专利名称：微透镜阵列的制作方法
技术领域：
本发明总体而言涉及光学和光学装置，且更具体而言涉及微透镜阵列、制造微透镜阵列的方法以及微透镜系统和应用。
背景技术：
微透镜阵列在用于成像应用的微型封装中提供了多种光学性能。通常，微透镜定义为直径小于一毫米的透镜；然而，有时直径为五毫米或以上的透镜也被认为是微透镜。
有许多制造微透镜的常规方法。例如，一种通常使用的制造微透镜的技术从选择的光致抗蚀剂涂覆衬底开始，将该光致抗蚀剂涂覆的衬底通过掩模曝光，或者对该光致抗蚀剂进行灰阶激光曝光。在加热衬底时，曝光后的光致抗蚀剂熔化，表面张力拉动材料以形成凸透镜。光致抗蚀剂的深度决定透镜的焦距。
制造微透镜的另一种方法是使用离子交换。在此方法中，离子扩散进玻璃杆以给出径向折射率分布。折射率在透镜中心最高并以距中心轴的径向距离的函数而逐渐降低。使用离子交换法制造的微透镜用于校准例如电信应用中来自光纤的光。
通常对于许多应用而言，微透镜阵列比离散的微透镜更优选。例如，制造玻璃微透镜阵列的一种制造工艺通常涉及熔融硅石的反应离子刻蚀(RIE)。通常，使用RIE难以满足所有微透镜阵列的要求。RIE技术在制造最终产品之前涉及许多步骤，且因此产量一般较低且产品昂贵。
作为另一示例，形成微透镜阵列的光学质量玻璃的压缩成型也是公知的。此方法包括在高温压缩公知为玻璃坯(gob)的光学元件预制件，以形成玻璃透镜元件。在压缩成型工艺中，坯块被插入模具腔中。该模具在成型工艺期间处于无氧腔中。该坯块通常放置在下模具中并在玻璃转换温度以上和靠近玻璃软化点加热。然后上模具与坯块形成接触，且施加压力使坯块的形状与模具腔一致。在冷却之后，该透镜从模具上除去。
不幸的是，使用一个或多个预制件压缩成型微透镜阵列具有许多困难，这包括将每个透镜元件的机械和光学轴关于公共轴对准以及将每个透镜元件的位置关于阵列中的参考点的对准。此外，如果微透镜直径小于1mm，那么使用常规技术机械加工凸的非球面模具腔是极度困难的。
作为另一示例，对于光敏(如CCD)或光发射(例如微透显示装置)应用，微透镜阵列通常形成在硅芯片的顶表面上。平面化层首先形成在硅衬底上。滤色器层接着形成在平面化层上，子像素区适当对准硅衬底中的有源器件。另一平面化层通常形成在滤色器层上，且最后光致抗蚀剂材料沉积在该第二平面化层上。然后使用常规光刻技术在光致抗蚀剂中形成矩形图案。在曝光之后，显影步骤除去曝光区中的光致抗蚀剂，使像素有源区上的中心岛区为透明的。显影以及有时候蚀刻除去这些中心区之间的光致抗蚀剂材料并在光致抗蚀剂区中形成沟槽，这些沟槽分隔光致抗蚀剂岛，且现在限定各个微透镜区。接着，对硅衬底的深度等离子体蚀刻除去衬底上的所有层。然后光致抗蚀剂被剥除，且装置被硬烘烤以通过控制时间和温度回流微透镜为适当光学形状。
虽然有许多制造微透镜和微透镜阵列的常规方法，但是这些常规技术可能涉及困难或昂贵的制造步骤或者满足不了某些设计要求，例如视角、亮度、均匀性或对比度。因此，需要改进的微透镜阵列。
发明内容
这里公开了系统和方法以提供了微透镜阵列。例如，根据本发明的实施例，公开了制造微透镜阵列的方法。该微透镜阵列可以不需要一些常规微透镜阵列所要求的困难或昂贵的制造步骤而制造。该微透镜阵列也可以满足显示屏的涉及要求，例如亮度和均匀性、对比度和/或视角。例如，微透镜阵列可以用作电视屏、计算机屏(例如计算机监视器)、复印屏、投影屏、显示屏(例如从蜂窝电话显示屏到壁挂显示屏)、膝上型电脑屏、或具有各种其他类型的成像、光学或显示系统。
根据本发明的实施例，例如，提供了用于制造微透镜阵列的方法。该方法包括将例如杆或光纤的一束光学透明元件粘附或束在一起。该束光学透明元件被切割以形成元件段的片。该片的剖面或表面可以类似蜂窝状结构。该表面可以被抛光以消除因切割工艺造成的任何粗糙边缘。如果需要，该片的一个或两个面或端部可以被改进，以把端部形成为期望形状。
改进的端部被暴露于能量源，例如热源、电火花、激光等，该能量源导致每个元件段的端部形成透镜段。遮光层可以设置在该片的一侧或两侧的改造的端部上，使得例如每个元件段的透镜段仅部分暴露(例如仅每个透镜段的允许光通过的中心部分)。一个或多个涂层可以施加在该片的两侧或仅一侧(例如抗反射涂层和/或抗旋光涂层)。所得微透镜阵列可以提供用于各种设备的显示屏(例如用于照相机、个人数字助理、电话、膝上型电脑、计算机监视器、电视机、复印屏、投影屏或告示板显示屏的小型显示屏)。
因此，通过本发明的方法制造的微透镜阵列可以制得小或大。例如，微透镜阵列的尺寸可以制成从小于约10μm的方形到壁挂显示单元中的大于70in.×70in.。与其他微透镜阵列的制造方法不同，每个透镜元件以高度的透镜尺寸均匀性制造。如下面的详细描述，阵列中的透镜元件设置可以根据需要或者满足不同应用的需要而固定。
更具体而言，根据本发明的实施例，制造微透镜阵列的方法包括提供一束光学透镜元件；切割该一束光学透镜元件以形成至少一片光学透镜元件段；加热该至少一片光学透镜元件段以形成透镜段；以及用遮光层覆盖所述至少一个透镜段的一部分。
根据本发明的另一实施例，显示屏包括光学透镜元件，形成为一个或多个微透镜阵列片并且用于提供光通路，其中每个光学透镜元件具有形成在该光学透明元件的至少一端的透镜；和遮光层，与该片相邻设置，并用于阻挡离开每个光学透明元件的一部分光。
根据本发明的另一实施例，提供形成为透镜阵列的显示屏的方法包括提供束在一起的光学透明圆柱杆以形成具有类似蜂窝剖面的结构；切割该束光学透明圆柱杆以形成至少一片光学透明杆段，每个光学透明杆段具有第一端和第二端并用于引导光；加热两端以在所述端上形成透镜表面；和用遮光层覆盖第一端上的一部分透镜表面。
本发明的范围由合并在此部分作为参考的权利要求限定。通过考虑下面一个或多个实施例的详细描述，本发明实施例的更完整的理解及其额外优点的实现将提供给本领域的技术人员。可以参考附图的附加页，该附图将首先简要说明。
图1是示出根据本发明实施例的方法的流程图；图2是根据本发明实施例的一束光学透明元件的简化图；图3A是沿根据本发明实施例的图2的束所取的光学透明元件段的切片的简化图；图3B是根据本发明实施例的单个光学透明元件段的侧视图；图4A是根据本发明实施例的进行热处理的光学透明元件段的阵列的简化侧视图；图4B是根据本发明实施例的进行热处理的光学透明元件段的阵列的简化侧视图；图5是用在包括根据本发明实施例的微透镜阵列的投影系统中的光束形状转换器和光积分器的简化图；图6A、6B、6C和6D是根据本发明实施例的微透镜阵列的各种结构的简化侧视图；图7A和7B是根据本发明实施例的光学透明元件束的简化侧视图；图8A和8B是进行蚀刻工艺的根据本发明实施例的标准切割的光学透镜元件段的简化图；图9是进行热处理工艺的根据本发明实施例的光学透明元件段的简化图；图10是根据本发明实施例的光学透明元件段的片的简化图；图11是根据本发明实施例的具有遮光层的光学透明元件段的阵列的简化侧视图；图12是根据本发明实施例的用在显示屏中的光学透明元件段的片的简化图。
通过参考下面的附图能够最好地理解本发明的实施例及其优点。一个或多个图中所示的相似的标号用于指代相似元件。
具体实施例方式
图1是示出根据本发明实施例的方法100的流程图。方法100包括提供一束光学透明元件，例如由玻璃、塑料等制成的光学透明杆或光纤(S102)。该束光学透明元件被切割或切片成为一片或多片光学透明元件段(S104)，其中每片具有第一面和第二面。每片的厚度可以根据需要或根据应用的需要形成为任何期望厚度。
在每片中的每个光学透明元件段的末端可以被抛光以形成光滑末端(S106)。方法100还可以包括改进该片的一面或两面(S106)以将该片的表面形成为从平坦表面到更圆表面变化的表面。可选地，每个透明元件段的末端可以改进(S106)以在透镜元件形成工艺中形成尺寸和形状可变的透镜结构。
如下面更详细描述所述，每片光学透明元件段的一面或两面被暴露于能提供热处理的能量源，这使得透镜元件在光学透明元件段的一端或两端上形成(S108)。此外，如果需要，新形成的透镜元件阵列可以使用例如薄膜来涂覆(S110)。对于显示屏应用，该涂层可以包括抗反射或抗眩光(anti-glare)材料。
图2是根据本发明实施例的多个光学透明元件202的束200的简化图。在一个实施例中，每个光学透明元件202可以是能提供光通路的杆、圆柱体、光纤或其他类似形状的元件。该多个光学透明元件202沿每个元件的纵轴束在一起(S102)。所得结构具有类似蜂窝状结构的剖面。
在一个实施例中，光学透明元件202可以使用任何合适的粘结剂例如紫外线(UV)可固化粘结剂等束在一起以形成束200。有利地，当使用UV可固化粘结剂形成光学透明元件202的束200时，在粘结剂固化之前，可能存在于元件之间的任何间隙被粘结剂填充。或者，束200可以在拉/拔工艺中形成。
光学透明元件202可以由各种材料形成。例如，在一个实施例中，光学透明元件202由玻璃(SiO2)、塑料、聚合物线或其他类似光学透明材料形成。形成束200的每个光学透明元件202的直径和长度通常由应用而给出。
在一个实施例中，例如，当制造微透镜阵列时，束200的厚度(即元件202的长度)大于或至少等于应用所需的微透镜阵列的期望厚度。例如，如图3A所示，为了保证适当厚度，束200可以被切(S104)为单层或片300，以形成具有厚度t的光学透明元件段302。因此，光学透明元件202的长度应该大于或等于t。束200可以使用常规切割技术例如通过使用划片锯(dicingsaw)和/或切割轮被切割为片300或多片300。
在一个实施例中，例如，当提供用于成像系统例如照相机的微透镜阵列时，光学透明元件段302的每片300的厚度可以为约100μm，其中对于使用光积分器的图像投影系统，该厚度可以接近几毫米或以上。
在一个实施例中，束200中的每个光学透明元件202可以是标准单模光纤，其具有9μm的核心尺寸以及约125μm的总直径。通常，根据应用，每个光学透明元件202的直径可以例如从小于约1毫米到约几毫米变化。通常，图2所示的设计为适合特定应用的希望规范的束前的光学透明元件202可以从市场上获得从例如纽约的Corning有限公司。
图7A和7B是根据本发明实施例的束700(即分别为图7A和7B的束700a和束700b)的简化侧视图。在一个实施例中，束700a可以形成为包括分别具有变化的直径的光学透明元件。例如，在图7A中，束700a示出为具有直径d1的光学透明元件702a和具有直径d2的光学透明元件702b，其中d2大于d1。在此实施例中，光学透明元件702a设置在束700a的边缘区A1中，且光学透明元件702b设置在束700a的核心区A2中。
在此实施例中，引导到根据本发明原理由束700a形成的微透镜阵列中的光输入704的光束强度如强度曲线706所示重新分布。光束强度的重新分布在例如图像投影系统、照相机等系统中是有用的。
图7B示出了具有直径d4的光学透明元件702c和具有直径d3的光学透明元件702d的束700b，其中d3大于d4。在此实施例中，光学透明元件702d设置在束700b的边缘区A3，且光学透明元件702c设置在束700b的核心区A4。
在此实施例中，引导到根据本发明原理由束700b形成的微透镜阵列中的光输入708的光束强度如强度曲线710所示重新分布。
如图3A和3B所示，一旦光学透明元件段302的片300被切割为期望厚度t，末端304和306可以被改造。在一个实施例中，切割的片300的面304和306的末端可以被抛光或“清洁”，以在片300的一个或两个末端形成光滑平坦表面。
在另一实施例中，抛光可以用于改变片300的每个面304和306的曲率、尺寸和相关参数，以在片300的一个或两个面上形成和优化希望的微透镜阵列表面。阵列表面的形状可以根据期望的应用而确定。
例如，简单地参考图6D，简化图示出了微透镜阵列608的实施例，其中透镜在一个表面上(即表面610)以曲线方式形成。在一个实施例中，阵列608的表面610的曲率可以在抛光工艺中被控制。例如，在旋转阵列608时可以允许抛光臂摆动，因此在面304上形成元件段302的弯曲表面。
每个光学透明元件段302的末端304和306(图3B)的各形状也可以调整或改变，以产生每个光学透明元件段302的曲率、尺寸和参数(S106)。改进可以使用各种技术完成，包括抛光、蚀刻、酸蚀刻等。
在一个实施例中，例如，每个末端304和306可以通过蚀刻每个元件段302的边缘区而改变为各种形状。例如，图8A示出蚀刻的光纤段302，使得核心区A5抬高到边缘区A6以上，从而当热施加到其上时形成能够导致更高弯曲的透镜元件804的蚀刻元件段802，如下所述。
在图8B所示的另一实施例中，元件段302的蚀刻增加以在蚀刻元件段806的核心区A5中形成大致为尖锐的区域和在边缘区A6中形成较陡的斜坡，该透镜元件段806在热施加到其上时能够导致更高弯曲的透镜元件808，如下所述。
在一个实施例中，上述蚀刻工艺可以通过将末端304和306放入氢氟(HF)酸槽中一段特定时间而完成。该酸槽在影响核心区A5之前影响边缘区A6，因此光学透明元件302保持在HF酸槽中越久，蚀刻越严重(即蚀刻区的斜坡越陡)。有利地，例如，具有蚀刻末端的光学透明元件段可以形成具有更短焦距的透镜并可以提高光聚焦。
如图4A所示，形成片300的光学透明元件段302的阵列的表面308和/或310无论是否蚀刻，都可以暴露于能量源，该能量源引起加热(S108)以形成透镜元件406，该透镜元件一起形成微透镜阵列400。
如图9所示，热处理引起每个元件段302的边缘区P1比核心区C1更快软化或熔化。由不均匀的熔化所引起的表面张力导致在形成透镜元件904和906的元件段的末端形成弯曲表面。
热处理可以使用任何合适的生热装置形成，包括下面描述的实施例的等同物。例如，再次参考图4A，在一个实施例中，光学透明元件段302的阵列可以放入炉402中。炉402能提供允许对任何给定光学透明元件段材料完成热处理的加热水平。如果需要的话，热处理引起在表面308形成透镜元件904和/或在表面310上形成透镜元件906。
在另一实施例中，如图4B所示，热处理的完成可以通过使用能被光学透明元件段材料吸收的波长的激光404(即高功率激光)扫描表面308和/或310从而加热材料并形成透镜元件904和/或906而进行。在另一实施例中，提供热量的能量源可以是位于光学透明元件段附近的电火化/电弧或辉光放电，或者是其他公知的能量源。
图3B是根据本发明实施例的单个光学透明元件段302的侧视图。在此实施例中，光学透明元件段302的末端304可以通过加热工艺改变，从而在两个互相垂直的方向或其他不同方向具有不同曲率半径。图3B的具体视图示出了在末端304上的弯曲表面308，例如椭圆形、半椭圆形、平/凸非球面(asphere)等形状的透镜表面，它们在关于透镜表面的主轴的不同光轴中可以提供不同的光学性能。
在另一实施例中，末端306也可以改变以变得平坦的或在相互垂直或其他不同方向具有不同曲率半径。图3B示出了在末端306上的弯曲表面310，例如为椭圆形或半椭圆形透镜表面，它们在关于透镜表面的主轴的不同光轴中可以提供不同的光学性能。
微透镜阵列的节距和尺寸也可以基于具体应用的需要而调整。微透镜阵列的制造规范和公差一般由具体应用规定，并因此可以由末端用户定义。
在一个示例中，使用根据本发明实施例的方法，使用具有约125μm直径的标准单模光纤，微透镜阵列可以制成为在整个阵列中小于5％的焦距非均匀性或变化。
图5示出了使用本发明实施例的方法制造的微透镜阵列的应用示例。该示例包括投影系统500，该投影系统500可以包括为不同具体规格设计的多个不同尺寸和形状的微透镜阵列。在一个实施例中，光在第一端502进入投影系统500，该第一端502具有例如圆形的第一形状506的第一微透镜阵列504。该光通过具有例如矩形的第二形状512的第二微透镜阵列510从第二端508离开投影系统500。从此示例可以理解，微透镜阵列的形状和尺寸可以根据应用的需要通过此处公开的根据本发明的一个或多个实施例的方法制造。
此外，根据本发明的实施例，如果需要或希望，则微透镜阵列400的透镜元件406(图4A)可以被涂覆(S110)。在一个实施例中，例如显示屏应用的示例中，微透镜阵列400可以涂覆有抗反射涂层和/或抗眩光涂层。施加到微透镜阵列400的涂层可以通过公知技术而施加，例如溅射、沉积、蒸发、喷雾、浸渍、旋涂、滚轧(rolling)等。
如上述根据本发明的一个或多个实施例所述，微透镜阵列的厚度t可以根据应用或规范像透镜表面尺寸和形状以及透镜侧面数目一样可变。例如，图6A提供示出微透镜阵列602的实施例的简化图，该微透镜阵列具有形成在两侧上的透镜。微透镜阵列602的厚度t可以制成任何期望的厚度，例如t位于约100μm和约1毫米之间的小厚度，或者t大于1毫米的大厚度。
图6B提供了示出微透镜阵列604的简化图，该微透镜阵列具有形成在两侧上的透镜；然而，对此示例，可以认为厚度t较大(例如大于1毫米)。从这些应该理解，厚度t可以根据期望制成任何厚度。图6C提供了示出根据本发明的实施例的微透镜阵列606的简化图，该微透镜阵列具有仅形成在一侧的透镜。图6D类似于图6C，具有仅形成在一侧的透镜，但如上所述，表面610具有弯曲表面。
这里所述的本发明的一个或多个实施例描述为使用排列为束的圆柱形光学透明元件。然而，本领域的技术人员应该理解，本发明的原理不限于圆柱形，而是可以应用于具有其他形状的光学透明元件，例如矩形、方形或六边形。
根据本发明的实施例，微透镜阵列可以如这里所述而提供，并用作例如显示屏。例如，微透镜阵列可以由这里所述的方法100(即S102到S110)提供，以及进行额外的制造操作可以在微透镜阵列用作显示屏时提高微透镜阵列的性能或质量。
例如，图10提供了根据本发明实施例的光学透明元件段1002的微透镜阵列片1000的简化示意图。片1000例如可以根据方法100(例如S102到S108)而形成，或者通过或包括这里所述的可选的相应操作。
因此，片1000例如通过从一束光杆(light rod)或光学透明元件切片而形成(例如使得片1000的厚度大致是期望厚度t)，片1000的侧面1004和1006被抛光(和/或改进)并被热处理，以在光学透明元件段1002的每一端形成透镜。片1000可以用作显示屏，或者可以在片1000上进行进一步操作，这可以在用作显示屏时提高片1000的性能或质量。
作为示例，遮光层可以设置在侧面1004和/或侧面1006上，以阻挡穿过一个或多个光学透明元件段1002的一部分光(例如阻挡每个光学透明元件段1002的透镜边缘附近的光)。遮光层(例如黑色层)可以是金属或其他类型的材料，该材料沉积、粘结、施加、喷涂或其他方法设置在片1000的侧面1004和/或侧面1006上。遮光层操作可以包括作为方法100的操作(例如图1的方法100的S110)。
例如，图11是根据本发明实施例的光学透明元件段1002的简化侧视图，该光学透明元件段1002施加有遮光层1102。例如，层1102可以整个地沉积在光学透明元件段1002的透镜1104上(例如在侧面1004上)。然后光学透明元件段1002的透镜1104可以部分暴露，例如根据用作层1102的材料，通过蚀刻或后抛光(back-polishing)或其他技术，以除去层1102的一部分。
因此透镜1104可以部分暴露，例如在每个透镜1104的中心或核心区，而层1102保持阻挡每个透镜1104边缘区附近的光。采用的蚀刻、后抛光或其他技术也可以平面化每个透镜1104，如图11所示。因此，图11示出了具有整体的光遮挡的片1000(即微透镜阵列)。还应该注意，图11是示意图，且示出的层1102和光学透镜元件段1002的尺寸可能为了清晰和帮助理解本发明实施例的一个或多个方面而夸大了。
涂层(例如薄膜涂层)可以在施加层1102之后施加到侧面1006和/或侧面1004。例如，诸如抗反射涂层和/或抗眩光涂层的薄膜涂层可以施加到侧面1004(例如光输出侧)。该涂层可以用于减少反射和/或眩光，并还可以用于保护片1000(例如避免划伤或其他破坏)。涂敷可以作为方法100的一部分(例如图1的方法100的S110)。
各种类型的涂层，例如本领域技术人员公知的那些，可以根据期望的结果或应用的需要而施加。例如，涂层材料可以从SiO2、Si3N4或TiO2或它们的任何组合或者其他常规涂层材料中选择。作为示例，选择的涂层材料可以用于形成多层薄膜涂层结构。
具有例如上述参考图11所述的层1102的片1000可以用作显示屏，如此处所公开的。例如，图12提供了根据本发明实施例的显示屏1200的简化图。显示屏1200例如包括具有光学透明元件段1002和遮光层1102(例如在光学透明元件段1002边缘的透镜附近)的片1000。
显示屏1200也可以包括涂层1202(例如此处公开的薄膜涂层)。也可以包括例如菲涅耳透镜片的片1204。如图12所示，提供光，该光穿过显示屏1200以在另一面上被看到。通过材料此处公开的技术，所得的输出光(即在穿过显示屏1200之后的所得光)可以比常规显示屏具有更佳的质量或性能。
如此处所述，公开了微透镜阵列的各种实施例。例如，根据本发明的实施例，公开了微透镜阵列，其可以用于提供高质量的显示屏。该显示屏相对于一些常规显示屏可以不昂贵地制造。此外，显示屏关于一些常规显示屏可以提供提高的性能，例如在亮度和均匀性、对比度和/或视角方面。
上述实施例示出但不限制本发明。应该理解，根据本发明的原理可以进行各种改进和变化。因此，本发明的范围由权利要求限定。
权利要求
1.一种制造微透镜阵列的方法，包括提供一束光透明元件；切割所述一束光透明元件以形成至少一片光透明元件段；加热所述至少一片光透明元件段以形成透镜段；和以遮光层覆盖所述至少一个透镜段的一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述微透镜阵列形成显示屏的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述显示屏是照相机、个人数字助理、电话、膝上型电脑、计算机监视器、电视机、复印屏、投影屏或告示板的一部分。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括涂覆所述至少一个透镜段。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述涂覆包括抗反射涂覆和/或抗旋光涂覆。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括提供菲涅耳透镜片，其中穿过所述透镜段的光也将穿过所述菲涅耳透镜片。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述一束光学透明元件中，一个或多个所述光学透明元件的直径与一些光学透明元件的直径不同。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述束的边缘处的光学透明元件的直径与在所述束的芯区的光学透明元件直径不同。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括改变所述光学透明元件段的至少一端。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述改进包括改进所述光学透明元件段的两端。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供包括使用粘合剂将所述光学透明元件粘合到一起以形成类似蜂窝结构。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学透明元件由玻璃、聚合物和/或塑料制成。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述透镜段包括凸、凹或平面透镜表面。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述加热包括加热每个光学透明元件段的两端以在其上形成透镜表面。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一片具有约100μm和2mm之间的厚度。
16.一种显示屏，包括光学透明元件，形成为一个或多个微透镜阵列片并用于提供光通路，其中每个所述光学透明元件具有形成在所述光学透镜元件的至少一端的透镜；和遮光层，与所述片相邻设置并用于阻挡离开每个所述光学透明元件的一部分光。
17.根据权利要求16所述的显示屏，还包括覆盖所述至少一个光学透明元件的透镜的薄膜涂层。
18.根据权利要求16所述的显示屏，还包括菲涅耳透镜片，其中穿过所述至少一个光学透明元件的光也将穿过所述菲涅耳透镜片。
19.根据权利要求16所述的显示屏，其中所述显示屏是照相机、个人数字助理、电话、膝上型电脑、计算机监视器、电视机、复印屏、投影屏或告示板的一部分。
20.根据权利要求16所述的显示屏，其中一个或多个所述光学透明元件的直径不同于其他光学透明元件。
21.根据权利要求16所述的显示屏，其中所述光学透明元件由玻璃、聚合物和/或塑料制成。
22.根据权利要求16所述的显示屏，其中所述微透镜阵列片具有约100μm和2mm之间的厚度。
23.一种提供形成为微透镜阵列的显示屏的方法，该方法包括提供束在一起的光学透明圆柱杆以形成具有类似蜂窝剖面的结构；切割所述光学透明圆柱杆的束以形成至少一片光学透明杆段，每个光学透明杆段具有第一端和第二端并用于引导光；加热两端以在所述端上形成透镜表面；和用遮光层覆盖所述第一端上的一部分透镜表面。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述显示屏组合进照相机、个人数字助理、电话、膝上型电脑、计算机监视器、电视机、复印屏、投影屏或告示板。
25.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述第一端上的透镜表面上方施加涂层。
26.根据权利要求23所述的方法，还包括提供菲涅耳透镜片，其中穿过所述光学透明圆柱杆的光也将通过所述菲涅耳透镜片。
27.根据权利要求23所述的方法，其中所述一个或多个光学透明圆柱杆的直径与所述束内的其他光学透明元件不同。
28.根据权利要求23所述的方法，其中所述提供包括使用UV可固化粘合剂把所述光学透明圆柱杆粘结在一起以形成所述束。
29.根据权利要求23所述的方法，其中所述光学透明圆柱杆由玻璃、聚合物或塑料制成。
30.根据权利要求23所述的方法，其中所述透镜表面包括凸、凹或平面透镜表面。
31.根据权利要求23所述的方法，其中所述至少一片光学透明杆段包括约100μm和约2mm之间的厚度。
全文摘要
本发明提供了光控结构(1002)的系统和方法，该光控系统通常称为微透镜或微透镜阵列。例如，根据本发明的实施例，光控结构(1002)可以用于提供显示屏(1002)。
文档编号B29D11/00GK1918503SQ200480041817
公开日2007年2月21日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年1月8日
发明者因·S·唐 申请人:因·S·唐