微透镜元件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种微透镜元件。微透镜元件包括：基底层；微结构层，微结构层设置在基底层上，微结构层包括微透镜阵列，微透镜阵列包括多个微透镜，微透镜呈半球状；减反膜，减反膜设置在微结构层远离基底层的一侧表面和/或设置在基底层远离微结构层的一侧表面，减反膜包括交替堆叠的第一折射率膜层和第二折射率膜层，第一折射率膜层的折射率大于第二折射率膜层的折射率。本实用新型专利技术解决了现有技术中的微透镜元件存在成像效果差的问题。微透镜元件存在成像效果差的问题。微透镜元件存在成像效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
微透镜元件


[0001]本技术涉及微纳光学领域，具体而言，涉及一种微透镜元件。

技术介绍

[0002]随着手机领域发展，很多类型的手机取消了Home按键，改用Face ID解锁代替指纹识别功能，为3D探测技术树立了一块全新的里程碑。据悉，3D探测的市场不仅仅在智能手机领域引起了很大的风潮，而且未来还可延伸至笔记本电脑、扫地机器人、AR/VR等新型领域。为了获得高质量的实用性，3D探测技术的影像系统一般采取近红外波段的单波长光源，一方面是区别自然环境下的可见光，另外一方面是利用红外光线的绕射能力强的特点，从而获得清晰有用的图像。但是红外光源的照度非常低，通常低于0.1lux，另外，入射光源存在小角度范围，这就要求整体成像系统开发近红外波段高透过率、低反射率的小角度减反射薄膜。
[0003]在3D探测技术的成像光源端，设计者会考虑配置对应的微透镜元件。微透镜元件是由微米级别尺寸的透镜组成，采取光刻、压印类工艺完成，主要是起到对光束整形准直的作用。光源从发射端经过微透镜元件，由于传播介质改变和微透镜的分布，会造成光源能量损失，成像效果差的问题。
[0004]也就是说，现有技术中的微透镜元件存在成像效果差的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种微透镜元件，以解决现有技术中的微透镜元件存在成像效果差的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种微透镜元件，包括：基底层；微结构层，微结构层设置在基底层上，微结构层包括微透镜阵列，微透镜阵列包括多个微透镜，微透镜呈半球状；减反膜，减反膜设置在微结构层远离基底层的一侧表面和/或设置在基底层远离微结构层的一侧表面，减反膜包括交替堆叠的第一折射率膜层和第二折射率膜层，第一折射率膜层的折射率大于第二折射率膜层的折射率。
[0007]进一步地，微结构层包括：残胶层，残胶层与基底层连接，残胶层的厚度大于等于30μm且小于等于90μm；隆起层，隆起层位于残胶层远离基底层的一侧，隆起层具有微透镜阵列，隆起层的厚度大于等于2μm且小于等于40μm。
[0008]进一步地，微透镜阵列的截面呈多边形，多边形的边长大于等于0.05mm且小于等于0.35mm；和/或半球状的微透镜的直径大于等于12.5μm且小于等于87.5μm。
[0009]进一步地，当减反膜设置在基底层远离微结构层的一侧表面，第一折射率膜层为一层，第二折射率膜层为一层时，第一折射率膜层与基底层连接，第二折射率膜层与第一折射率膜层远离基底层的一侧表面连接，第一折射率膜层的厚度大于等于22nm且小于等于28nm；和/或第二折射率膜层的厚度大于等于213nm且小于等于226nm。
[0010]进一步地，当减反膜设置在基底层远离微结构层的一侧表面，第一折射率膜层为
两层，第二折射率膜层为两层时，第一膜层，第一膜层与基底层连接，第一膜层为第一折射率膜层，第一膜层的厚度大于等于36nm且小于等于40nm；第二膜层，第二膜层与第一膜层远离基底层的一侧表面连接，第二膜层为第二折射率膜层，第二膜层的厚度大于等于42nm且小于等于46nm；第三膜层，第三膜层与第二膜层远离第一膜层的一侧表面连接，第三膜层为第一折射率膜层，第三膜层的厚度大于等于115nm且小于等于123nm；第四膜层，第四膜层与第三膜层远离第二膜层的一侧表面连接，第四膜层为第二折射率膜层，第四膜层的厚度大于等于150nm且小于等于165nm。
[0011]进一步地，当减反膜设置在基底层远离微结构层的一侧表面，第一折射率膜层为三层，第二折射率膜层为三层时，第一膜层，第一膜层与基底层连接，第一膜层为第一折射率膜层，第一膜层的厚度大于等于28nm且小于等于32nm；第二膜层，第二膜层与第一膜层远离基底层的一侧表面连接，第二膜层为第二折射率膜层，第二膜层的厚度大于等于82nm且小于等于86nm；第三膜层，第三膜层与第二膜层远离第一膜层的一侧表面连接，第三膜层为第一折射率膜层，第三膜层的厚度大于等于85nm且小于等于93nm；第四膜层，第四膜层与第三膜层远离第二膜层的一侧表面连接，第四膜层为第二折射率膜层，第四膜层的厚度大于等于26nm且小于等于32nm；第五膜层，第五膜层与第四膜层远离第三膜层的一侧表面连接，第五膜层为第一折射率膜层，第五膜层的厚度大于等于98nm且小于等于112nm；第六膜层，第六膜层与第五膜层远离第四膜层的一侧表面连接，第六膜层为第二折射率膜层，第六膜层的厚度大于等于172nm且小于等于190nm。
[0012]进一步地，第一折射率膜层的材料包括氧化钛、氮化硅、氧化钽和氧化锆中的一种；和/或第二折射率膜层的材料包括氧化硅。
[0013]进一步地，微结构层的折射率大于等于1.45且小于等于1.65。
[0014]进一步地，基底层的材料包括玻璃和塑料中的一种。
[0015]进一步地，入射角AOI为0
°
时，微透镜元件在800nm～1000nm的波段范围内的反射率R<0.5％，透射率T>87％；和/或入射角AOI为0
°
时，减反膜在800nm～1000nm的波段范围内的反射率R<0.7％，透射率T>99％。
[0016]应用本技术的技术方案，微透镜元件包括基底层、微结构层和减反膜，微结构层设置在基底层上，微结构层包括微透镜阵列，微透镜阵列包括多个微透镜，微透镜呈半球状；减反膜设置在微结构层远离基底层的一侧表面和/或设置在基底层远离微结构层的一侧表面，减反膜包括交替堆叠的第一折射率膜层和第二折射率膜层，第一折射率膜层的折射率大于第二折射率膜层的折射率。
[0017]通过设置基底层，使得基底层为微结构层和减反膜提供了设置位置，提高了微结构层和减反膜的使用可靠性，保证微透镜元件能够稳定工作。通过设置减反膜，减反膜包括交替堆叠的第一折射率膜层和第二折射率膜层，第一折射率膜层的折射率大于第二折射率膜层的折射率，这样使得外部光源发射光线经过微透镜元件时，减反膜能够增加光线的透过率，降低光线的反射率，从而能够有效降低光源发射的光线经过微透镜元件的能量的损失，有效提高了光源利用率，增加了微透镜元件的成像效果，同时能够保证微透镜元件获得优良的保形效果。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本技术实施例一的微透镜元件的结构示意图；
[0020]图2示出了图1中的微透镜元件的俯视图；
[0021]图3示出了图1中的微透镜元件的微透镜阵列一侧的激光共焦显微镜示意图；
[0022]图4示出了图1中的微透镜元件在入射角度AOI为0
°
时的透射光谱图；
[0023]图5示出了对应实施例一的微透镜元件未镀减反膜时的反射光谱图和透射光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微透镜元件，其特征在于，包括：基底层(10)；微结构层(20)，所述微结构层(20)设置在所述基底层(10)上，所述微结构层(20)包括微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述微透镜呈半球状；减反膜，所述减反膜设置在所述微结构层(20)远离所述基底层(10)的一侧表面和/或设置在所述基底层(10)远离所述微结构层(20)的一侧表面，所述减反膜包括交替堆叠的第一折射率膜层和第二折射率膜层，所述第一折射率膜层的折射率大于所述第二折射率膜层的折射率。2.根据权利要求1所述的微透镜元件，其特征在于，所述微结构层(20)包括：残胶层(21)，所述残胶层(21)与所述基底层(10)连接，所述残胶层(21)的厚度大于等于30μm且小于等于90μm；隆起层(22)，所述隆起层(22)位于所述残胶层(21)远离所述基底层(10)的一侧，所述隆起层(22)具有所述微透镜阵列，所述隆起层(22)的厚度大于等于2μm且小于等于40μm。3.根据权利要求1所述的微透镜元件，其特征在于，所述微透镜阵列的截面呈多边形，所述多边形的边长大于等于0.05mm且小于等于0.35mm；和/或半球状的所述微透镜的直径大于等于12.5μm且小于等于87.5μm。4.根据权利要求1所述的微透镜元件，其特征在于，当所述减反膜设置在所述基底层(10)远离所述微结构层(20)的一侧表面，所述第一折射率膜层为一层，所述第二折射率膜层为一层时，所述第一折射率膜层与所述基底层(10)连接，所述第二折射率膜层与所述第一折射率膜层远离所述基底层(10)的一侧表面连接，所述第一折射率膜层的厚度大于等于22nm且小于等于28nm；和/或所述第二折射率膜层的厚度大于等于213nm且小于等于226nm。5.根据权利要求1所述的微透镜元件，其特征在于，当所述减反膜设置在所述基底层(10)远离所述微结构层(20)的一侧表面，所述第一折射率膜层为两层，所述第二折射率膜层为两层时，第一膜层，所述第一膜层与所述基底层(10)连接，所述第一膜层为第一折射率膜层，所述第一膜层的厚度大于等于36nm且小于等于40nm；第二膜层，所述第二膜层与所述第一膜层远离所述基底层(10)的一侧表面连接，所述第二膜层为第二折射率膜层，所述第二膜层的厚度大于等于42nm且小于等于46nm；第三膜层，所述第三膜层与所述第二膜层远离所述第一膜层的一侧表面连接，所述第三膜层为第一折射率膜层，所述第三膜层的厚度大于等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何冰晓，蔡沛峰，孙理斌，汪杰，陈远，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：新型
国别省市：