应用采样滤波器加工微透镜阵列

　　l引言

　　微透镜阵列有许多种重要的应用，其中包括sohaek一HIartmann波前传感器、中继器、阵列照明器、祸合器以及集成摄影成像系统。正因为其用途广所以在许多文章中已介绍了许多加工方法。因为阵列是由折射透镜组成，所以基本上分为两组方法。第一组是利用透镜材料的物理特性如软化点的变形和表面张力变形，第二级技术又称为相位光敏介质的光刻技术。

　　在第一组技术中有两种最常采用的技术:热流和光热方法。在热流方法中，感光胶的“热岛”阵列或是通过曝露于环形开口的掩模下形成的，或是曝露于三束干涉模式下形成的。对这些“热岛”进行加热，由于表面张力的作用形成了透镜的形状。透镜的参数取决于熔化了的感光胶和基底的之间临界角。通常由于数值孔径大而且直径小，因而f正重地限制了其应用。参数范围是以加入其他的方法为代价而得到拓宽，如把透镜阵列浸入在一定折射率介质中增加厚度来减小临界角，或多阶刻蚀。下面光热方法依赖于把光敏玻璃曝露于由一系列暗环组成的掩模下，加热玻璃至软化温度，使得挤压未暴露区域，从而形成了透镜的形状。采用这种方一法加工的透镜参数相似于或略微优于应用热流技术加工的透镜参数。

　　光刻技术能提供更大的设计自由度通过使感光胶或其他相位光敏材料在足够光强分布下曝光而加工出微透镜阵列。这类技术包括电子束刻蚀技术和光刻技术、掩模扫描以及应用灰度掩模等。最近有一种基于便于加一L的二元掩模法利用连续光强分布来加工微透镜阵列。二元掩模的空问频率高于成像元件的空间频率限制，这使得把二元掩模分布转变为像而上连续的光强分布。

　　上述的技术有两个主要缺点。首先，参数范围受限，特别是应用热流和光热技术。第二点，每个透镜单独制成，另外在某些情况下，如在电刻和光刻技术中，透镜的形成过程不是一次照射成型的。所以很有可能出现一些缺陷，并且降低了均匀性。在本文中介绍一种依赖于应用采样滤波器成像特性且能克服上述的缺点的新方法。

　　2原理

　　正如参考文献17和18中所述认为.二元振幅掩模为输入物体。然而，在所阐述的方法中关键的元件为成像元件，又称为采样滤波器。采样滤波器就其结构特征为暗板上透明的小开口阵列。滤波器的透过函数

　　上式为阵列中每个透镜的相位因子。下式戈示多图像的参数之问的关系:

仅对不相千时的成像感兴趣，因为多像数远远大干相干情况下的多像数。在每个单元中对光强的响应成比例等于采样滤波器单元透过函数的模的平方。