[发明专利]一种透镜光栅的制造方法及设备

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种光学元件的制造方法及设备，特别涉及一种透镜光栅的制造方法及设备。

【背景技术】

高密度精细光栅是微光学中的一种重要光学元件，可广泛应用于立体显示领域。随着透镜光栅在立体显示技术中尤其是在裸眼立体显示技术中的广泛应用，制备透镜光栅的生产工艺也日趋成熟和多样化。目前，透镜光栅具有多种制备方法，传统的透镜光栅制备方法包括机械刻划和化学刻蚀。然而，这些方法具有制备成本较高，效率较低等问题。目前采用的CNC加工机器生产透镜光栅虽然具有原料容易取得、加工精度高以及市场竞争力强的优点，但CNC加工机器生产的透镜光栅的产品精细度取决于加工路径规划程序，从而导致加工工艺复杂费时以及设备成本较高的缺点。

【发明内容】

为了解决现有透镜光栅的加工工艺复杂，成本较高的技术问题，本发明提供了一种透镜光栅的制造方法及设备，以简化透镜光栅的加工工艺，降低成本。

本发明为实现上述目的而采用的技术方案是提供一种透镜光栅的制造方法，包括：在基板上涂布可辐射固化材料层；在可辐射固化材料层上投射出具有灰阶变化的辐射图案；控制辐射图案的投射时间，以在可辐射固化材料层中形成具有高度变化的固化透镜光栅结构。

根据本发明的一优选实施例，辐射图案的灰阶值是连续变化的，以使固化透镜光栅结构的高度是连续变化的。

根据本发明的一优选实施例，利用辐射源及灰阶掩模板在可辐射固化材料层上投射出辐射图案。

根据本发明的一优选实施例，透镜光栅的制造方法进一步包括：清理可辐射固化材料层的未固化部分。

根据本发明的一优选实施例，透镜光栅的制造方法进一步包括：利用辐射源进一步固化清理后的固化透镜光栅结构。

根据本发明的一优选实施例，透镜光栅的制造方法进一步包括：对进一步固化后的固化透镜光栅结构进行烘烤。

根据本发明的一优选实施例，可辐射固化材料层为UV固化胶层，清理液为无水甲醇。

本发明为实现上述目的而采用的另一技术方案是提供一种透镜光栅的制造方法，包括：在可辐射固化材料层上投射出能量密度变化的辐射图案；控制辐射图案的投射时间，以在可辐射固化材料层中形成固化透镜光栅结构。

本发明为实现上述目的而采用的另一技术方案是提供一种透镜光栅的制造方法，包括：利用辐射源在可辐射固化材料层上投射出辐射图案；控制辐射源，以使得辐射图案的曝光深度连续变化。

本发明为实现上述目的而采用的另一技术方案是提供一种透镜光栅的制造设备，包括：曝光平台，用于支撑涂布有可辐射固化材料层的基板；辐射源，用于发射预定波长的辐射；灰阶掩模板，设置于曝光平台与辐射源之间，以使辐射源在可辐射固化材料层上投射出具有灰阶变化的辐射图案，进而在可辐射固化材料层中形成固化透镜光栅结构。

根据本发明的一优选实施例，曝光平台进一步设置传动机构，以相对辐射源调整基板的位置。

根据本发明的一优选实施例，辐射源为UV灯。

根据本发明的一优选实施例，灰阶掩模板为具有灰阶变化的光学掩模板。

根据本发明的一优选实施例，灰阶掩模板呈周期性排列，每一周期具有一定长度，该长度根据所要制作的透镜光栅进行设置。

根据本发明的一优选实施例，灰阶掩模板的每一周期上的灰阶值连续变化，并且灰阶值从正中心至边缘逐渐变小。

本发明的方法及设备通过在可辐射固化材料层上投射出具有灰阶变化的辐射图案来固化形成透镜光栅，与传统的机械加工方法相比，本发明方法及设备制作的透镜光栅可一次成型，加工工序少，设备简单，成本低，且操作更简便。

【附图说明】

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明一优选实施例的透镜光栅制造设备的示意图；

图2是根据本发明一优选实施例的灰阶掩模板的灰阶示意图；

图3是根据本发明一优选实施例的透镜光栅制造过程的示意图；以及

图4是根据本发明一优选实施例的透镜光栅制造方法的流程图。

【具体实施方式】

本发明提供了一种透镜光栅的制造方法及设备，本发明方法及设备通过在可辐射固化材料层上投射出具有灰阶变化的辐射图案来固化形成透镜光栅，与传统的机械加工方法相比，本发明方法及设备制作的透镜光栅可一次成型，加工工序少，设备简单，成本低，且操作更简便。