菲涅尔透镜的制备方法、菲涅尔透镜和光学设备与流程

    专利查询2025-12-20  7


    本申请涉及透镜,并且更具体地,涉及菲涅尔透镜的制备方法、菲涅尔透镜和光学设备。


    背景技术:

    1、菲涅尔透镜具有轻薄等优点,被应用在众多成像光学领域,例如,可以应用在头戴式显示领域,有利于实现头戴式显示设备的轻薄化发展。然而,在菲涅尔透镜中,由于存在无效面,斜入射的光线在通过无效面后,出射光方向会发生改变,形成杂散光,降低有效光的光效,同时易产生“鬼影”、眩光等不良现象,从而影响成像质量。


    技术实现思路

    1、本申请提供一种菲涅尔透镜的制备方法、菲涅尔透镜和光学设备,能够实现对菲涅尔透镜无效面的100%的遮挡。

    2、第一方面,提供了一种菲涅尔透镜的制备方法,该菲涅尔透镜的凹凸面设置有n个锯齿状结构,该方法包括:获取n个锯齿状结构的坐标信息,n为正整数,坐标信息包括位于锯齿状结构的外表面的多个采样点的坐标,多个采样点的坐标用于指示锯齿状结构的几何参数;根据n个锯齿状结构的几何参数,对遮光块进行第一加工处理,以制备n个遮光部,n个遮光部的侧面与n个锯齿状结构的无效面的相契合,遮光部用于遮盖无效面。

    3、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一加工处理采用光刻技术,遮光块的材料为负性光刻材料,根据n个锯齿状结构的坐标信息,确定第一掩膜,该第一掩膜包括n个透光部,n个透光部的第一侧面之间的间隔与n个锯齿状结构的无效面之间的间隔相同;将第一掩膜覆盖于遮光块之上,以使透光部的第一侧面与对应的锯齿状结构的无效面在第一方向上投影重合,第一方向与锯齿状结构的底面垂直;对n个透光部的位置进行曝光处理,并通过显影液对遮光块进行冲洗,以获取n个遮光部,曝光处理的曝光量与透光部对应的锯齿状结构的高度正相关。

    4、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,n个锯齿状结构的高度相等,第一加工处理采用光刻技术,遮光块的材料为正性光刻材料,根据n个锯齿状结构的坐标信息,确定第一掩膜,第一掩膜包括n个掩膜遮光部,n个掩膜遮光部的第二侧面之间的间隔与n个锯齿状结构的无效面之间的间隔相同;将第一掩膜覆盖于遮光块之上,以使掩膜遮光部的第二侧面与对应的锯齿状结构的无效面在第一方向上投影形状相同且重合,第一方向与锯齿状结构的底面垂直;对第一掩膜的透光部分进行曝光处理,并通过显影液对遮光块进行冲洗,以获取n个遮光部,曝光处理的曝光量与锯齿状结构的高度正相关。

    5、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,上述遮光块位于基底之上,将n个遮光部对应粘接于n个锯齿状结构的无效面。

    6、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在n个遮光部中的第一遮光部的第一表面设置第一标记,并在第一遮光部对应的n个无效面中的第一无效面设置第二标记,第一标记在第一表面的位置与第二标记在第一无效面的位置相同;控制基底的位置,将第一标记与第二标记重合,以使n个遮光部对应粘接于n个锯齿状结构的无效面;通过激光将n个遮光部与基底剥离。

    7、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在控制基底的位置,将第一标记与第二标记重合之前,根据n个锯齿状结构的坐标信息,在n个无效面设置粘接胶。

    8、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在将第一掩膜覆盖于遮光块之上之前,在菲涅尔透镜之上涂覆遮光胶,覆盖n个锯齿状结构,以形成遮光块,遮光胶的材料为负性光刻材料。

    9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在通过显影液对遮光块进行冲洗之后,对粘接有n个遮光部的菲涅尔透镜进行真空固化。

    10、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,上述第一加工处理采用刻蚀技术,在菲涅尔透镜之上沉积遮光材料层,遮光材料层覆盖n个锯齿状结构;根据n个锯齿状结构的坐标信息,对遮光材料层进行激光烧蚀,以获取粘接于n个无效面的n个遮光部。

    11、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,n个遮光部包括第一遮光部,n个无效面包括第一无效面,第一遮光部与第一无效面对应,在烧蚀第一遮光部所在的遮光材料层的部分时,激光的能量与第一无效面的高度负相关。

    12、第二方面,提供了一种菲涅尔透镜,包括:平坦面和凹凸面,其中,凹凸面与平坦面相对设置,凹凸面设置有n个锯齿状结构,n为正整数,n个锯齿状结构的无效面对应固定有基于如上述第一方面的方法设计中任意一种可能的实现方式中的方法制备的n个遮光部。

    13、第三方面,提供了一种光学设备,包括如上述第二方面的菲涅尔透镜设计中任意一种可能的实现方式中的菲涅尔透镜。

    14、第四方面,提供了一种制备菲涅尔透镜的装置,包括用于执行如上述第一方面的方法设计中任意一种可能的实现方式中的方法的模块或者单元。

    15、第五方面,提供了一种制备菲涅尔透镜的装置,包括处理器和存储器,其中,处理器和存储器相连,其中,存储器用于存储程序代码,处理器用于调用程序代码,以执行上述第一方面的方法设计中任意一种可能的实现方式中的方法。

    16、第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行以实现第一方面的方法设计中任意一种可能的实现方式中的方法。

    17、第七方面,提供了一种计算机程序产品,包括指令,当该指令被处理器运行时,使得计算机执行上述第一方面的方法设计中任意一种可能的实现方式中的方法。



    技术特征:

    1.一种菲涅尔透镜的制备方法,所述菲涅尔透镜的凹凸面设置有n个锯齿状结构,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一加工处理采用光刻技术,所述遮光块的材料为负性光刻材料,所述根据所述n个锯齿状结构的几何参数,对遮光块进行第一加工处理包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述n个锯齿状结构的高度相等,所述第一加工处理采用光刻技术,所述遮光块的材料为正性光刻材料,所述根据所述n个锯齿状结构的几何参数,对遮光块进行第一加工处理包括:

    4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述遮光块位于基底之上,所述方法还包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述n个遮光部对应粘接于所述n个锯齿状结构的所述无效面包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述控制所述基底的位置,将所述第一标记与所述第二标记重合之前,所述方法还包括:

    7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述将所述第一掩膜覆盖于所述遮光块之上之前,所述方法还包括:

    8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法,其特征在于,在所述通过显影液对所述遮光块进行冲洗之后,所述方法还包括:

    9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一加工处理采用刻蚀技术,所述根据所述n个锯齿状结构的几何参数,对遮光块进行第一加工处理包括:

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述n个遮光部包括第一遮光部,所述n个无效面包括第一无效面,所述第一遮光部与所述第一无效面对应,在烧蚀所述第一遮光部所在的所述遮光材料层的部分时,激光的能量与所述第一无效面的高度负相关。

    11.一种菲涅尔透镜,其特征在于,包括:

    12.一种光学设备,其特征在于,包括如权利要求11所述的菲涅尔透镜。


    技术总结
    本申请提供了菲涅尔透镜的制备方法、菲涅尔透镜和光学设备,涉及透镜技术领域,该菲涅尔透镜的凹凸面设置有N个锯齿状结构,该方法包括:获取N个锯齿状结构的坐标信息,N为正整数,坐标信息包括位于锯齿状结构的外表面的多个采样点的坐标,多个采样点的坐标用于指示锯齿状结构的几何参数;根据N个锯齿状结构的几何参数,对遮光块进行第一加工处理,以制备N个遮光部,N个遮光部的侧面与N个锯齿状结构的无效面的相契合,遮光部用于遮盖无效面。基于该方法,能够实现对菲涅尔透镜无效面的100%的遮挡。

    技术研发人员:黄海涛,姚朝权
    受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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