[实用新型]一种微透镜列阵

说明书

本实用新型是一种微透镜列阵，属于对微透镜列阵形状和性能的改进。

微透镜列阵在许多科学领域有重要和广泛的应用，是微光学的代表性元件。现有的几种微透镜列阵主要分为两类：菲涅尔微透镜列阵和热熔折射型微透镜列阵。

菲涅尔微透镜列阵由多个表面呈台阶型的微透镜单元组成，其表面为不连续的浮雕结构。菲涅尔微透镜列阵由于其浮雕深度只对一特定的波长满足2π相差要求，而对其余波长并不满足，故菲涅尔微透镜列阵存在严重的衍射色差问题。此外，由于位相量化，还会造成衍射效率的损失。这些缺陷使菲涅尔微透镜列阵的应用受到限制。

热熔折射型微透镜列阵由于制作工艺限制，组成其透镜列阵的每个单元透镜之间存在较大的死区。这种折射型微透镜列阵的缺陷在于死区的能量不仅未被利用，反而造成较大的背景噪声。而且其单元透镜的形状受工艺限制，一般为准半球形，而不能做成成像质量较好的其它形状，故折射型微透镜列阵的成像质量受到限制。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种无死区、像质好、无衍射色差的具有连续表面浮雕形貌的微透镜列阵。

本实用新型的目的可通过以下技术措施实现：由基底和其上的多个微透镜单元组成微透镜列阵，每个微透镜单元的表面为连续曲面，相邻的微透镜单元之间无间隙，微透镜列阵表面为连续浮雕。

本实用新型的目的还可通过以下技术措施实现：组成微透镜列阵的每个微透镜单元的表面是凸形抛物面或者凹形抛物面。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：由于本实用新型的微透镜列阵，每个微透镜单元之间没有间隙，故不存在死区，因此具有较大的填充因子；微透镜列阵具有连续的表面浮雕结构，消除了量化噪声，使衍射率得到了很大提高，并且消除了衍射色差。微透镜列阵的单元透镜具有非球面形状，成像质量接近衍射极限。

本实用新型的微透镜列阵因其具有无衍射色差和较高的能量利用率特性，在红外光学、光计算、光互连、光通信等许多领域乃至微系统科学中都有广泛和重要的应用前景。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型实施例1的微透镜列阵的结构图。

图2为本实用新型实施例1的微透镜列阵结构图的截面图。

图3为本实用新型实施例2的微透镜列阵的结构图。

图4为本实用新型实施例2的微透镜列阵结构图的截面图。

如图1所示，实施例1的微透镜列阵由基底2和其上的多个微透镜单元1组成。相邻的微透镜单元1之间无间隙，不存在死区。多个微透镜单元1形成的微透镜列阵表面为连续浮雕，其浮雕具有一定深度。组成连续浮雕微透镜列阵的每个微透镜单元1的表面是凸形抛物面。图2所示为连续浮雕微透镜列阵的截面。

如图3所示，实施例2的微透镜列阵由基底4和其上的多个微透镜单元3组成。相邻的微透镜单元3之间无间隙，不存在死区。多个微透镜单元3形成的微透镜列阵表面为连续浮雕，其浮雕具有一定深度。组成连续浮雕微透镜列阵的每个微透镜单元3的表面是凹形抛物面。图4所示为连续浮雕微透镜列阵的截面。