CN109073860A - 在多部件透镜系统中制造空气间隙区域 - Google Patents
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Abstract
实施例涉及多部件透镜系统(100)中的空气间隙区域(160)的制造。一种装置的实施例包括:第一透镜(115),第一透镜(115)包括光致抗蚀剂材料(140)的图案;通过光致抗蚀剂材料(140)与第一透镜(115)粘合的第二透镜(125);以及,第一透镜(115)和第二透镜(125)之间的空气间隙区域(160)。光致抗蚀剂图案(140)限定第一透镜(115)和第二透镜(125)之间的空气间隙区域(160)。
Description
技术领域
本公开一般涉及光学部件,并且特别地但非排他地涉及在多部件透镜系统中的空气间隙区域的制造。
背景技术
在多部件透镜系统的光学部件之间制造空气间隙区域在许多光学应用中可能是重要的。空气间隙界面提供低折射率,其可用作用于在嵌入式光导光学器件中全内反射的包层。
然而,由于常规过程需要使用低折射率粘合剂,因此部件的这种集成的应用受到限制。这种粘合剂昂贵,需要复杂的过程,并且对于透镜过程具有困难的机械特性。
更具体地,透镜系统上的特定区域中的空气间隙的限定要求将粘合介质图案化并从空气间隙区域排除。因为以液体形式施加粘合剂,所以不容易在空间上控制,因此使透镜系统的制造过程复杂化。
附图说明
参考以下附图描述本发明的非限制性和非穷举性实施例,在附图中,除非另有说明,否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部分。附图不一定按比例绘制,重点放在说明所描述的原理上。
图1是根据一个实施例的透镜组件的图示;
图2A图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的初始过程;
图2B图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光致抗蚀剂应用。
图2C图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光的空间调制。
图2D图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光刻。
图2E图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光致抗蚀剂显影剂应用;
图2F图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的透镜粘合;
图3A图示出了根据一个实施例的用于制造透镜组件的前透镜;
图3B图示出了根据一个实施例的用于制造透镜组件的后透镜;
图3C图示出了根据一个实施例的光致抗蚀剂涂层在透镜组件的制造中的应用。
图3D图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中使用掩模元件的光的空间调制。
图3E图示出了根据一个实施例的用于透镜组件的包括剩余暴露的光致抗蚀剂的透镜;
图3F图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的透镜粘合;
图4A和4B是根据一个实施例的具有利用光致抗蚀剂图案产生的空气间隙的透镜组件的图示;以及
图5是根据一个实施例的用于制造多部件透镜的过程的图示。
具体实施方式
用于在多部件透镜系统中制造空气间隙区域的装置、系统和过程的实施例。
在以下描述中,阐述了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而,相关领域的技术人员将认识到,可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实践本文描述的技术。在其他情况下,未详细示出或描述众所周知的结构、材料或者操作以避免模糊某些方面。
贯穿本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,贯穿本说明书在各个位置出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指的是同一实施例。此外,可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合特定特征、结构或特性。
如本文所用,以下定义适用:
“光致抗蚀剂”或“抗蚀剂”是指可以施加以在表面上形成图案化涂层的光敏材料。
“负型光致抗蚀剂(Negative-tone photoresist)”或“负性光致抗蚀剂(negativephotoresist)”是指下述光致抗蚀剂,对于其而言,暴露的光致抗蚀剂(光致抗蚀剂暴露于光的部分)不能被特定的光致抗蚀剂显影剂溶解,并且未暴露的光致抗蚀剂(光致抗蚀剂未暴露于光的部分)能够被光致抗蚀剂显影剂溶解。负性光致抗蚀剂的一个示例是SU-8光致抗蚀剂,其是溶解在特定的有机溶剂中的常用的环氧基负性光致抗蚀剂。
“正型光致抗蚀剂(Positive-tone photoresist)”或“正性光致抗蚀剂(positivephotoresist)”是指下述光致抗蚀剂,对于其而言,暴露的光致抗蚀剂(光致抗蚀剂暴露于光的部分)可被特定的光致抗蚀剂显影剂溶解,并且未暴露的光致抗蚀剂(光致抗蚀剂未暴露于光的部分)不可被特定的光致抗蚀剂显影剂溶解。
在多部件透镜的制造中,在透镜部件之间产生空气间隙或空隙是提供低折射率的重要过程。例如,低折射率可以用作用于在嵌入式光导光学器件中的全内反射的包层。实施方式可以包括但不限于用于智能玻璃或虚拟现实产品的头戴式显示器光学器件。空气间隙或空隙的概念可以包括维持在波导中的全内反射。
产生空气间隙的主要原因是光导光学器件起作用所需的折射率。光导的周围区域必须具有相当低的折射率。因此,理想的解决方案是使光导在折射率为1的空气中操作。
然而,提供透镜集成到透镜组件中的常规过程使用低折射率粘合剂,其难以施加和控制,需要光学粘合剂的复杂的粘合、对准和分散。传统的光学粘合需要压力和热或光辐射以将粘合剂固定到光学部件表面。使用这种粘合剂结构的制造是标准化合物光学系统的明确定义的过程。然而,为了引入离轴嵌入式光导光学器件,利用常规粘合剂的制造过程变得更加复杂。
在一些实施例中,装置、系统或方法提供空气间隙区域的产生,同时消除对常规粘合剂施加和常规粘合剂的适当过程控制所需的先进设备的需要。在一些实施例中,装置、系统或方法采用光致抗蚀剂过程来限定空气间隙区域并通过光致抗蚀剂-塑料界面粘合透镜部件。在一些实施例中,光致抗蚀剂,例如负型光致抗蚀剂,被用作光学部件的结构部件和粘合材料。
利用透镜组件的光致抗蚀剂结构使得能够制造薄且轻的组件。例如,利用光致抗蚀剂结构制造透镜组件可特别有益于制造头戴式显示器技术,其中,需要满足薄且眼睛形状的因子。
光致抗蚀剂是可以均匀地施加到表面并通过光刻确定性地图案化的材料。这种材料在微芯片工业中很常见,其中,光致抗蚀剂限定了放置装置或特征。例如,集成电路或通道微流体中的晶体管被图案化成光致抗蚀剂并最终蚀刻到它们相应的基板中。然后通过溶解在蚀刻剂中丢弃光致抗蚀剂,留下图案化的基板。
在一些实施例中,所产生的光致抗蚀剂图案在装置或系统中是永久性的,该材料成为最终透镜系统的一部分。对光材料进行图案化的能力允许高度精确(例如<0.5micron(微米))的空气间隙限定,其通常超出了空气间隙区域的限定所需的精度。
在一些实施例中,将负型光致抗蚀剂施加到一个或多个透镜,其中,暴露于光的光致抗蚀剂材料交联并且成为永久性的,并且未暴露于光的材料区域不交联并且可以溶解在合适的光致抗蚀剂显影剂中。相反,正型光致抗蚀剂以相反的方式起作用,其中,暴露于光的区域可在显影剂中溶解,而未暴露于光的区域保持完整。
在一些实施例中,与常规过程相比,利用光致抗蚀剂粘合来限定空气间隙区域的过程更简单且更精确。此外,可以商业上获得或容易制造在实施例中用于产生透镜组件的许多所需过程、硬件和化学品。结果,实施方式允许低成本生产、精确的空气间隙限定以及对各种嵌入式光导设计的适用性。
在一些实施例中,替选实施方式可包括额外的粘合剂或光致抗蚀剂以支持光导/支撑透镜界面的粘合。在一些实施例中,通过适合于特定光致抗蚀剂材料和透镜材料的化学、热或电处理,可以进一步改变粘合区域的活化。
图1是根据实施例的透镜组件的图示。在一些实施例中,透镜组件100包括至少两个透镜的组合,其被图示出为在透镜组件的背侧110(接近透镜组件的使用者的眼睛)上的第一透镜115(也称为后透镜或眼透镜)和位于透镜组件100的前侧120(更远离用户眼睛)的第二透镜125(也称为前透镜或世界透镜)。
在一些实施例中,透镜组件的第一透镜115和第二透镜125通过使用光致抗蚀剂140粘合在一起以形成空气间隙区域160。在一些实施例中,光致抗蚀剂操作以限定空气间隙区域160并通过光致抗蚀剂-塑料界面粘合透镜元件115和125。空气间隙区域可以是例如空气间隙460的形式,如图4A和4B所示。
图2A至2F提供了与透镜组件的制造有关的图示:
图2A图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的初始处理。在一些实施例中,制造过程可包括将要组合到透镜组件中的透镜元件的清洁过程。例如,构成透镜组件的两个或更多个部件被洗涤和脱水,并且其可以进一步被等离子体涂底漆。在特定示例中,透镜组件由第一部分(或第一透镜部件)215和第二部分(或第二透镜部件)225组成。在该示例中,第一部分是光导透镜,其中,第一部分要位于透镜组件的后侧或靠近使用者的眼睛。此外,在该示例中,第二部分是支撑透镜,第二部分要位于透镜组件的前侧或远离眼睛。然而,实施例不限于特定数量的透镜部件,并且可包括任何数量的两个或更多个透镜部件。
图2B图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的光致抗蚀剂应用。在一些实施例中,制造过程可包括将光致抗蚀剂施加到透镜组件的一个透镜的至少一侧。在一些实施例中,光致抗蚀剂是负型光致抗蚀剂。在该实施方式中,负型光致抗蚀剂被均匀地涂覆(通过例如旋涂、喷涂或浸涂)。然而,实施例不限于提供均匀或完全涂覆光致抗蚀剂材料的涂覆过程。在另外的实施例中,可以将光致抗蚀剂施加到多个透镜上,以将这些透镜结合在一起。
在特定示例中,负性光致抗蚀剂涂层230被施加在被图示为第一透镜215的光导透镜的凸面(背面)上。在一些实施例中,涂层230的厚度确定所得透镜部件的空气间隙的高度,其中,厚度通常可在1微米至50微米之间。
在一些实施例中,可以根据需要进一步处理施加有光致抗蚀剂涂层的一个或多个透镜,例如,被应用来驱除多余溶剂的预暴露烘烤或根据特定制造商的推荐的类似过程。然而,实施例不限于处理光致抗蚀剂所需的特定操作。
图2C图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光的空间调制。在一些实施例中,制造过程可包括光的空间调制以直接暴露于光致抗蚀剂涂层的所需部分。在一些实施例中,空间调制可以包括但不限于光致抗蚀剂掩模区域以允许期望部分接收光暴露以限定透镜组件中的空气间隙区域。
在负性光致抗蚀剂涂层应用的特定示例中,如图2B所示,被限定为空气间隙区域的区域被例如在光致抗蚀剂涂覆的光导透镜之上或上方的镀铝带、物理石英掩模或其他用于光刻的UV吸收材料掩蔽。在一个示例中,可以使用光致抗蚀剂掩模或其他阻挡元件235,如图2C所示。实施例不限于光刻的特定过程,而是可以例如包括接触、接近或投影光刻。
图2D图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的光刻。在一些实施例中,制造过程可包括光刻以暴露光致抗蚀剂的部分。在一些实施例中,第一透镜215(例如,光导透镜)暴露于光,例如UV/i线(紫外线,其中,i线指365nm(纳米)波长))辐射250以交联非掩蔽区域(即,未被光致抗蚀剂掩模或其他阻挡元件235掩蔽的区域)中的光致抗蚀剂。然而,实施例不限于特定波长暴露,其中,辐射波长取决于特定光致抗蚀剂材料。
图2E图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的光致抗蚀剂显影剂应用。在一些实施例中,在辐射暴露之后,移除第一透镜215的掩模235(如果用于提供辐射的空间调制)。在一些实施例中,然后将光致抗蚀剂显影剂250施加到第一透镜215,施加光致抗蚀剂显影剂以溶解光致抗蚀剂的某些部分并保留光致抗蚀剂图案。
在一些实施例中,第一透镜215可以是暴露后烘烤的(例如,在大约摄氏65度的温度下),或者可以在制造商建议的显影剂中直接显影。在施加光致抗蚀剂显影剂时,暴露于UV辐射的光致抗蚀剂区域将保留在透镜215上,并且通过掩模或其它暴露空间调制防止暴露的光致抗蚀剂区域将被溶解并被完全移除。然后可以洗涤并干燥具有剩余光致抗蚀剂图案的透镜。
图2F图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的透镜粘合。在一些实施例中,制造过程可以包括在光致抗蚀剂显影剂施加之后使用剩余的光致抗蚀剂图案来粘合透镜,如图2E所示。在一些实施例中,可以如结合图2A所述清洁和等离子底涂的第二透镜225可以与第一透镜215组合。在一些实施例中,第二透镜225的表面(例如这种透镜的凹面)与第一透镜215的表面(例如,第一透镜215的凸面)直接接触。
在一些实施例中,然后通过例如真空烘烤将透镜粘合在一起以施加压力和热250。可以应用真空袋或囊的使用以在透镜的整个表面周围施加均匀的压力。利用光致抗蚀剂的粘合来粘合透镜的关键参数包括压力、温度和时间,其可以针对特定光致抗蚀剂进行优化,从而使得两个透镜能够粘合到透镜组件或透镜单元200中。在一些实施例中,所得透镜组件200包括空隙或空气间隙260,其由暴露的光致抗蚀剂240的光致抗蚀剂图案的定位和厚度限定。
在一些实施例中,然后可以使得到的透镜组件200例如冷却,例如在室温下冷却,并在需要时进行清洁。在一些实施例中,可以应用附加的过程以使得光致抗蚀剂适当固化。实施例不限于用于光致抗蚀剂固化的特定过程,而是包括适合于特定光致抗蚀剂材料的过程。
图3A至3F提供了与透镜组件的制造有关的附加图示:
图3A图示出了根据实施例的用于制造透镜组件的前透镜。图3B图示出了根据实施例的用于制造透镜组件的后透镜。在一些实施例中,透镜组件的制造包括诸如前(世界)透镜305和后(眼)透镜310的两个或更多个透镜部件的粘合。在一些实施例中,透镜组件的制造产生空气间隙,例如用于为后透镜310提供光导的空气间隙。
图3C图示出了根据实施例的光致抗蚀剂涂层在透镜组件的制造中的应用。在一些实施例中,负型光致抗蚀剂315被施加到前透镜,例如通过光致抗蚀剂材料的旋涂或喷涂施加的负型光致抗蚀剂涂层。图3D图示出了根据一个实施例的透镜组件的制造中的光致抗蚀剂涂层的暴露。在一些实施例中,负型光致抗蚀剂315被一个或多个掩模元件320掩蔽,并且光致抗蚀剂315的未被掩蔽的部分暴露于光325。
图3E图示出了根据实施例的包括用于透镜部件的剩余暴露的光致抗蚀剂的透镜。在一些实施例中,将光致抗蚀剂显影剂施加到前透镜305,导致移除负型光致抗蚀剂的未暴露部分,暴露的光致抗蚀剂330保留在前透镜305的表面上。
图3F图示出了根据实施例的透镜组件的制造中的透镜粘合。在一些实施例中,通过施加热和压力利用暴露的光致抗蚀剂将后透镜310与前透镜305粘合,以产生等离子体活化。在一些实施例中,透镜的粘合用于产生由光致抗蚀剂图案限定的空气间隙。
图4A和4B是根据实施例的具有利用光致抗蚀剂图案产生的空气间隙的透镜组件的图示。在一些实施例中,通过包括下述的过程产生光致抗蚀剂图案:用光致抗蚀剂涂覆透镜;通过掩模或辐射的其他空间调制将光辐射施加到未受辐射保护的区域;以及,应用光致抗蚀剂显影剂以溶解光致抗蚀剂图案的不用于光致抗蚀剂图案的部分,以用于粘合两个或更多个透镜部件,并在这些透镜部件之间产生空气间隙或空隙。
图4A和4B图示出了透镜组件的视图,该透镜组件包括利用透镜组件中的光致抗蚀剂的图案产生的空气间隙。在第一示例中,图4A图示出了透镜组件的前(世界)透镜405的俯视图,其包括光致抗蚀剂图案以产生空气间隙区域460。在第二示例中,图4B示出了后(眼)透镜410俯视图,后(眼)透镜410包括光致抗蚀剂图案以产生空气间隙区域460。在一些实施例中,图4A和4B中的光致抗蚀剂图案465可以包括除了空气间隙区域460之外的每个透镜的表面的剩余部分。可以生成空气间隙区域460以用于例如光导实施方式中。然而,实施例不限于特定的光致抗蚀剂图案,而是可以包括任何设计的光致抗蚀剂图案,其提供透镜组件的透镜的粘合并为特定实施方式提供任何所需的间隙。
图5是根据实施例的用于制造多部件透镜的过程的图示。在一些实施例中,过程500包括:
502:清洁两个或更多个透镜部件,其中,透镜部件包括至少第一透镜部件和第二透镜部件。
504:在至少一个透镜部件的至少一侧上施加光致抗蚀剂涂层,包括向第一透镜部件的第一侧施加光致抗蚀剂。在一个示例中,施加负性光致抗蚀剂涂层。施加的光致抗蚀剂涂层的厚度是透镜部件之间的空隙或空气间隙的高度的限定因素。
506:光致抗蚀剂材料所需的光致抗蚀剂涂层的附加过程,例如,烘焙以移除过量的溶剂。
508:向光致抗蚀剂涂层施加光暴露(例如,UV辐射)的空间调制。在一个示例中,空间调制可以包括但不限于掩蔽区域以建立所需的光致抗蚀剂图案。
510:通过UV辐射或光致抗蚀剂材料所需的其他光辐射暴露光致抗蚀剂涂层的未掩蔽部分。
512:如果空间调制包括使用掩模材料,则移除掩模材料。
514:施加适用的光致抗蚀剂显影剂用于光致抗蚀剂材料以溶解光致抗蚀剂涂层的某些部分并保持光致抗蚀剂图案,例如,用负性光致抗蚀剂,溶解未暴露于UV辐射的光致抗蚀剂涂层的部分。
516:洗涤和干燥具有所得光致抗蚀剂图案的透镜。
518:使用光致抗蚀剂图案作为胶黏剂将所述透镜与第二透镜粘合,其可以包括施加热和压力以提供粘合作用。
以计算机软件和硬件的形式描述了上述过程。所描述的技术可以构成在有形或非暂时性机器(例如,计算机)可读存储介质内包含的机器可执行指令,其当由机器执行时将使机器执行所描述的操作。另外,这些过程可以包含在诸如专用集成电路(ASIC)或其他的硬件中。
有形机器可读存储介质包括以机器(例如,计算机、网络设备、个人数字助理、制造工具、具有一组一个或多个处理器的任何设备等)可访问的非暂时形式提供(即,存储)信息的任何机制。例如,机器可读存储介质包括可记录/不可记录介质(例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备等)。
本发明的所示实施例的以上描述(包括摘要中所描述的内容)并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。尽管出于说明性目的在本文中描述了本发明的特定实施例和示例,但是如相关领域的技术人员将认识到的,在本发明的范围内可以进行各种修改。
根据以上详细描述,可以对本发明进行这些修改。以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的特定实施例。相反,本发明的范围完全由所附权利要求确定,所述权利要求应根据权利要求解释的既定原则来解释。
Claims (21)
1.一种装置,包括:
第一透镜,所述第一透镜包括光致抗蚀剂材料图案;
第二透镜,所述第二透镜通过所述光致抗蚀剂材料与所述第一透镜粘合;
空气间隙区域,所述空气间隙区域在所述第一透镜和所述第二透镜之间;
其中,所述光致抗蚀剂图案限定所述第一透镜和所述第二透镜之间的所述空气间隙区域。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光致抗蚀剂图案还限定所述空气间隙区域的高度。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一透镜是光导透镜,并且所述第二透镜是支撑透镜。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光致抗蚀剂图案由负性光致抗蚀剂材料构成,所述光致抗蚀剂图案已经暴露于光以交联所述负性光致抗蚀剂材料。
5.根据权利要求1所述的装置,还包括利用第二光致抗蚀剂图案与所述第一透镜或所述第二透镜耦合的第三透镜。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述空气间隙是所述装置的光导的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括头戴式显示器光学器件。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一透镜和第二透镜是不施加除了所述光致抗蚀剂材料之外的单独的粘合剂而粘合的。
9.一种方法,包括:
向多个透镜部件的第一透镜部件的至少第一侧施加光致抗蚀剂涂层:
应用光辐射的空间调制以限定所述光致抗蚀剂涂层的哪些部分暴露于光辐射;
向所述第一透镜部件施加光辐射;
施加光致抗蚀剂显影剂以溶解所述光致抗蚀剂的未暴露部分以产生光致抗蚀剂图案;以及
将第二透镜部件的第一侧粘合到所述第一透镜部件的所述第一侧,其中,所述光致抗蚀剂图案用作胶黏剂并限定所述第一透镜部件和所述第二透镜部件之间的空气间隙区域。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,施加所述光致抗蚀剂涂层包括施加负性光致抗蚀剂材料。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,施加所述光辐射包括在所述暴露的光致抗蚀剂上施加UV(紫外)辐射。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,应用空间调制包括在施加所述光辐射之前向所述第一透镜部件应用掩模。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括在施加所述光致抗蚀剂显影剂之前从所述第一透镜部件移除所述掩模。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,将所述第二透镜部件粘合到所述第一透镜部件包括向所述第一透镜部件和所述第二透镜部件施加热和压力。
15.根据权利要求9所述的方法,其中,将所述第二透镜部件的所述第一侧粘合到所述第一透镜部件的所述第一侧包括粘合到所述第二透镜部件的清洁表面。
16.根据权利要求9所述的方法,还包括向所述第二透镜部件的所述第一侧施加第二光致抗蚀剂图案,并且其中,将所述第二透镜部件的所述第一侧粘合到所述第一透镜部件的所述第一侧包括至少部分地将所述光致抗蚀剂图案粘合到所述第二光致抗蚀剂图案。
17.根据权利要求9所述的方法,其中,将所述第二透镜部件的所述第一侧粘合到所述第一透镜部件的所述第一侧包括不施加除了所述光致抗蚀剂材料之外的单独的粘合剂而粘合。
18.一种头戴式显示器光学器件装置,包括:
多部件透镜系统,包括:
多个透镜,所述多个透镜包括波导透镜部件和支撑透镜部件,其中,所述波导透镜部件的至少第一侧包括光致抗蚀剂图案,以及
空气间隙区域,所述空气间隙区域在所述波导透镜组件和所述支撑透镜部件之间;
其中,所述波导透镜部件通过所述光致抗蚀剂图案与所述支撑透镜部件粘合;以及
其中,所述空气间隙区域由所述光致抗蚀剂图案限定。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述光致抗蚀剂图案由负性光致抗蚀剂材料构成,所述光致抗蚀剂图案已经暴露于光以交联所述负性光致抗蚀剂材料。
20.根据权利要求18所述的装置,其中,所述光导透镜部件和所述支撑透镜部件不施加除了所述光致抗蚀剂材料之外的单独的粘合剂而粘合。
21.根据权利要求18所述的装置,其中,所述光致抗蚀剂图案还限定所述空气间隙区域的高度。
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DE102022117022A1 (de) * | 2022-07-07 | 2024-01-18 | Carl Zeiss Ag | Verfahren zum Herstellen einer optischen Anordnung umfassend einen Lichtwellenleiter und ein optisches Bauteil |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1179544A (zh) * | 1996-05-28 | 1998-04-22 | 索尼公司 | 双透镜、可变顶角棱镜及偏移校正装置 |
CN1506707A (zh) * | 2002-12-06 | 2004-06-23 | ���ֹɷݹ�˾ | 摄像透镜 |
CN1517738A (zh) * | 2003-01-22 | 2004-08-04 | ��̱���ʽ���� | 摄像用透镜 |
CN1708727A (zh) * | 2002-10-28 | 2005-12-14 | 庄臣及庄臣视力保护公司 | 形成模具嵌入物和模具的光刻方法 |
CN101002120A (zh) * | 2004-06-04 | 2007-07-18 | 国家半导体公司 | 制造具有三维透镜的聚合波导的方法 |
CN102279506A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-12-14 | 采钰科技股份有限公司 | 照相模块及其制造方法 |
WO2013162219A1 (ko) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 주식회사 고영테크놀러지 | 스테레오 현미경 |
WO2014082023A1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Greenbaum Eric | Head mounted display |
US9213178B1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-12-15 | Google Inc. | Lens with lightguide insert for head wearable display |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6744109B2 (en) | 2002-06-26 | 2004-06-01 | Agilent Technologies, Inc. | Glass attachment over micro-lens arrays |
GB0512732D0 (en) | 2005-06-22 | 2005-07-27 | Melexis Nv | Semiconductor package with transparent lid |
EP2087518A2 (en) | 2006-11-17 | 2009-08-12 | Tessera North America | Internal noise reducing structures in camera systems employing an optics stack and associated methods |
KR100956250B1 (ko) | 2007-12-10 | 2010-05-06 | 삼성전기주식회사 | 웨이퍼 스케일 렌즈조립체 제조방법 및 이에 의해 제조된웨이퍼 스케일 렌즈조립체 |
JP2011203792A (ja) | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Hitachi Displays Ltd | 撮像装置 |
US20130037976A1 (en) * | 2010-04-22 | 2013-02-14 | Takaichi Hayashida | Lens Array Production Method and Laminated Lens Array Production Method |
CN103314313B (zh) | 2011-01-21 | 2014-08-06 | 富士胶片株式会社 | 堆叠型透镜阵列、透镜模块及摄像单元 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1179544A (zh) * | 1996-05-28 | 1998-04-22 | 索尼公司 | 双透镜、可变顶角棱镜及偏移校正装置 |
CN1708727A (zh) * | 2002-10-28 | 2005-12-14 | 庄臣及庄臣视力保护公司 | 形成模具嵌入物和模具的光刻方法 |
CN1506707A (zh) * | 2002-12-06 | 2004-06-23 | ���ֹɷݹ�˾ | 摄像透镜 |
CN1517738A (zh) * | 2003-01-22 | 2004-08-04 | ��̱���ʽ���� | 摄像用透镜 |
CN101002120A (zh) * | 2004-06-04 | 2007-07-18 | 国家半导体公司 | 制造具有三维透镜的聚合波导的方法 |
CN102279506A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-12-14 | 采钰科技股份有限公司 | 照相模块及其制造方法 |
WO2013162219A1 (ko) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 주식회사 고영테크놀러지 | 스테레오 현미경 |
WO2014082023A1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Greenbaum Eric | Head mounted display |
US9213178B1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-12-15 | Google Inc. | Lens with lightguide insert for head wearable display |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
尚建民: "头戴式立体显示器在电视产业中的新形态应用", 《信息终端与显示》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017213694A1 (en) | 2017-12-14 |
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GB201620956D0 (en) | 2017-01-25 |
CN206920634U (zh) | 2018-01-23 |
DE202016107448U1 (de) | 2017-10-13 |
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US20170351095A1 (en) | 2017-12-07 |
EP3411742A1 (en) | 2018-12-12 |
CN107479118B (zh) | 2020-01-14 |
GB2551215A (en) | 2017-12-13 |
GB2551215B (en) | 2020-04-01 |
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