[发明专利]一种超薄多焦距镜片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种超薄多焦距镜片及其制作方法，包括上半区菲涅尔透镜和下半区菲涅尔透镜，上半区菲涅尔透镜和下半区菲涅尔透镜均截取半圆区域，上半区菲涅尔透镜和下半区菲涅尔透镜的截面进行拼接组合，上半区菲涅尔透镜和下半区菲涅尔透镜的焦距不同，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的表面均设有环带结构。本发明利用菲涅尔透镜的特殊环状结构，将普通透镜曲面分离成多个等厚截面，同时能够拆分多种曲面于同一平面材料上，从而达到降低透镜厚度的目的。本发明较传统的渐变式多焦距镜片厚度大大降低，轮廓更加规则，尺寸更小，同时具备多焦距镜片“一片多用”的优点。

技术领域

本发明涉及透镜，特别涉及一种超薄多焦距镜片及其制作方法。

背景技术

本发明所采用的菲涅尔透镜技术是一种微光学技术，对传统透镜进行曲面的分割，形成许多等厚的环带结构，分布于平面材料上，从而达到降低透镜厚度的目的。

另一方面，激光直写是制作衍射光学元件的主要技术之一，可在光刻胶的表面直接写入多台阶、连续位相浮雕微结构。激光直写是利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后在抗蚀层表面形成所要求的浮雕轮廓。激光直写系统的基本工作原理是由计算机控制高精度激光束扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形，从而把设计图形直接转移到掩模上。

纳米压印技术是一种新型的微纳加工技术。该技术通过机械转移的手段，达到了超高的分辨率。由于纳米压印技术的加工过程不使用可见光或紫外光加工图案，而是使用机械手段进行图案转移，这种方法能达到很高的分辨率。最高分辨率可达2纳米。此外，模板可以反复使用，无疑大大降低了加工成本，也有效缩短了加工时间。因此，纳米压印技术具有超高分辨率、易量产、低成本、一致性高的技术优点。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种超薄多焦距镜片及其制作方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种超薄多焦距镜片，包括上半区菲涅尔透镜和下半区菲涅尔透镜，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜均截取半圆区域，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的截面进行拼接组合，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的焦距不同。可以任意选择两种面形的菲涅尔透镜进行组合。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的表面均设有环带结构，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的曲面面形不同。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，所述环带结构包括多个等厚的截面，等厚的所述截面由普通透镜的曲面面形拆分而成，多个等厚的截面由内向外分布于平面材料上。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，每个所述环带结构上均设有齿槽，所述环带结构的数量根据所述齿槽的深度进行选择，所述齿槽的深度不超过10微米，所述环带结构的数量为180-200环。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，所述齿槽的深度越大、所述环带结构的数量越多，所述齿槽的深度越小、所述环带结构的数量越少。齿槽深度优选2-3微米，较小的齿槽深度能够避免光线在穿过透镜时陷入齿槽内部来回反射导致的光强损失。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，平行光经过所述上半区菲涅尔透镜的聚焦点距离比平行光经过所述下半区菲涅尔透镜的聚焦点距离远，所述上半区菲涅尔透镜和所述下半区菲涅尔透镜的焦距能够通过调整面形参数进行调整，面形参数包括曲率半径和高次修正系数。通过修正系数修正后的面形具有更好的聚光性能，从而增强成像质量，保证性能同时降低面形复杂程度。

作为本发明超薄多焦距镜片的一种改进，所述环带结构采用高精度激光直写技术及纳米压印技术结合的工艺流程制作而成。

本发明的另一目的是提供一种超薄多焦距镜片的制作方法，包括以下步骤：

S1：涂胶，将光刻胶旋涂于硅片上，