專利名稱：制造微透鏡陣列的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造透鏡的裝置和方法，具體地，涉及一種制造微透鏡陣列的裝置和方法，其中，通過調(diào)節(jié)真空室中的真空條件，可以容易地制造具有各種標準的微透鏡。
背景技術：
一般來說，數(shù)字相機的電荷耦合器件(CXD)、諸如用于計算機的液晶顯示(IXD)監(jiān)視器等顯示裝置、用于光通信的部件或發(fā)光二極管器件包括透鏡、尤其是微透鏡，以便控制光的聚集、漫射、反射等。此處，可以根據(jù)目的而以任何形狀實現(xiàn)所述透鏡，以使之具有期望的光學特性。
傳統(tǒng)上使用模具來制作透鏡。然而，當使用模具時，不僅需要精心地制造模具，而且當透鏡的形狀變化時也需要改變模具。
具體地，當微透鏡具有其中在凹透鏡或凸透鏡的球形表面上形成有多個具有凹/ 凸形狀的復合結(jié)構(gòu)時，由于微透鏡的形狀是復雜的，因此難以使用模具來制造所述微透鏡。
而且，使用傳統(tǒng)的模具而制造的透鏡具有不平滑的表面，并且在制造透鏡時，使用紫外(UV)光而使透鏡分別地硬化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制造微透鏡陣列的裝置和方法，其中，因不需要精心地制造的模具，故可以容易地在微單元中制造具有平滑表面和各種形狀的透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于制造微透鏡陣列的裝置，所述裝置包括 真空室，其中包括真空空間；真空單元，其用于在所述真空室內(nèi)形成真空；上架，其設置于所述真空室內(nèi)，且所述上架的下表面上安裝有基板；升降機，其用于升降所述上架；下架， 其設置于所述上架下方；靠模樣板(master plate)，其設置于所述下架上，并在所述靠模樣板的上表面上包括多個模壓槽；加熱器，其安裝于所述靠模樣板的一側(cè)，用于加熱所述靠模樣板。
所述基板可由聚合物材料形成，且加熱器可通過使用靠模樣板作為媒介而將基板加熱至100°C 300°C。所述裝置還可包括控制器，以根據(jù)透鏡的類型而控制真空室內(nèi)的真空度或控制從打開真空室至分離基板的透鏡形成時間。
如果所述透鏡的曲率高于參考值，則所述控制器可將所述真空室的真空度提高至高于參考值，如果所述透鏡的曲率低于參考值，則所述控制器可將所述真空室的真空度降低至低于參考值。如果所述透鏡的曲率高于參考透鏡的曲率，則所述控制器可將透鏡形成時間設置為長于對應于參考透鏡的透鏡形成時間，如果透鏡的曲率低于參考透鏡的曲率， 則所述控制器將透鏡形成時間設置為短于對應于所述參考透鏡的透鏡形成時間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造微透鏡陣列的方法，所述方法包括在真空室內(nèi)布置靠模樣板，所述靠模樣板的一側(cè)上包括多個模壓槽；在所述靠模樣板的一側(cè)布置構(gòu)成透鏡的原材料的基板；在所述真空室內(nèi)形成真空；將所述靠模樣板與所述基板附著；在將所述靠模樣板與所述基板附著后，加熱所述基板；在加熱所述基板后，通過打開所述真空室而釋放所述真空室內(nèi)的真空；以及在將所述靠模樣板和所述基板冷卻之后，通過分離所述基板與所述靠模樣板而形成透鏡。
形成真空的步驟可包括通過調(diào)節(jié)所述真空室中的真空度而調(diào)節(jié)所述透鏡的形狀。 形成透鏡的步驟可包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述透鏡的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造微透鏡陣列的方法，所述方法包括在真空室內(nèi)布置靠模樣板，所述靠模樣板一側(cè)上包括對應于要制造的微透鏡陣列的微小圖案的多個模壓槽，所述真空室內(nèi)的溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的；在所述真空室內(nèi)布置構(gòu)成所述微透鏡陣列的原材料的基板；將所述基板附著于所述靠模樣板；通過加熱所述靠模樣板和所述基板，使所述靠模樣板和所述基板熔合到一起；在所述真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差，在所述基板的一側(cè)的微單元內(nèi)形成凹透鏡陣列；通過打開真空室，釋放所述真空；以及冷卻所述靠模樣板和所述基板，然后使所述基板與所述靠模樣板分離。
所述基板可為由聚合物材料形成的聚合物膜，熔合所述靠模樣板和所述基板的步驟可包括通過使用所述靠模樣板作為媒介而將所述基板加熱至100°c 300°C。
形成真空的步驟可包括通過調(diào)節(jié)所述真空室中的真空度而調(diào)節(jié)所述凹透鏡的形狀。如果所述凹透鏡的曲率高于參考值，則可將所述真空室內(nèi)的所述真空度提高至高于參考值，如果所述凹透鏡的曲率低于參考值，則可將所述真空室內(nèi)的所述真空度降低至低于參考值。
形成所述凹透鏡陣列的步驟可包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述凹透鏡的形狀。如果所述凹透鏡的所述曲率高于所述參考值，則透鏡形成時間可設置為長于對應于所述參考值的透鏡形成時間，如果所述凹透鏡的所述曲率低于所述參考值，則透鏡形成時間可設置為短于對應于所述參考值的透鏡形成時間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造微透鏡陣列的方法，所述方法包括在第一真空室內(nèi)布置第一靠模樣板，所述第一靠模樣板的一側(cè)上包括具有第一微小排列圖案的多個第一模壓槽，所述第一真空室中的溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的；在所述第一真空室內(nèi)布置構(gòu)成透鏡的原材料的基板；通過使用多個第一模壓槽的空間與所述第一真空室內(nèi)的壓強差，在所述基板的一側(cè)上的微單元內(nèi)形成多個第一透鏡，進而完成第一透鏡陣列基板，所述多個第一模壓槽的空間在所述第一靠模樣板和所述基板彼此附著時形成為密封的空間；冷卻所述第一靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，然后將所述第一透鏡陣列基板和所述第一靠模樣板分離；在第二真空室內(nèi)布置第二靠模樣板，所述第二靠模樣板的一側(cè)上包括具有第二微小排列圖案的多個第二模壓槽，其中所述多個第二模壓槽具有比所述多個第一模壓槽寬的排列間隔并且包括所述多個第一模壓槽，所述第二真空室中的溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的；在所述第二真空室內(nèi)布置所述第一透鏡陣列基板；通過使用多個第二模壓槽的空間以及所述第二真空室內(nèi)的壓強差，在形成有所述多個第一透鏡的第一透鏡陣列基板的一側(cè)上形成多個復透鏡，每個所述復透鏡包括多個所述第一透鏡，進而完成復透鏡陣列，所述多個第二模壓槽的空間在所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板彼此附著時形成為密封的空間；冷卻所述第二靠模樣板和所述復透鏡陣列，然后分離所述第二靠模樣板和所述復透鏡陣列。
完成所述第一透鏡陣列基板的步驟可包括在第一真空室內(nèi)形成真空；將所述第一靠模樣板與所述基板附著；通過加熱所述第一靠模樣板和所述基板，使所述第一靠模樣板和所述基板熔合到一起；通過打開所述第一真空室，釋放所述第一真空室內(nèi)的真空；以及根據(jù)壓強差，通過在所述基板的一側(cè)上的微單元中形成構(gòu)成凸透鏡的所述多個第一透鏡，形成所述第一透鏡陣列基板。
完成所述復透鏡陣列的步驟可包括在所述第二真空室內(nèi)形成真空；將所述第二靠模樣板附著于所述第一透鏡陣列基板；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合；通過打開所述第二真空室，釋放所述第二真空室內(nèi)的真空；以及根據(jù)壓強差，形成所述復透鏡陣列，所述復透鏡陣列包括具有凸透鏡形狀的所述多個復透鏡，且每個所述復透鏡具有多個第一透鏡?？商娲兀鐾瓿伤鰪屯哥R陣列的步驟可包括將所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板附著；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合到一起；在所述第二真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差形成包括所述多個復透鏡的復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個復透鏡具有多個第一透鏡；以及通過打開所述第二真空室而釋放所述真空。
完成所述第一透鏡陣列基板的步驟可包括將所述第一靠模樣板和所述基板附著；通過加熱所述第一靠模樣板和所述基板，使所述第一靠模樣板和所述基板熔合到一起； 在所述第一真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差，通過在所述基板的一側(cè)形成構(gòu)成凹透鏡的多個第一透鏡，形成所述第一透鏡陣列基板；以及通過打開所述第一真空室，釋放所述第一真空室內(nèi)的所述真空。
完成所述復透鏡陣列的步驟可包括在所述第二真空室內(nèi)形成真空；將所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板附著；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合；通過打開所述第二真空室，釋放所述第二真空室內(nèi)的所述真空；以及根據(jù)壓強差形成復透鏡陣列，所述復透鏡陣列包括具有凸透鏡形狀的多個復透鏡，并且每個所述復透鏡包括多個所述第一透鏡。完成所述復透鏡陣列的步驟可包括將所述第二靠模樣板附著于所述第一透鏡陣列基板；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板熔合至所述第一透鏡陣列基板；在所述第二真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差形成包括多個復透鏡的復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個復透鏡包括多個第一透鏡；以及通過打開所述第二真空室釋放所述真空。
所述基板可為由聚合物材料形成的聚合物膜，且所述熔合的步驟可包括通過使用所述第一靠模樣板和所述第二靠模樣板的至少一個作為媒介而將所述基板和所述第一透鏡陣列基板的至少一個加熱至100°C 300°C。
形成真空的步驟可包括通過調(diào)節(jié)所述第一真空室和所述第二真空室的至少一個的真空度而調(diào)節(jié)所述第一透鏡和所述復透鏡的至少之一的形狀。
形成所述第一透鏡陣列基板的步驟和形成所述復透鏡陣列的步驟可包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述第一透鏡和所述復透鏡的至少之一的形狀。


通過參考附圖詳細描述其示例性實施例，使得本發(fā)明的上述及其他的特征與優(yōu)點更加明顯，在所述附圖中 圖1和圖2分別是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于制造透鏡的裝置的基板升起和降下時的圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造透鏡的方法的流程圖； 圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法的基板和靠模樣板的處理的圖； 圖5和圖6是根據(jù)如本發(fā)明的第二實施例所述的制造透鏡的方法而制造的透鏡的平面圖； 圖7是根據(jù)如本發(fā)明的第二實施例所述的制造透鏡的方法而制造的透鏡的立體圖； 圖8和圖9是根據(jù)如本發(fā)明的第三實施例所述的制造透鏡的方法而制造的透鏡的平面圖； 圖10是根據(jù)如本發(fā)明的第三實施例所述的制造透鏡的方法而制造的透鏡的立體圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的制造凹微透鏡陣列的方法的流程圖； 圖12 圖15是依次表示圖11所示的操作方法的圖； 圖16是使用圖11所示的方法而制造的凹微透鏡陣列的立體圖； 圖17和圖18是分別表示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的用于制造微復透鏡陣列的裝置的基板或第一透鏡陣列基板降下之前和降下之后的圖； 圖19是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的制造微復透鏡陣列的方法； 圖20和圖21分別是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例和第六實施例的操作S400的流程圖和用于表示操作S400的圖； 圖22和圖23分別是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例和第八實施例的操作S400的流程圖和用于表示操作S400的圖； 圖24是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例和第七實施例的操作S800的流程圖； 圖25是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例和第八實施例的操作S800的流程圖； 圖26和圖27分別是用于表示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的操作S800的圖和復透鏡陣列的照片圖； 圖28和圖29分別是用于表示根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的操作S800的圖和復透鏡陣列的照片圖； 圖30和圖31分別是用于表示根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的操作S800的圖和復透鏡陣列的照片圖；以及 圖32和圖33分別是用于表示根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的操作S800的圖和復透鏡陣列的照片圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，所述附圖中示出了示例性實施例。然而， 本發(fā)明可以各種形式實施，且不應理解為局限于此處示出的實施例；相反地，提供這些實施例是為了使本公開充分和完整，并且能向本領域的技術人員充分地傳達本發(fā)明的概念。在附圖中，以類似的附圖標記表示類似的元件。
除非以其他方式定義，否則這里所用的科技術語與本發(fā)明所屬技術領域的技術人員通常所理解的含義相同。
圖1和圖2分別是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于制造透鏡的裝置100的基板160升起和降下時的圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造透鏡的方法的流程圖，圖 4是用于表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法的基板160和靠模樣板170的處理的圖。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的第一實施例的裝置100包括真空室110、真空單元 120、升降機130、上架140、下架150和靠模樣板170。
真空室110可選擇性地加以密封，以在其中形成真空空間。同樣，用于在真空室 110內(nèi)選擇性地形成真空的真空單元120可置于真空室110的一側(cè)。真空單元120可包括用于形成真空壓強的真空泵(未示出)，或用于傳送諸如空氣等流體的流體管道(未示出)， 但此處對真空室或流體管道不作詳細描述。
上架140置于真空室110內(nèi)并且安裝為能沿導桿131升降。
上架140的上方還安裝有用于升降上架140的升降機130。升降機130可以是提升缸(elevating cylinder)，提升缸的上部安裝于真空室110的頂壁上，提升缸的負載端部安裝于上架140。因此，隨著提升缸的負載端部前后移動，上架140可沿導桿131升降。
構(gòu)成透鏡的原材料的基板160安裝于上架140的下表面?；?60由聚合物材料形成?；?60的材料根據(jù)透鏡的類型而選擇，通?？蔀榫厶妓狨?PC)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚苯乙烯(PS)等。
下架150安裝于真空室110的底面并與上架140的底部隔開。
靠模樣板170的上表面形成有多個模壓槽171。模壓槽171是圓柱狀的凹槽，且模壓槽171的深度形成為大于實際制造的透鏡的厚度。根據(jù)本發(fā)明的本實施例的模壓槽171 為圓柱狀，但模壓槽171也可以是其他形狀。
模壓槽171的數(shù)目基于一次所制造的透鏡的數(shù)目而確定。
靠模樣板170下方的下架150中安裝有用于加熱靠模樣板170的加熱器141。
加熱器141可為熱絲加熱器(hot-wire heater)并用于加熱靠模樣板170。受熱的靠模樣板170將靠模樣板170上的基板160加熱至100°C 300°C。如果受熱的靠模樣板170將基板160加熱至100°C以下，則因基板160沒有變形，故透鏡可能無法平滑地形成， 而如果受熱的靠模樣板將基板160加熱至300°C以上，則因基板160過度變形，故透鏡的形狀可能不精確。
同樣，控制器180安裝于真空室110的外側(cè)?？刂破?80根據(jù)用戶輸入的透鏡形狀而控制真空單元120和提升缸。
換句話說，當用戶選擇標準透鏡時，控制器180控制真空單元120，使得真空室110 的真空度設定為預定值，并在釋放真空之后的預定時間段之后，控制升降機130以提升上架 140。
同時，當用戶選擇具有比標準透鏡大的曲率的透鏡時，控制器180控制真空單元 120，使得真空室110的真空度提高，并在釋放真空之后，控制升降機130延遲提升上架140 的時間點，以延長透鏡形成時間。
或者，當用戶選擇具有比標準透鏡小的曲率的透鏡時，控制器180控制真空單元 120，使得真空室110的真空度降低，并在釋放真空之后，控制升降機130提前提升上架140 的時間點，以縮短透鏡形成時間。
以如下方式操作根據(jù)本發(fā)明的本實施例的裝置100。
當制造透鏡時，將基板160安裝于真空室110內(nèi)安裝的上架140的下表面。同樣， 將靠模樣板170安裝于下架150的上表面。
接下來，將真空室110密封，使用真空單元120在真空室110內(nèi)形成真空。
當在真空室110內(nèi)形成真空時，如圖2所示，升降機130朝著下架150降下上架 140，以使基板160置于靠模樣板170的上表面上。
當隨著基板160置于靠模樣板170的上表面而使基板160及靠模樣板170彼此附著時，加熱器141加熱靠模樣板170，且受熱的靠模樣板170加熱靠模樣板170上的基板 160。
當釋放了真空室110內(nèi)的真空時，真空室100保持空氣壓強，而模壓槽171的內(nèi)部形成真空。因此，真空室Iio與模壓槽171之間存在壓強差，于是使基板160與靠模樣板 170更緊湊地附著于彼此。
同樣，基板160根據(jù)壓強差而凸出至模壓槽171內(nèi)，從而形成透鏡的形狀。
當形成透鏡的形狀時，將基板160與靠模樣板170冷卻，并彼此分離以完成形成透鏡的步驟。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造透鏡的方法。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造透鏡的方法的流程圖，圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法的基板160與靠模樣板170的處理的圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法包括在操作SlO中布置靠模樣板 170、在操作S20中布置基板160、在操作S30中形成真空、在操作S40中使靠模樣板170與基板160附著、在操作S45中加熱靠模樣板170與基板160、在操作S50中釋放真空以及在操作S60中形成透鏡。
在操作S 10中，在真空室110內(nèi)布置包括多個模壓槽171的靠模樣板170，且在操作S20中，在真空室110內(nèi)布置基板160。
如圖4(a)所示，當完成了操作S 10和S20時，在操作S30中使真空室110內(nèi)形成真空。在操作S30中，使用真空單元120在真空室110內(nèi)形成真空。這里，根據(jù)要形成的透鏡形狀而調(diào)節(jié)真空室110的真空壓強。
當在真空室110內(nèi)形成了真空時，如圖4(b)所示，在操作S40中使基板160和靠模樣板170彼此附著，然后在操作S45中使用加熱器141加熱基板160。
接下來，在操作S50中，打開真空室110以釋放真空室110內(nèi)的真空。
當釋放了真空之后，如圖4(c)所示，在模壓槽171與基板160和靠模樣板170之間產(chǎn)生了壓強差，于是基板160朝著模壓槽171凸出，從而形成透鏡形狀。
當基板160形成了透鏡形狀時，如圖4(d)所示，使基板160冷卻，將基板160與靠模樣板170彼此分離，以在操作S60中完成透鏡。
此處，透鏡形狀根據(jù)透鏡形成時間而變化，所述透鏡形成時間即從真空釋放時至基板160與靠模樣板170彼此分離時所用的時間。于是，透鏡形成時間根據(jù)要形成的透鏡形狀而調(diào)節(jié)。
圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的制造透鏡的方法所制造的透鏡的平面圖，圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的制造透鏡的方法所制造的透鏡的立體圖。
使用根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的方法而制造出了 2μπι的微透鏡，其中，除了使用聚碳酸酯材料作為基板、將基板加熱至160°C以及將透鏡形成時間設為2分鐘之外，其它基本操作與根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法相同。
圖8和圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的制造透鏡的方法所制造的透鏡的平面圖，圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的制造透鏡的方法所制造的透鏡的立體圖。
使用根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的方法而制造出了 100 μ m的微透鏡，其中，除了使用聚碳酸酯材料作為基板、將基板加熱至160°C以及將透鏡形成時間設為3分鐘之外，其它基本操作與根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的方法相同。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的制造凹微透鏡陣列的方法的流程圖，圖12 圖15是依次表示圖11所示的方法的操作的圖。
通過根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的制造微透鏡陣列的裝置進行根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的方法。
如圖11和圖12所示，在操作SllO中，在真空室內(nèi)布置靠模樣板470，在所述靠模樣板470的一側(cè)包括對應于所要制造的微透鏡陣列的微小圖案的多個模壓槽471，所述真空室中的溫度和真空度是可調(diào)的。
接下來，在操作S120中，在真空室內(nèi)布置構(gòu)成微透鏡陣列的原材料的基板460。
如圖1所示，當布置靠模樣板470和基板460時，基板460安裝于真空室內(nèi)所安裝的上架140的下表面，靠模樣板470安裝于下架150的上表面。
接下來，如圖11和圖13所示，在操作S130中使靠模樣板470和基板460彼此附著。此處，如圖2所示，升降機130可朝著下架150降下上架140，以使基板460置于靠模樣板470的上表面上，并使基板460與靠模樣板470彼此附著。
在操作S140中，當基板460和靠模樣板470彼此附著時，加熱器141加熱靠模樣板 470，且受熱的靠模樣板470加熱靠模樣板470上的基板460，于是基板460和靠模樣板470 熔合到一起。此處，通過使用靠模樣板470作為媒介，可將基板460加熱至100°C和300°C。 如果將基板460加熱至100°C以下，則由于基板460未變形，故凹透鏡可能無法平滑地形成， 而如果將基板460加熱至300°C以上，則因基板460過度變形，故凹透鏡的形狀可能不精確。
隨后，在操作S150中，將真空室110密封，使用真空單元120在真空室110內(nèi)形成真空。此處，根據(jù)要形成的凹透鏡形狀而調(diào)節(jié)真空室110的真空壓強。換句話說，當用戶選擇標準凹透鏡時，控制器180控制真空單元120，使得真空室110的真空度設定為預定值，并在操作S150之后，在預定時間段之后使用升降機130升起上架140。
當在真空室110內(nèi)形成真空時，因為在真空室110內(nèi)形成真空，而模壓槽471的內(nèi)側(cè)保持空氣壓強，故在真空室110和模壓槽471之間產(chǎn)生了壓強差。根據(jù)空氣壓強，基板460受到與模壓槽471相反的方向上的壓強，從而形成凹透鏡461的形狀。于是，如圖14所示， 在操作S160中，凹透鏡陣列461根據(jù)壓強差而形成于基板460的一側(cè)的微單元內(nèi)。此處， 透鏡461的形狀根據(jù)透鏡形成時間而變化，所述透鏡形成時間是從真空釋放時至基板460 與靠模樣板470彼此分離時的時間，于是，透鏡形成時間根據(jù)要形成的凹透鏡461的形狀而調(diào)節(jié)。
在操作S170中，當完成凹透鏡461的形狀時，打開真空室110以釋放真空。
最后，如圖15所示，在操作S180中，使靠模樣板470與基板460冷卻并彼此分離， 以完成形成凹透鏡陣列461的步驟。作為參考，圖16是使用圖11所示的方法制造的凹微透鏡陣列的立體圖。
同時，當用戶選擇具有比標準透鏡大的曲率的凹透鏡461時，控制器180控制真空單元120以提高真空室110的真空度，然后在形成真空之后，控制升降機130以延遲升起上架140的時間點，從而延長透鏡形成時間。或者，當用戶選擇具有比標準透鏡小的曲率的凹透鏡461時，控制器180控制真空單元120以降低真空室110的真空度，然后在形成真空之后，控制升降機130以提前升起上架140的時間點，從而縮短透鏡形成時間。
如上所述，根據(jù)形成凹微透鏡陣列的方法，使用由于真空而產(chǎn)生的壓強差，在微單元中形成凹透鏡陣列461，于是不需要單獨的精心準備的模制工序便能制造凹透鏡461。同樣，由于通過使用真空度而改變凹透鏡461的形狀，因此可以容易地制造具有各種形狀的凹微透鏡陣列。而且，由于未使用通過使用模具表面來加工透鏡表面的方法，因此透鏡面可為平滑的。
現(xiàn)在參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的制造微復透鏡陣列的方法。
圖17和圖18分別是表示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的用于制造微復透鏡陣列的裝置500的基板560或第一透鏡陣列基板660降下之前和降下之后的圖。
參照圖17和圖18，本發(fā)明的第五實施例的裝置500包括第一真空室510或第二真空室610、真空單元520、升降機530、上架540、下架550、以及第一靠模樣板570或第二靠模樣板670。
可以選擇性地密封第一真空室510或第二真空室610，以在其中形成真空空間。同樣，可在第一真空室510或第二真空室610的一側(cè)包括用于選擇性地在第一真空室510或第二真空室610內(nèi)形成真空的真空單元520。真空單元520可包括用于形成真空壓強的真空泵(未圖示)以及用于移動諸如空氣等流體的流體管道(未圖示)，但此處省略了其細節(jié)。
上架540置于第一真空室510或第二真空室610內(nèi)，并可安裝為選擇性地沿導桿 531升降。
同樣，用于升降上架540的升降機530可安裝于上架540上方。升降機530可為提升缸，該提升缸的上部安裝于第一真空室510或第二真空室610的頂壁，且該提升缸的負載端部安裝于上架540。因此，隨著提升缸的負載端部前后移動，上架540沿導桿531升降。
構(gòu)成透鏡的原材料的基板560或第一透鏡陣列基板660安裝于上架540的下表面。
下架550安裝于第一真空室510的底面上并與上架540的底部隔開。下架550上置有第一靠模樣板570或第二靠模樣板580。
第一靠模樣板570或第二靠模樣板670的上表面形成有多個第一模壓槽571或多個第二模壓槽671。第一模壓槽571或第二模壓槽671是圓柱狀的槽，第一模壓槽571或第二模壓槽671的深度形成為大于實際制造的透鏡的厚度。根據(jù)本發(fā)明的本實施例的第一模壓槽571或第二模壓槽671為圓柱狀，但第一模壓槽571或第二模壓槽671也可根據(jù)目的而具有其他形狀。此處，第二模壓槽671具有比第一模壓槽571大的排列間隔，并形成為比第一模壓槽571大以包括第一模壓槽571。將在后面描述第一模壓槽571與第二模壓槽 671的不同排列和不同尺寸的原因。
第一靠模樣板570或第二靠模樣板670下方的下架550內(nèi)安裝有用于加熱第一靠模樣板570或第二靠模樣板670的加熱器541。加熱器541包括熱絲加熱器并用于加熱第一靠模樣板570或第二靠模樣板670，隨后受熱的第一靠模樣板570或第二靠模樣板670加熱第一靠模樣板570或第二靠模樣板670上的基板560或第一透鏡陣列基板660。
同樣，第一真空室510或第二真空室610的外側(cè)安裝有控制器580?？刂破?80根據(jù)用戶輸入的透鏡形狀而控制真空單元520和提升缸。
同時，為形成根據(jù)本發(fā)明的實施例的微復透鏡陣列，可能需要多個裝置500，但是可替代地，可將一個裝置500連續(xù)使用多次。然而，除了多次使用裝置500外，不管微復透鏡陣列如何制造，裝置500的結(jié)構(gòu)和操作可以是相同的。
現(xiàn)在參照附圖描述使用裝置500制造微復透鏡陣列的方法。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的制造微復透鏡陣列的方法。
參照圖17 圖19，在操作S200中，在第一真空室510內(nèi)布置第一靠模樣板570， 在所述第一靠模樣板570的一側(cè)包括呈第一微小排列圖案的多個第一模壓槽571。這里，控制器580可通過控制加熱器541和真空單元520來調(diào)節(jié)第一靠模樣板570的溫度和第一真空室510內(nèi)的真空度。
接下來，在操作S300中，在第一真空室510內(nèi)布置構(gòu)成復透鏡原材料的基板560。 基板560可為由聚合物材料形成的聚合物膜。這里，基板560的材料根據(jù)透鏡類型而選擇， 并通?？蔀榫厶妓狨?PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)。
接下來，在操作S400中，通過使用第一真空室510與第一模壓槽571的空間之間的壓強差，在基板560 —側(cè)上的微單元內(nèi)形成多個第一透鏡561 (參照圖21和圖23)，從而完成第一透鏡陣列基板660 (參照圖21和圖23)，其中所述第一模壓槽571的空間隨著第一靠模樣板570與基板560彼此附著而形成為密封空間。將在后面參考各個實施例詳細描述這一操作。
接下來，在操作S500中，使第一靠模樣板570和第一透鏡陣列基板660冷卻，然后使第一透鏡陣列基板660與第一靠模樣板570分離。
然后，在操作S600中，在第二真空室610內(nèi)布置第二靠模樣板670，在所述第二靠模樣板670的一側(cè)包括多個第二模壓槽671。此處，第二模壓槽671具有第二微小排列圖案，其中排列間隔大于第一模壓槽571，且第一模壓槽571包括于第二模壓槽671中。第二真空室610可以與第一真空室510是同一真空室，或與第一真空室510是不同的真空室。同樣，控制器580可通過控制加熱器541和真空單元520來調(diào)節(jié)第二靠模樣板670的溫度和第二真空室610的真空度。
在操作S700中，第二真空室610內(nèi)布置如上所布置的第一透鏡陣列基板660。
接下來，在操作S800中，通過使用第二真空室610與第二模壓槽671的空間之間的壓強差，形成多個復透鏡661 (參考圖26 圖33)，從而完成復透鏡陣列662 (參考圖26 圖33)，每個所述復透鏡661包括第一透鏡陣列基板660的表面上的多個第一透鏡561，所述第一透鏡561形成于第一透鏡陣列基板660的表面上，所述第二模壓槽671的空間隨著第二靠模樣板670與第一透鏡陣列基板的彼此附著而形成為密封空間。將在以后參考各個實施例詳細描述這一操作。
最后，在操作S900中，使第二靠模樣板670和復透鏡陣列662冷卻，然后使復透鏡陣列662與第二靠模樣板670分離，以獲得最終的微復透鏡陣列。
現(xiàn)在參考附圖描述根據(jù)每個實施例的方法。為避免重復描述，將主要描述在每個實施例中不相同的操作S400和S800。
圖20和圖21分別是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例和第六實施例的操作S400的流程圖和用于表示操作S400的圖，圖22和圖23分別是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例和第八實施例的操作S400的流程圖和用于表示操作S400的圖，圖24是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例和第七實施例的操作S800的流程圖，圖25是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例和第八實施例的操作S800 的流程圖，圖26 圖33分別是表示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例至第八實施例的操作S800的圖和復透鏡陣列的照片圖。
現(xiàn)將參照圖17、18、20、21、24、26以及27描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的關于完成第一透鏡陣列基板660a的操作S400a以及關于完成復透鏡陣列662a的操作S800a。
如圖17、20和21所示，為完成根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的第一透鏡陣列基板 660a，在操作S410a中，在第一真空室510內(nèi)形成真空。因此，將第一真空室510密封，并隨后使用真空單元520在第一真空室510內(nèi)形成真空。此處，根據(jù)要形成的第一透鏡561a 的形狀而調(diào)節(jié)第一真空室510的真空壓強。換句話說，如果用戶選擇了標準透鏡，則控制器 580通過控制真空單元520，將真空室510的真空度設定為預定值，并隨后在形成真空之后， 在預定時間段之后，使用升降機530升起上架540。
接下來，在操作S420a中，使第一靠模樣板570和基板560彼此附著。因此，升降機530朝著下架550降下上架540，以使基板560置于第一靠模樣板570的上表面上，并使基板560附著于第一靠模樣板570。
然后，在操作S430a中，將靠模樣板570和基板560加熱，使其熔合到一起。換句話說，加熱器541加熱第一靠模樣板570，而受熱的第一靠模樣板570加熱該第一靠模樣板 570上的基板560，以熔合到一起。此處，可使用第一靠模樣板570作為媒介而將基板560 加熱至100°C 300°C。如果將基板560加熱至100°C以下，則因基板560未變形，故無法平滑地模制，如果將基板560加熱至300°C以上，則因基板560過度變形，故透鏡的形狀可能不精確。
接下來，在操作S440a中，打開第一真空室510，以釋放第一真空室510內(nèi)的真空。
因此，在操作S450中，第一透鏡陣列基板660a形成為多個第一透鏡561a，所述第一透鏡561a是微單元中的凸透鏡，所述第一透鏡561a根據(jù)壓強差而形成于基板560的一側(cè)。具體地，由于當將釋放了真空時，真空室510保持空氣壓力，而第一模壓槽571的內(nèi)部保持真空狀態(tài)，因此產(chǎn)生壓強差，且基板560根據(jù)壓強差而凸出至第一模壓槽571內(nèi)，從而形成出第一透鏡561a。于是，如圖21所示，在基板560的一側(cè)形成微單元中的第一透鏡陣列基板660a。此處，第一透鏡561a的形狀根據(jù)透鏡形成時間而不同，所述透鏡形成時間即從真空釋放時至基板560與第一靠模樣板570彼此分離時的時間，于是，透鏡形成時間根據(jù)要形成的第一透鏡561a的形狀而調(diào)節(jié)。
同時，如圖17、24、26和27所示，為完成根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的復透鏡陣列 662a,在操作SSlOa中，在第二真空室610內(nèi)形成真空。因此，將第二真空室610密封，使用真空單元520在第二真空室610內(nèi)形成真空。在這種情況下，第二真空室610的真空壓強根據(jù)要形成的復透鏡661a的形狀而調(diào)節(jié)。
接下來，在操作S820a中，將在操作S400a中布置的第一透鏡陣列基板660a附著于第二靠模樣板670。換句話說，升降機530朝著下架550降下上架540，以使基板560置于靠模樣板670的上表面上，并使第一透鏡陣列基板660a附著于第二靠模樣板670。
然后，在操作S830a中，加熱第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板660a，以使其熔合到一起。因此，加熱器541加熱第二靠模樣板670，且受熱的第二靠模樣板670加熱第二靠模樣板670上的第一透鏡陣列基板660a，從而第二靠模樣板670與第一透鏡陣列基板 660a熔合到一起。此處，通過使用第二靠模樣板670作為媒介，可將第一透鏡陣列基板660a 加熱至100°C 300°C。
接下來，在操作S840a中，打開第二真空室610，以釋放第二真空室610中的真空。
然后，在操作S850a中，隨著多個復透鏡661a根據(jù)壓強差形成于第一透鏡陣列 660a上，所述復透鏡661a具有凸透鏡形狀且每個復透鏡661a包括多個第一透鏡561a，形成了復透鏡陣列662a。具體地，由于釋放了真空時，第二真空室610保持空氣壓強，而第二模壓槽671的內(nèi)部保持真空狀態(tài)，因此產(chǎn)生了壓強差，第一透鏡陣列基板660a根據(jù)壓強差而凸出至第二模壓槽671內(nèi)，從而形成具有凸透鏡形狀的復透鏡661a，并且每個復透鏡 661a包括多個第一透鏡561a。于是，如圖26和圖27所示，根據(jù)壓強差形成包括具有凸透鏡形狀的復透鏡661a的復透鏡陣列662a，且每個復透鏡661a包括具有凸透鏡形狀的第一透鏡561a。此處，復透鏡661a的形狀根據(jù)透鏡形成時間而定，所述透鏡形成時間即從真空釋放時至第一透鏡陣列基板660a與第二靠模樣板670彼此分離時的時間。
如上所述，如圖26和圖27所示，根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的方法，可得到具有復合結(jié)構(gòu)的復透鏡陣列662a，其中，在凸透鏡的表面上形成有具有凸透鏡形狀的多個微透鏡。
現(xiàn)在參照圖17、20、21、25、28和29描述根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的操作S800b。 此處，操作S400a與參照圖20和圖21描述的第五實施例相同，于是不再重復其細節(jié)。
如圖17、25、28和29所示，為了形成根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的復透鏡陣列662b， 在操作SSlOb中，使第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板660a彼此附著。因此，升降機 530朝著下架550降下上架540，以使第一透鏡陣列基板660a置于第二靠模樣板670的上表面上，并使第一透鏡陣列基板660a與第二靠模樣板670彼此附著。
然后，在操作S820b中，加熱第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板660a，以使其熔合到一起。換句話說，加熱器541加熱第二靠模樣板670，且受熱的第二靠模樣板670加熱第二靠模樣板670上的第一透鏡陣列基板660a，從而第二靠模樣板670與第一透鏡陣列基板660a熔合到一起。此處，通過使用第二靠模樣板670作為媒介，可將第一透鏡陣列基板660a加熱至100°C 300"C。
接下來，在操作S830b中，在第二真空室610內(nèi)形成真空。換句話說，將第二真空室610密封，并通過使用真空單元520而在第二真空室610內(nèi)形成真空。在這種情況下，第二真空室610的真空壓強也根據(jù)要形成的復透鏡661b的形狀而調(diào)節(jié)。
因此，在操作S840b中，隨著多個復透鏡661b根據(jù)壓強差而形成于第一透鏡陣列 660a上，所述復透鏡661b具有凸透鏡形狀且每個復透鏡661b包括多個第一透鏡561a，形成了復透鏡陣列662b。具體地，由于當釋放真空時，第二真空室610保持空氣壓強，而第二模壓槽671的內(nèi)部保持真空狀態(tài)，因此產(chǎn)生了壓強差，且第一透鏡陣列基板660a受到沿與第二模壓槽671相反的方向上的壓強，因而根據(jù)壓強差形成了具有凹透鏡形狀的復透鏡 661b，并且每個復透鏡661b包括具有凸透鏡形狀的多個第一透鏡561a。于是，如圖28和圖 29所示，形成了包括具有凹透鏡形狀的復透鏡661b的復透鏡陣列662b，且每個復透鏡661b 包括具有凸透鏡形狀的第一透鏡561a。此處，復透鏡661b的形狀根據(jù)透鏡形成時間而定， 所述透鏡形成時間即從真空釋放時至第一透鏡陣列基板660a與第二靠模樣板670彼此分離時的時間。
最后，在操作S850b中，打開第二真空室610，以釋放真空，從而完成復透鏡陣列 662b。
如上所述，根據(jù)第六實施例的方法，如圖28和圖29所示，可得到具有復合結(jié)構(gòu)的復透鏡陣列662b，其中，在凸透鏡的表面上形成有具有凸透鏡形狀的多個微透鏡。
現(xiàn)在參照圖17、22、23、24、30和31描述根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的關于完成第一透鏡陣列基板660b的操作S400b和關于完成復透鏡陣列662c的操作S800c。
如圖17、22和23所示，為了完成根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的第一透鏡陣列基板 660b，在操作S5410b中，使第一靠模樣板570和基板560彼此附著。因此，升降機530朝著下架550降下上架540，以使基板560置于第一靠模樣板570的上表面上，并使基板560附著于第一靠模樣板570。
接下來，在操作S420b中，加熱第一靠模樣板570和基板560，以使其熔合到一起。 換句話說，加熱器541加熱第一靠模樣板570，且受熱的第一靠模樣板570加熱第一靠模樣板570上的基板560，以熔合到一起。此處，通過使用第一靠模樣板570作為媒介，可將基板 560 加熱至 100°C 300 0C ο 接下來，在操作S430b中，在第一真空室510內(nèi)形成真空。因此，將第一真空室510 密封，隨后通過使用真空單元520，在第一真空室510內(nèi)形成真空。此處，第一真空室510的真空壓強根據(jù)要形成的第一透鏡561b的形狀而調(diào)節(jié)。
因此，在操作S440b中，隨著作為凹透鏡的多個第一透鏡561b根據(jù)壓強差而形成于基板560的一側(cè)上，形成了第一透鏡陣列基板660b。具體地，由于當將釋放真空時，第一真空室510保持空氣壓強，而第一模壓槽571的內(nèi)部保持真空狀態(tài)，因此產(chǎn)生了壓強差，且基板560受到在與第一模壓槽571相反的方向上的壓強，從而根據(jù)壓強差形成了第一透鏡 561b。于是，如圖23所示，在微單元中且具有凹透鏡形狀的第一透鏡陣列基板660b根據(jù)壓強差而形成于基板560的一側(cè)。此處，第一透鏡561b的形狀根據(jù)透鏡形成時間而不同，所述透鏡形成時間即從真空釋放時至基板560與第一靠模樣板570彼此分離時的時間，于是， 透鏡形成時間根據(jù)第一透鏡561b的形狀而調(diào)節(jié)。
最后，在操作S450b中，打開第一真空室510，以釋放該第一真空室510內(nèi)的真空， 從而完成具有凹透鏡形狀的第一透鏡陣列基板660b。
同時，如圖17、18、24、30和31所示，根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的關于完成復透鏡陣列662c的操作SSOOc與根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的操作SSOOa相同，于是，將簡要地描述而省略重復的描述。
與操作S800a類似，根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的操作S800c包括在操作S810c中在第二真空室610內(nèi)形成真空，在操作S820c中使第二靠模樣板670與第一透鏡陣列基板 660b附著，在操作S830c中加熱并使第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板860b熔合，在操作S840c中通過打開第二真空室610而釋放第二真空室610中的真空，在操作S850c中根據(jù)壓強差而形成復透鏡陣列662c，該復透鏡陣列662c包括具有凹透鏡形狀的多個復透鏡661c并且每個復透鏡661c包括多個第一透鏡561b。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的方法，如圖30和圖31所示，可得到具有復合結(jié)構(gòu)的復透鏡陣列662c，其中，在凸透鏡的表面上形成具有凹透鏡形狀的多個微透鏡。
下面參照圖17、18、22、23、25、32和33描述根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的操作 SSOOd0此處，操作S400b與參照圖22和圖23所述的第七實施例相同，于是不再重復其細節(jié)。
同時，如圖17、18、25、32和33所示，根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的關于完成復透鏡陣列662d的操作SSOOd與根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的關于完成復透鏡陣列662b的操作 SSOOb相同，于是，將簡要地描述而省略重復的描述。
與第六實施例的操作SSOOb類似，根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的操作SSOOd包括在操作SSlOd中使第二靠模樣板670與第一透鏡陣列基板660b附著，在操作S820d中通過加熱第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板660b而使第二靠模樣板670和第一透鏡陣列基板660b熔合，在操作S830d中在第二真空室610內(nèi)形成真空，在操作S840d中根據(jù)壓強差而形成復透鏡陣列662d，該復透鏡陣列662d包括具凹透鏡形狀的多個復透鏡661d并且每個復透鏡661d包括多個第一透鏡561b，以及在操作S850d中通過打開第二真空室610而釋放第二真空室610中的真空。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的方法，如圖32和圖33所示，可得到具有復合結(jié)構(gòu)的復透鏡陣列662d，其中，在凹透鏡的表面上形成有具有另一凹透鏡形狀的多個微透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，能根據(jù)真空使用壓強差而靈活地制造具有復合結(jié)構(gòu)的復透鏡陣列662、662a、662b、662c和662d，且由于不需要單獨的精心準備的模制處理，故能提高生產(chǎn)效率。
微復透鏡的形狀也可通過調(diào)節(jié)真空度而變化，于是，可以容易地制造具有各種形狀的微復透鏡陣列。此外，由于未使用通過使用模具表面來加工透鏡表面的方法，因此透鏡面可以是平滑的。
本發(fā)明的實施例可用于制造用于控制顯示裝置中的光的聚集、漫射、反射等的微透鏡，所述顯示裝置諸如為數(shù)字照相機的電荷耦合器件或計算機的液晶顯示(LCD)監(jiān)視器、用于光通信的元件或發(fā)光二極管等。
根據(jù)本發(fā)明，可通過根據(jù)真空使用壓強差而制造微單元中的透鏡陣列，且于是不需要用于制造透鏡陣列的單獨的精心準備的模制處理。因而提高了透鏡陣列的生產(chǎn)效率。
同樣，由于可通過調(diào)節(jié)真空度而改變透鏡的形狀，于是，可以容易地制造具有各種形狀的透鏡陣列。
此外，由于未使用通過使用模具表面來加工透鏡表面的方法，因此透鏡面可以是平滑的。
盡管參照其示例性實施例而具體地表示和描述了本發(fā)明，然而本領域的技術人員應當明白，在不脫離如所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下，可做出各種形式和細節(jié)上的變化。
權利要求
1.一種用于制造微透鏡陣列的裝置，該裝置包括 真空室，其中包括真空空間；真空單元，其用于在所述真空室內(nèi)形成真空；上架，其設置于所述真空室內(nèi)，且在所述上架的下表面安裝有基板；升降機，其用于升降所述上架；下架，其設置于所述上架下方；靠模樣板，其設置于所述下架上，并且在所述靠模樣板的上表面上包括多個模壓槽；以及加熱器，其安裝于所述靠模樣板的一側(cè)，以加熱所述靠模樣板。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述基板由聚合物材料形成，且所述加熱器通過使用所述靠模樣板作為媒介而將所述基板加熱至100°C 300°C。
3.如權利要求1所述的裝置，還包括控制器，該控制器用于根據(jù)透鏡的類型而控制所述真空室的真空度或從打開所述真空室至分離所述基板的透鏡形成時間。
4.如權利要求3所述的裝置，其中，如果所述透鏡的曲率高于參考值，則所述控制器將所述真空室的所述真空度提高至高于參考值，且如果所述透鏡的曲率低于參考值，則所述控制器將所述真空室的所述真空度降低至低于參考值。
5.如權利要求3所述的裝置，其中，如果所述透鏡的曲率高于參考透鏡的曲率，則所述控制器將透鏡形成時間設置為長于對應于所述參考透鏡的透鏡形成時間，且如果所述透鏡的曲率低于所述參考透鏡的曲率，則所述控制器將透鏡形成時間設置為短于對應于所述參考透鏡的透鏡形成時間。
6.一種制造微透鏡陣列的方法，該方法包括在真空室內(nèi)布置靠模樣板，在該靠模樣板的一側(cè)包括多個模壓槽；在所述靠模樣板的包括所述多個模壓槽的一側(cè)布置構(gòu)成透鏡的原材料的基板；在所述真空室內(nèi)形成真空；使所述靠模樣板與所述基板附著；在將所述靠模樣板與所述基板附著后，加熱所述基板；在加熱所述基板后，通過打開所述真空室而釋放所述真空室內(nèi)的所述真空；以及在冷卻所述靠模樣板和所述基板之后，通過分離所述基板與所述靠模樣板而形成所述透鏡。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述形成真空的步驟包括通過調(diào)節(jié)所述真空室內(nèi)的真空度而調(diào)節(jié)所述透鏡的形狀。
8.如權利要求6或7所述的方法，其中，所述形成所述透鏡的步驟包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述透鏡的形狀。
9.一種制造微透鏡陣列的方法，該方法包括在真空室內(nèi)布置靠模樣板，在所述靠模樣板的一側(cè)上包括對應于要制造的微透鏡陣列的微小圖案的多個模壓槽，在所述真空室中，溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的； 在所述真空室內(nèi)布置構(gòu)成所述微透鏡陣列的原材料的基板； 使所述基板附著于所述靠模樣板；通過加熱所述靠模樣板和所述基板，使所述靠模樣板和所述基板熔合到一起；在所述真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差，在所述基板的一側(cè)的微單元內(nèi)形成凹透鏡陣列；通過打開所述真空室而釋放所述真空；以及冷卻所述靠模樣板和所述基板，并隨后使所述基板和所述靠模樣板分離。
10.如權利要求9所述的方法，其中，所述基板是由聚合物材料形成的聚合物膜，且所述熔合所述靠模樣板和所述基板的步驟包括使用所述靠模樣板作為媒介而將所述基板加熱至 100°C 300°C。
11.如權利要求9所述的方法，其中，所述形成真空的步驟包括通過調(diào)節(jié)所述真空室中的所述真空度而調(diào)節(jié)所述凹透鏡的形狀。
12.如權利要求11所述的方法，其中，如果所述凹透鏡的曲率高于參考值，則使所述真空室內(nèi)的所述真空度提高至高于參考值，如果所述凹透鏡的所述曲率低于參考值，則使所述真空室內(nèi)的所述真空度降低至低于參考值。
13.如權利要求9所述的方法，其中，所述形成凹透鏡陣列的步驟包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述凹透鏡的形狀。
14.如權利要求13所述的方法，其中，如果所述凹透鏡的所述曲率高于參考值，則將透鏡形成時間設置為長于對應于所述參考值的透鏡形成時間，如果所述凹透鏡的所述曲率低于所述參考值，則將透鏡形成時間設置為短于對應于所述參考值的透鏡形成時間。
15.一種制造微透鏡陣列的方法，該方法包括在第一真空室內(nèi)布置第一靠模樣板，在該第一靠模樣板的一側(cè)上包括具有第一微小排列圖案的多個第一模壓槽，在所述第一真空室中，溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的；在所述第一真空室內(nèi)布置構(gòu)成透鏡的原材料的基板；通過使用所述多個第一模壓槽的空間以及所述第一真空室的壓強差，在所述基板的一側(cè)的微單元內(nèi)形成多個第一透鏡，從而完成第一透鏡陣列基板，所述第一模壓槽的空間在所述第一靠模樣板和所述基板彼此附著時形成為密封空間；冷卻所述第一靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，并隨后使所述第一透鏡陣列基板和所述第一靠模樣板分離；在第二真空室內(nèi)布置第二靠模樣板，所述第二靠模樣板包括與在所述第二靠模樣板的一側(cè)上的具有第二微小排列圖案的多個第二模壓槽，其中，所述多個第二模壓槽具有比所述多個第一模壓槽寬的排列間隔并包括所述多個第一模壓槽，在所述第二真空室中，溫度和真空度是可調(diào)節(jié)的；在所述第二真空室內(nèi)布置所述第一透鏡陣列基板；通過使用多個第二模壓槽的空間以及所述第二真空室的壓強差，在所述第一透鏡陣列基板的形成有所述多個第一透鏡的一側(cè)形成各包括所述多個第一透鏡的多個復透鏡，從而完成復透鏡陣列，所述多個第二模壓槽的空間在所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板附著到一起時形成為密封空間；以及冷卻所述第二靠模樣板和所述復透鏡陣列，并隨后使所述復透鏡陣列和所述第二靠模樣板分離。
16.如權利要求15所述的方法，其中，所述完成所述第一透鏡陣列基板的步驟包括在第一真空室內(nèi)形成真空；使所述第一靠模樣板與所述基板附著；通過加熱所述第一靠模樣板和所述基板，使所述第一靠模樣板和所述基板熔合到一起；通過打開所述第一真空室，釋放所述第一真空室內(nèi)的所述真空；以及根據(jù)壓強差，通過在所述基板的一側(cè)上的微單元內(nèi)形成構(gòu)成凸透鏡的所述多個第一透鏡，形成所述第一透鏡陣列基板。
17.如權利要求16所述的方法，其中，所述完成所述復透鏡陣列的步驟包括 在所述第二真空室內(nèi)形成真空；使所述第二靠模樣板附著于所述第一透鏡陣列基板；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合；通過打開所述第二真空室而釋放所述第二真空室內(nèi)的所述真空；以及根據(jù)壓強差，形成包括所述多個復透鏡的所述復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個所述復透鏡具有所述多個第一透鏡。
18.如權利要求16所述的方法，其中，所述完成所述復透鏡陣列的步驟包括 使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板附著；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合到一起；在所述第二真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差，形成包括所述多個復透鏡的復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個所述復透鏡具有所述多個第一透鏡；以及通過打開所述第二真空室而釋放所述真空。
19.如權利要求15所述的方法，其中，所述完成所述第一透鏡陣列基板的步驟包括 將所述第一靠模樣板和所述基板附著；通過加熱所述第一靠模樣板和所述基板，使所述第一靠模樣板和所述基板熔合到一起；在所述第一真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差，通過在所述基板的一側(cè)上形成構(gòu)成凹透鏡的所述多個第一透鏡，形成所述第一透鏡陣列基板；以及通過打開所述第一真空室而釋放所述第一真空室內(nèi)的所述真空。
20.如權利要求19所述的方法，其中，所述完成所述復透鏡陣列的步驟包括 在所述第二真空室內(nèi)形成真空；使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板附著；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合；通過打開所述第二真空室，釋放所述第二真空室內(nèi)的所述真空；以及根據(jù)壓強差形成包括所述多個復透鏡的復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個所述復透鏡包括所述多個第一透鏡。
21.如權利要求19所述的方法，其中，所述完成所述復透鏡陣列的步驟包括使所述第二靠模樣板附著于所述第一透鏡陣列基板；通過加熱所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板，使所述第二靠模樣板和所述第一透鏡陣列基板熔合；在所述第二真空室內(nèi)形成真空；根據(jù)壓強差形成包括所述多個復透鏡的復透鏡陣列，所述復透鏡具有凸透鏡形狀，并且每個所述復透鏡包括所述多個第一透鏡；以及通過打開所述第二真空室而釋放所述真空。
22.如權利要求16至21之一所述的方法，其中，所述基板是由聚合物材料形成的聚合物膜，所述熔合的步驟包括通過使用所述第一靠模樣板和所述第二靠模樣板中的至少一個作為媒介而將所述基板和所述第一透鏡陣列基板中的至少一個加熱至100°C 300°C。
23.如權利要求16至21之一所述的方法，其中，所述形成真空的步驟包括通過調(diào)節(jié)所述第一真空室和所述第二真空室中的至少一個的真空度而調(diào)節(jié)所述第一透鏡和所述復透鏡中的至少之一的形狀。
24.如權利要求16至21之一所述的方法，其中，所述形成所述第一透鏡陣列基板的步驟和所述形成所述復透鏡陣列的步驟包括通過調(diào)節(jié)透鏡形成時間而調(diào)節(jié)所述第一透鏡和所述復透鏡中的至少之一的形狀。
全文摘要
一種用于制造微透鏡陣列的裝置，其中通過調(diào)節(jié)真空室內(nèi)的真空度而形成微透鏡陣列，可以很容易地制造具有各種標準的透鏡。所述裝置包括真空室，其中包括真空空間；真空單元，其用于在所述真空室內(nèi)形成真空；上架，其設置于所述真空室內(nèi)，且所述上架的下表面安裝有基板；升降機，其用于升降所述上架；下架，其設置于所述上架下方；靠模樣板，其設置于所述下架上，并且在所述靠模樣板的上表面上包括多個模壓槽；以及加熱器，其安裝于所述靠模樣板的一側(cè)，用于加熱所述靠模樣板。
文檔編號B29D11/00GK102186659SQ201080001282
公開日2011年9月14日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權日2009年7月9日
發(fā)明者李韓燮, 樸炳國, 梁利瑟, 崔基運, 李俊護, 樸基護, 梁會昌 申請人:仁荷大學校產(chǎn)學協(xié)力團