参数的差值不大于预设值。
[0015]根据本专利技术的一个方面，所述微光学结构的设计制造方法还包括：
[0016]S105：测试利用添加了第二物质的胶水材料制作而成的微光学结构，并获得该微光学结构的第二光学参数；
[0017]S107：比较所述第一光学参数和所述第二光学参数，并获得光学参数变化量和变化方向；和
[0018]S108：建立所述光学参数变化量和变化方向与第二物质添加量的对应关系。
[0019]根据本专利技术的一个方面，所述微光学结构的设计制造方法还包括：
[0020]S109：根据所述第二光学参数和所述目标光学参数，结合光学参数变化量和变化方向与所述第二物质添加量的对应关系，向所述第一胶水材料中添加第二物质。
[0021]根据本专利技术的一个方面，利用所述步骤S109中获得的添加了第二物质的第一胶水材料重复执行所述步骤S104和105，直至制得的微光学结构的第二光学参数与所述目标光学参数的差值不大于预设值。
[0022]根据本专利技术的一个方面，其中所述第一光学参数和目标光学参数包括微光学结构的视场角。
[0023]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二物质为甲氧基酚体系的阻聚剂、苯二酚体系的阻聚剂、1,1
‑
二苯基
‑2‑
三硝基苯肼缓聚剂、异丙酮、丙酮、环氧树脂稀释剂中的一种或多种。
[0024]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二物质为与所述第一胶水材料对应的光学参数不同的第二胶水材料，且所述第二胶水材料与所述第一胶水材料不发生化学反应。
[0025]根据本专利技术的一个方面，其中所述步骤S103还包括：向所述第一胶水材料中添加第二物质后，充分搅拌第一胶水材料和第二物质的混合物，并消除气泡。
[0026]根据本专利技术的一个方面，其中所述步骤S103还包括：利用自动离心机或磁力搅拌机充分搅拌第一胶水材料和第二物质。
[0027]一种微光学结构，根据如前所述的设计制造方法制造。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的实施例提供了一种微光学结构的设计制造方法，在生产制备不同光学性能的微光学结构时，无需调整微光学结构中光学单元的设计结构，可以使用固定模板生产不同光学性能的微光学结构，节省了设计和开模的成本时间，提高了生产效率，同时，减少了使用的胶水种类，节省了采购成本和储存成本。本专利技术的实施例还提供了一种微光学结构，应用前述的设计制造方法生产制备。
附图说明
[0029]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0030]图1是本专利技术的一个实施例中微光学结构设计制造方法的流程示意图；
[0031]图2是本专利技术的一个实施例中包含测试步骤的微光学结构设计制造方法的流程示意图；
[0032]图3是本专利技术的一个实施例中包含建立光学参数变化量和变化方向与第二物质添加量对应关系步骤的微光学结构设计制造方法的流程示意图；
[0033]图4是微透镜阵列的结构示意图；
[0034]图5A是本专利技术的一个实施例中第二物质为第二胶水材料时调制前后横向视场角的变化对比图；
[0035]图5B是本专利技术的一个实施例中第二物质为第二胶水材料时调制前后纵向视场角的变化对比图；
[0036]图6A是本专利技术的一个实施例中第二物质为苯二酚和异丙酮时调制前后横向视场角的变化对比图；
[0037]图6B是本专利技术的一个实施例中第二物质为苯二酚和异丙酮时调制前后纵向视场角的变化对比图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微光学结构的设计制造方法，其中所述微光学结构包括衍射光学元件和微透镜阵列，所述设计制造方法包括：S101：获得第一微光学结构的设计结构和第一光学参数以及使用的第一胶水材料，以确定其中的对应关系，其中第一微光学结构为已有的微光学结构；S102：获得微光学结构的目标光学参数，其中所述目标光学参数通过设计要求或产品用途确定；S103：根据所述第一光学参数和所述目标光学参数，向所述第一胶水材料中添加第二物质，所述第二物质不同于所述第一胶水材料，第二物质用于改变胶水材料的光学参数；和S104：利用添加了所述第二物质的第一胶水材料，不改变所述设计结构，制备微光学结构。2.根据权利要求1所述的设计制造方法，还包括：S105：测试利用添加了第二物质的胶水材料制作而成的微光学结构，并获得该微光学结构的第二光学参数；S106：根据所述第二光学参数和所述目标光学参数，改变第二物质的量并添加到所述第一胶水材料中，重复执行所述步骤S104和S105，直至制得的微光学结构的第二光学参数与所述目标光学参数的差值不大于预设值。3.根据权利要求1所述的设计制造方法，还包括：S105：测试利用添加了第二物质的胶水材料制作而成的微光学结构，并获得该微光学结构的第二光学参数；S107：比较所述第一光学参数和所述第二光学参数，并获得光学参数变化量和变化方向；和S108：建立所述光学参数变化量和变化方向与第二物质添加量的对应关系。4.根据权利要求3所述的设计制造方法，还包括：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琦，张国伟，姚兴，刘博，蒋超，田克汉，
申请(专利权)人：嘉兴驭光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：