[实用新型]一种用于斜齿光栅纳米压印的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于斜齿光栅纳米压印的装置。模版固定盘位于基板托盘上方，导轨水平布置且固定在上伺服电机下端的输出端上，模版固定盘顶面嵌装于导轨并可沿导轨移动，由上伺服电机带动导轨和模版固定盘沿靠近/远离基板托盘的方向移动；基板托盘底面固定在下伺服电机上端的输出端上，由下伺服电机带动基板托盘沿靠近/远离模版固定盘的方向移动；模版固定盘的两侧设有金属臂，两个金属臂一端分别连接到模版固定盘，另一端连接到压印腔体上。本实用新型能避免脱模过程对光栅结构的损坏，压印时压印胶的填充更完整，顺利脱模阻挡小，减少缺陷。

技术领域

本实用新型涉及了一种用于纳米光栅制作的装置，尤其是涉及了一种用于斜齿光栅纳米压印的装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是以计算机系统为基础，将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。它将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

实现增强现实效果有几种不同的光学方案，比如几何光波导、表面浮雕光栅波导、体光栅波导等。其中表面浮雕光栅方案可以将AR镜片做的最薄。因此，AR眼镜想要具备普通眼镜的外观，真正走向消费市场，表面浮雕光栅方案是最佳选择。

表面浮雕光栅也是目前市面上主流产品如Hololens等采取的方式，其中分三个光栅区域：入射光栅(input grating)、转折光栅(fold/turn grating)和出射光栅(outputgrating)。入射光栅(input grating)将光耦合入波导后，会进入一个转折光栅(fold/turngrating)的区域，这个区域内的光栅沟壑方向与入射光栅呈一定角度，它就像一个带有这个角度的镜子一样将X方向打来的光反射一下变成沿Y方向传播。并且在这个转向的过程中，由于全反射行进的光线会与转折光栅相遇好几次，每一次都将一部分光转90度，另一部分光继续横向前进，这就实现了在X方向的一维扩瞳，只不过扩瞳后的光并没有耦合出波导，而是继续沿Y方向前进进入第三个光栅区域–出射光栅(output grating)。

对于入射光栅来说，对称的矩形光栅结构衍射到左边的光并不会被收集传播到眼睛里，相当于浪费了一半的光。因此一般需要采用倾斜光栅(slanted grating)，使得往眼睛方向衍射的光耦合效率达到最高。然而倾斜光栅的加工比普通对称的矩形光栅结构难度大很多。

纳米压印是一种低成本高精度的纳米级光栅加工方式，非常适合于大规模生产AR光栅波导镜片。但用纳米压印加工斜齿光栅的脱模装置很容易损坏光栅结构，造成缺陷。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种新的适用于加工斜齿光栅的纳米压印装置，能够用于避免脱模过程对光栅结构的损坏，减少缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型包括压印腔体和位于压印腔体中的模版固定盘、基板托盘、上伺服电机、下伺服电机、导轨和金属臂，模版固定盘位于基板托盘上方，导轨水平布置且固定在上伺服电机下端的输出端上，模版固定盘顶面嵌装于导轨并可沿导轨移动，由上伺服电机带动导轨和模版固定盘沿靠近/远离基板托盘的方向移动；基板托盘底面固定在下伺服电机上端的输出端上，由下伺服电机带动基板托盘沿靠近/远离模版固定盘的方向移动；模版固定盘的两侧设有金属臂，两个金属臂一端分别连接到模版固定盘，另一端连接到压印腔体上。

所述的上伺服电机和下伺服电机为直线电机。

所述的金属臂端部铰接连接到模版固定盘的侧部。

所述的基板托盘上布置有复制硬模具基板或者玻璃基板。

所述的模版固定盘上布置有纳米压印原始模版或者复制硬模具基板。

所述的两个金属臂为可伸缩的结构。