CN113419300A - 一种微透镜阵列 - Google Patents

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CN113419300A CN202110826068.5A CN202110826068A CN113419300A CN 113419300 A CN113419300 A CN 113419300A CN 202110826068 A CN202110826068 A CN 202110826068A CN 113419300 A CN113419300 A CN 113419300A
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micro lens
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Abstract

本说明书实施例公开了一种微透镜阵列，位于所述衬底表面的平台结构；以及，阵列排布于所述平台结构上方的多个微透镜结构；当平行的入射光线穿过所述微透镜阵列覆盖所述衬底表面时，所述平台结构的高度、所述微透镜结构的焦距以及所述衬底表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。

Description

一种微透镜阵列
技术领域
本申请涉及微光学技术领域，尤其涉及一种微透镜阵列。
背景技术
微透镜列阵(microlens array，MLA)由多个微米级特征尺寸的小透镜排布而成，具有聚焦、成像等基本功能，又有单元尺寸小、集成度高等特点，能够实现传统光学元件难以完成的功能，是许多新型光学系统的核心构成元件，如可见光/红外成像、激光列阵扫描、光束匀化和整形、光束聚焦和准直、激光显示、波前传感、光纤耦合等系统。
现有技术中，微透镜列阵的结构受制备工艺的影响较大，使得其在实际应用中存在很大的局限性。
为解决上述问题，亟需提供一种具有良好适应性的微透镜阵列。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供了一种具有广阔适用范围的微透镜阵列。
本说明书实施例采用下述技术方案：
本说明书实施例提供了一种微透镜阵列，位于衬底表面，其特征在于，包括：
位于所述衬底表面的平台结构；
以及，阵列排布于所述平台结构上方的多个微透镜结构；
当平行的入射光线穿过所述微透镜阵列覆盖所述衬底表面时，
所述平台结构的高度、所述微透镜结构的焦距以及所述衬底表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
优选地，当来自所述衬底表面的出射光线穿过所述微透镜阵列出射时，
所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，两者满足以下关系：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得来自所述衬底表面的所述出射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射。
优选地，所述通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，以使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得所述微透镜结构的焦平面位于所述衬底表面上方，平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
优选地，所述通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，以使得入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得所述微透镜结构的焦平面位于所述衬底表面下方，平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
优选地，所述衬底表面形成有光学器件阵列，所述光学器件包括感光器件和光源器件中的至少一种；
所述平台结构位于所述光学器件阵列上方；
所述光学器件阵列中的每个光学器件上方设定有一个所述微透镜结构；
当所述光学器件为感光器件时，所述平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述感光器件表面；
当所述光学器件为光源器件时，所述来自所述衬底表面的所述出射光线穿所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射包括：
来自所述光源器件的所述出射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射。
优选地，所述微透镜结构的中轴线按预定偏差垂直穿过所述光学器件的中心。
优选地，所述预定面积的所述感光器件表面为至少50％有效面积的所述感光器件表面。
优选地，所述阵列排布包括周期性阵列排布或非周期性整列排布中的至少一种；
所述周期性阵列排布包括矩形排布或六角型排布中的至少一种；
所述非周期性阵列排布包括啁啾排布或随机排布中的至少一种。
优选地，所述平台结构和多个所述微透镜结构采用一体成型形成于所述衬底表面。
本说明书实施例提供了一种光学系统，应用于衬底表面，其特征在于，包括：
形成于所述衬底表面的光学器件阵列；
以及，形成于所述光学器件阵列上方的微透镜阵列，所述微透镜阵列为前述任意一项所述的微透镜阵列。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本说明书实施例提出的微透镜阵列，位于所述衬底表面的平台结构；以及，阵列排布于所述平台结构上方的多个微透镜结构；当平行的入射光线穿过所述微透镜阵列覆盖所述衬底表面时，所述平台结构的高度、所述微透镜结构的焦距以及所述衬底表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面，通过将微透镜阵列结构分为平台结构和微透镜结构，两者相互补充，共同产生微透镜阵列的光学效果，扩大了微透镜阵列的光学参数的调节范围，提高了微透镜阵列所能达到的光学性能，同时，两者的结构参数分别独立设定，降低了制备工艺对微透镜阵列光学性能的影响，最终有效地拓展了微透镜阵列的适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
图2为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
图3为本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
图4为本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
图5为本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
图6为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
图7为本说明书实施例提供的一种光学系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
现阶段，在衬底上直接制作微透镜阵列的制造技术作为微透镜阵列制备的重要的手段，得到业内的极大重视，但这样的制备工艺使得衬底上集成的微透镜结构的各项参数的可调节范围较小，影响其光学性能，导致制备出的微透镜阵列在实际应用中存在很大的局限性。
为解决上述问题，以下从技术原理方面，对本说明书实施例提出的微透镜阵列进行说明：
本发明将微透镜阵列结构分为平台结构和微透镜结构，一方面，平台结构可以对穿过微透镜结构的光线进行调整，以达到预期的光学性能，故可以在不改变现有制备工艺的情况下，对微透镜阵列的光学性能进行调整，降低生产成本，减小制备工艺对微透镜阵列性能的影响，另一方面，微透镜阵列的光学参数是通过平台结构和微透镜结构共同获得的，这就让平台结构能够对微透镜结构产生的光学效果进行一定的补充，从而使得微透镜结构在设定参数调节时具有更大的调节范围，同时，由于平台结构的高度和微透镜结构的参数(例如，曲率半径、冠高、焦距、相交角等)是可以进行独立进行设定的，得整个微透镜阵列的设计有了更广的自由度。
综上，本发明提供的微透镜阵列通过平台结构和微透镜结构共同产生光学效果，从而有效地扩大了微透镜阵列的光学参数的调节范围，提高了微透镜阵列所能达到的光学性能，最终拓展了微透镜阵列的适用范围。
实施例1
图1为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
如图1所示，本实施例中的微透镜阵列位于衬底表面，包括：平台结构11以及多个微透镜结构12。
平台结构11位于衬底表面。
多个微透镜结构12阵列排布于平台结构11的上方。
当平行的入射光线穿过微透镜阵列覆盖衬底表面时，平台结构11的高度、微透镜结构12的焦距以及衬底表面被入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:
通过分别设定的平台结构11的高度和微透镜结构12的焦距，使得平行的入射光线穿过微透镜结构12和平台结构11后覆盖预定面积的衬底表面。
其中，衬底可以是晶圆，也可以是平板衬底，也即，衬底表面可以是晶圆表面，也可以是平板衬底表面。
本说明书实施例中，可以微透镜结构12的焦距和平台结构11的高度分别独立设定，通过设定微透镜结构12的焦距和平台结构11的高度来调节微透镜结构12的焦平面的位置，进而调节平行的入射光线通过微透镜结构12和平台结构后11后覆盖的衬底的面积，也即，通过设定的平台结构11的高度控制微透镜结构12的焦点所处的位置，从而调节平行的入射光线穿过微透镜结构12和平台结构11后覆盖的衬底表面的面积。
在一种应用实例中，所述通过分别设定的所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，以使得平行的入射光线穿过所述微透镜结构12和所述平台结构11后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，使得所述微透镜结构12的焦平面位于所述衬底表面上方，平行的入射光线穿过所述微透镜结构12和所述平台结构11后覆盖预定面积的所述衬底表面。
具体地，当设定的平台结构11的高度大于微透镜结构12的焦距，则微透镜结构12的焦平面位于平台结构11内部，处于衬底表面的上方，平行的入射光线经过微透镜结构12的汇聚，在平台结构11内部聚焦后分散，此时，分散后的入射光线覆盖在衬底表面。
这种情况下，通过设定平台结构11的高度则可以对入射光线所覆盖的衬底表面的面积进行调节，例如，需要提高覆盖面积时，增加平台结构11的高度，需要降低覆盖面积时，减小平台结构11的高度。
在一种应用实例中，所述通过分别设定的所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，以使得平行的入射光线穿过所述微透镜结构12和所述平台结构11后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，使得所述微透镜结构12的焦平面位于所述衬底表面下方，平行的入射光线穿过所述微透镜结构12和所述平台结构11后覆盖预定面积的所述衬底表面。
具体地，当设定的平台结构11的高度小于微透镜结构12的焦距，则微透镜结构12的焦平面处于衬底表面的下方，平行的入射光线经过微透镜结构12的汇聚，穿过平台结构11后在衬底表面的下方聚焦，此时，未聚焦的入射光线覆盖在衬底表面。
这种情况下，通过设定平台结构11的高度则可以对入射光线所覆盖的衬底表面的面积进行调节，例如，需要提高覆盖面积时，减小平台结构11的高度，需要降低覆盖面积时，增加平台结构11的高度。
本说明书实施例中，当微透镜结构的焦距不变时，可以通过调整平台结构的高度，来调整所述衬底表面被所述入射光覆盖的面积，也就是说，在已经确定衬底表面被入射光覆盖的面积的情况下，可以通过对微透镜结构和平台结构两者的结构参数分别进行设定，以使衬底表面被入射光覆盖的面积达到前述预设面积，因此，降低了制备工艺对微透镜阵列光学性能的影响，最终有效地拓展了微透镜阵列的适用范围。
来自衬底表面出射光线需要经过微透镜阵列的准直才能形成平行光出射，然而，由于衬底上光源器件的发光面积不同，导致来自衬底表面出射光线具有多种不同的角度，故微透镜阵列必须对出射光线具有较大的调节范围，才能满足各种不同光源器件的需求。
因此，在一种应用示例中，由于无论光线属于入射光线还是出射光线，其在微透镜阵列中通过的光路均是相同的，故所述微透镜阵列除了对入射光线进行调整，以调节穿过微透镜阵列的入射光线覆盖的衬底表面的面积以外，还可以用于对来自于所述衬底表面的出射光线进行调整，两者的调整原理相同。
当来自所述衬底表面的出射光线穿过所述微透镜阵列出射时，
所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，两者满足以下关系：
通过分别设定的所述平台结构11的高度和所述微透镜结构12的焦距，使得来自所述衬底表面的所述出射光线穿过所述微透镜阵列后形成平行光出射。本说明书实施例中，通过设定微透镜结构12的焦距和平台结构11的高度来调节穿过微透镜结构的出射光线的光路，使得来自衬底表面的出射光线通过微透镜结构12和平台结构11后形成平行光。由于本说明书提供的微透镜阵列包括平台结构和多个微透镜结构，平台结构和微透镜结构可以分别独立设计，从而使得微透镜阵列具有更大的设计自由度，设计出的微透镜阵列所具有的光学性能能够满足各种不同类型的光学系统的需求，针对入射光线和出射光线均可进行调整，同时，微透镜阵列的光学性能由平台结构和多个微透镜结构共同实现，两者相互补充，从而使得微透镜结构的各项参数能够具有更大的调节范围，并且更易于制备。
本说明书实施例中，多个微透镜结构12可以是一维排布，也可以是二维排布。
在一种应用示例中，多个微透镜结构12采用二维排布，阵列排布包括周期性阵列排布或非周期性整列排布中的至少一种。
所述周期性阵列排布包括矩形排布或六角型排布中的至少一种。
所述非周期性阵列排布包括啁啾排布或随机排布中的至少一种。
需要说明的是，微透镜结构可以是柱透镜、球面镜、非球面透镜、非柱面透镜、像散透镜中的至少一种。
本说明书实施例中，微透镜结构优选为平凸微透镜结构。
具体地，以典型的基于热回流法制备出的平凸透镜结构为例，微透镜结构的主要参数可以通过以下公式(1)-(4)进行描述：
Figure BDA0003173847620000081
Figure BDA0003173847620000082
Figure BDA0003173847620000083
Figure BDA0003173847620000084
其中，R为微透镜结构的曲率半径，K是锥形常数(conic constant)，hL为冠高，f为微透镜焦距，λ为波长，n(λ)为波长为λ的光线的透光率，α为微透镜结构与衬底表面的相交角，r为微透镜结构底面任意点与微透镜结构底面中心的距离。
微透镜结构的形状h(r)包括球面的(K＝0)，或双曲型(K<-1)，或抛物型(K＝-1)，或椭圆型(K>0,-1<K<0)等。
需要说明的是，本说明书实施例中提供的微透镜阵列可以结合VCSEL(垂直腔面激光发射器)形成非对称或大视场的3D传感器，用于面部识别、瞳孔识别等；也可以加入主镜头与高画素影像传感器中，实现3D重建光场相机；还可以用于激光雷达LiDAR，应用于自动驾驶。
本说明书实施例提出的微透镜阵列，位于所述衬底表面的平台结构；以及，阵列排布于所述平台结构上方的多个微透镜结构；当平行的入射光线穿过所述微透镜阵列覆盖所述衬底表面时，所述平台结构的高度、所述微透镜结构的焦距以及所述衬底表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面，通过将微透镜阵列结构分为平台结构和微透镜结构，两者相互补充，共同产生微透镜阵列的光学效果，扩大了微透镜阵列的光学参数的调节范围，提高了微透镜阵列所能达到的光学性能，同时，两者的结构参数分别独立设定，降低了制备工艺对微透镜阵列光学性能的影响，最终有效地拓展了微透镜阵列的适用范围。
实施例2
本说明书实施例2在实施例1的基础上，提供一种应用于生成有光学器件阵列的衬底表面的微透镜阵列。
在实施例2中，对于与实施例1中相同的装置省略相同的说明。
图2为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
如图2所示，本实施例中的微透镜阵列位于衬底表面，包括平台结构21以及多个微透镜结构22。
衬底表面形成有光学器件阵列。
本说明书实施例中，所述光学器件包括感光器件和光源器件中的至少一种。
其中，感光器件用于接收穿过微透镜阵列后覆盖衬底表面的入射光线，例如，感光器件可以是红外光成像传感器、可见光成像传感器，入光准直液晶显示器件、入光准直有机发光半导体等。
光源器件用于产生出射光线，例如，光源器件可以是垂直腔面发射激光器阵列。
需要说明的是，光学器件还可以是其他能够与微透镜阵列配合使用的光学元件。
平台结构21位于光学器件阵列的上方。
多个微透镜结构22阵列排布于平台结构21的上方，光学器件阵列中的每个光学器件上方设定有一个微透镜结构22。
在一种应用实例中，为了保证每个光学器件所需的光线或产生的光线都能够得到均匀的调整，避免出现偏差，所述微透镜结构22的中轴线按预定偏差垂直穿过所述光学器件的中心。
优选地，预定偏差不大于5微米。
需要说明的是，本说明书实施例中的预定偏差也可以根据实际需要进行设定。
在一种应用实例中，当所述光学器件为感光器件时，所述平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构22和所述平台结构21后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
所述平台结构21的高度、所述微透镜结构22的焦距以及所述感光器件表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:
通过分别设定的所述平台结构21的高度和所述微透镜结构22的焦距，使得入射光线穿过所述微透镜结构22和所述平台结构21后覆盖预定面积的所述感光器件表面。
具体地，通过分别设定的微透镜结构22的焦距和平台结构21的高度，调节微透镜结构22的焦点所处的位置，从而调节平行的入射光线穿过微透镜结构22和平台结构21后覆盖的感光器件的面积。
图3为本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
如图3所示，在一种应用实例中，设定的平台结构21的高度使得微透镜结构22的焦平面位于所述衬底表面下方，即微透镜结构22的焦点位于光学器件的下方，使得入射光线经过微透镜结构22汇聚，穿过平台结构21后在衬底表面的下方聚焦，从而让未聚焦的入射光线覆盖在感光器件表面。
图4为本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
如图4所示，在一种应用实例中，设定的平台结构21的高度使得微透镜结构22的焦平面位于所述衬底表面上方，即微透镜结构22的焦点位于平台结构21中，处于光学器件的上方，使得平行的入射光线经过微透镜结构22汇聚，在平台结构21内部聚焦后分散，从而让分散后的入射光线覆盖在感光器件表面。
具体地，当设定的平台结构21的高度大于微透镜结构22的焦距，则微透镜结构12的焦平面位于平台结构内部，处于衬底表面的上方，入射光线经过微透镜结构汇聚，在平台结构内部聚焦后分散，此时，分散的入射光线覆盖在衬底表面。
图5为本说明书实施例提供的本说明书实施例提供的微透镜结构的焦平面位置示意图。
如图5所示，在一种应用实例中，设定的平台结构21的高度使得微透镜结构22的焦平面与感光器件的表面重合，即微透镜结构22的焦点落在光学器件的表面上，使得入射光线经过微透镜结构22汇聚，穿过平台结构21聚焦在感光器件表面。
在一种应用实例中，为了保证感光器件能够获得足够的光线，所述预定面积的所述感光器件表面为至少50％有效面积的所述感光器件表面。
优选地，所述预定面积的所述感光器件表面为至少80％有效面积的所述感光器件表面。
需要说明的是，本说明书实施例中可以根据光学器件的实际透光需要设定微透镜结构22的焦距和平台结构21的高度，从而灵活有效地调节入射光线覆盖在光学器件表面的面积，保证光学器件的工作需要。
在一种应用实例中，当所述光学器件为光源器件时，所述来自所述衬底表面的所述出射光线穿过所述微透镜结构22和所述平台结构21后形成平行光出射包括：
来自所述光源器件的所述出射光线穿过所述微透镜结构22和所述平台结构21后形成平行光出射。
在一些应用实例中，所述平台结构21和多个所述微透镜结构22采用一体成型形成于所述衬底表面。
例如，可以采用SU-8光刻胶一体成型形成于衬底表面。
平台结构21和多个微透镜结构22采用同种材料通过一体成型的方式形成于衬底表面，从而无需将平台结构21和多个微透镜结构22与光学器件阵列重新组装，既降低了制作成本，又能够减小系统尺寸、提高系统性能和集成度，同时，由于无需进行组装，有效地避免了光学对准的偏差和微透镜结构的破损，极大地提升了产品的良率。
需要说明的是，本申请实施例中平台结构21和多个微透镜结构22还可以采用其他适用于各种波长的高透光性材料制成。
实施例3
垂直腔面发射激光器(VCSEL)，作为一种重要光源，可用于低光功率的数据通信和并行光互连，以及一系列高光功率应用，例如光泵浦、光驱动、3D感知和LiDAR系统等。
实际应用中VCSEL阵列较大的光束发散角往往会降低远场光束轮廓，严重限制VCSEL集成系统的工作距离，因此，VCSEL阵列通常需要与外部微光学组件配合使用，以改善其光束准直性或聚焦性。
然而，由于垂直腔面发射激光器的尺寸及热回流工艺决定了衬底上集成制造的微透镜结构的曲率直径R较小、冠高hL较高、焦距f较短、相交角a较大，导致微透镜阵列的准直效果较差，并且其较大的光束发散角往往会降低远场光束轮廓，对VCSEL集成系统的工作距离形成限制，影响VCSEL集成系统在3D传感、激光雷达系统中的应用。
基于此，说明书实施例3在实施例2的基础上，提供一种应用于生成有垂直腔面发射激光器阵列的衬底表面的微透镜阵列。
在实施例3中，对于与实施例2中相同的装置省略相同的说明。
图6为本说明书实施例提供的一种微透镜阵列的结构示意图。
如图6所示，本实施例中的微透镜阵列位于衬底表面，包括平台结构以及多个微透镜结构。
衬底表面形成有垂直腔面发射激光器阵列。
垂直腔面发射激光器阵列用于产生出射光线。
平台结构位于垂直腔面发射激光器阵列的上方。
多个微透镜结构阵列排布于平台结构的上方，垂直腔面发射激光器阵列中的每个垂直腔面发射激光器上方设定有一个微透镜结构。
所述微透镜结构的中轴线按预定偏差垂直穿过所述垂直腔面发射激光器的中心。
来自垂直腔面发射激光器的出射光线穿过微透镜结构和平台结构后形成平行光出射。
实施例4
基于相同的构思，本说明书实施例还提供一种光学系统，应用于衬底表面。
图7为本说明书实施例提供的一种光学系统的结构示意图。
如图7所示，本实施例中的光学系统，应用于衬底表面，包括：
形成于所述衬底表面的光学器件阵列71；
以及，形成于所述光学器件阵列上方的微透镜阵列72，所述微透镜阵列为前述任意一项所述的微透镜阵列。
上述对本说明书特定实施例进行了描述，其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定必须按照示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种微透镜阵列，位于衬底表面，其特征在于，包括：
位于所述衬底表面的平台结构；
以及，阵列排布于所述平台结构上方的多个微透镜结构；
当平行的入射光线穿过所述微透镜阵列覆盖所述衬底表面时，
所述平台结构的高度、所述微透镜结构的焦距以及所述衬底表面被所述入射光线覆盖的面积，三者满足以下关系:
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
2.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，当来自所述衬底表面的出射光线穿过所述微透镜阵列出射时，
所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，两者满足以下关系：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得来自所述衬底表面的所述出射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射。
3.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，所述通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，以使得平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得所述微透镜结构的焦平面位于所述衬底表面上方，平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
4.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，所述通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，以使得入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
通过分别设定的所述平台结构的高度和所述微透镜结构的焦距，使得所述微透镜结构的焦平面位于所述衬底表面下方，平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面。
5.根据权利要求2所述的微透镜阵列，其特征在于，所述衬底表面形成有光学器件阵列，所述光学器件包括感光器件和光源器件中的至少一种；
所述平台结构位于所述光学器件阵列上方；
所述光学器件阵列中的每个光学器件上方设定有一个所述微透镜结构；
当所述光学器件为感光器件时，所述平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述衬底表面包括：
平行的所述入射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后覆盖预定面积的所述感光器件表面；
当所述光学器件为光源器件时，所述来自所述衬底表面的所述出射光线穿所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射包括：
来自所述光源器件的所述出射光线穿过所述微透镜结构和所述平台结构后形成平行光出射。
6.根据权利要求5所述的微透镜阵列，其特征在于，所述微透镜结构的中轴线按预定偏差垂直穿过所述光学器件的中心。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定面积的所述感光器件表面为至少50％有效面积的所述感光器件表面。
8.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，所述阵列排布包括周期性阵列排布或非周期性整列排布中的至少一种；
所述周期性阵列排布包括矩形排布或六角型排布中的至少一种；
所述非周期性阵列排布包括啁啾排布或随机排布中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平台结构和多个所述微透镜结构采用一体成型形成于所述衬底表面。
10.一种光学系统，应用于衬底表面，其特征在于，包括：
形成于所述衬底表面的光学器件阵列；
以及，形成于所述光学器件阵列上方的微透镜阵列，所述微透镜阵列为上述权利要求1-9所述的微透镜阵列。
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