本發明涉及激光微納制造以及微納光學，具體涉及一種微透鏡陣列及其制備方法和制備系統。
背景技術：
1、微鏡陣列由緊密排列的周期性微反射鏡組成，已經應用在光學、通訊、天文、生物等眾多領域。目前，大多采用機加工的方式生產微反射鏡結構，生產效率低且成本高，部分采用光刻、刻蝕的技術，這種方式在生產大幅面的微反射鏡陣列式，往往會因為對準問題導致拼接誤差。與此同時，微反射鏡較高的反射效率會使得局部出現明顯眩光，需要使用各種昂貴的鍍膜和涂層去解決。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種微透鏡陣列及其制備方法和制備系統，所述微透鏡陣列的制備方法通過插入輔助圖形，在光刻拼接過程中利用輔助圖形進行對準，減小了拼接誤差，且制備過程高效，成本低，適用于大規模批量生產，通過本發明提供的方法制備的微透鏡陣列具有幅面大、精度高、反射性能好且抗眩光的優越性。
2、為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：
3、第一方面，本發明提供了一種微透鏡陣列的制備方法，包括：
4、根據預設的微透鏡陣列結構模型，制作具有灰度信息的光刻圖案，所述光刻圖案為微透鏡陣列子結構的光刻圖案；
5、在所述光刻圖案中插入輔助圖形，根據光刻圖案在光刻膠上進行多次曝光，利用輔助圖形使已光刻的微透鏡陣列子結構和待光刻的光刻圖案邊緣對準吻合，使多次曝光得到的微透鏡陣列子結構相互拼接，得到微透鏡陣列結構；
6、將光刻膠上的目標尺寸的微透鏡陣列結構轉移至uv膠上，得到微透鏡層；
7、在微透鏡層的上表面制備反射層；
8、在反射層的上表面制備保護層；
9、在微透鏡層的下表面制備吸收層；
10、在保護層的上表面制備抗眩光層，得到微透鏡陣列。
11、進一步的，微透鏡陣列結構模型預先構建，預先構建的步驟包括：構建微透鏡陣列結構初始模型，構建所述微透鏡陣列結構初始模型的反射模型，以反射光線的光學增益最大為優化目標，對透鏡的尺寸和高度進行優化，得到最終的微透鏡陣列結構模型。
12、進一步的，所述在所述光刻圖案中插入輔助圖形，根據光刻圖案在光刻膠上進行多次曝光，利用輔助圖形使已光刻的微透鏡陣列子結構和待光刻的光刻圖案邊緣對準吻合，使多次曝光得到的微透鏡陣列子結構相互拼接，得到微透鏡陣列結構，包括：
13、在所述光刻圖案中插入輔助圖形，所述輔助圖形為十字圖形；
14、根據光刻圖案在光刻膠上進行首次光刻，得到初始微透鏡陣列子結構和基準輔助圖形，所述基準輔助圖形為初始微透鏡陣列子結構中的輔助圖形；
15、重復執行以下步驟，直至拼接成的微透鏡陣列結構達到目標尺寸；
16、以基準輔助圖形的中心為原點，建立基準坐標系；
17、獲取待光刻的光刻圖案在基準坐標系下的實際坐標信息，包括待光刻的光刻圖案中輔助圖形中心點在基準坐標系下的實際橫坐標、待光刻的光刻圖案中輔助圖形中心點的實際縱坐標和待光刻的光刻圖案相對于初始微透鏡陣列子結構的旋轉角；
18、根據所述實際坐標信息，計算待光刻的光刻圖案中輔助圖形中心點移動到達下一次曝光位置的x軸移動量、y軸移動量和旋轉角；
19、根據所述x軸移動量、y軸移動量和旋轉角移動待光刻的光刻圖案，移動完畢后進行光刻。
20、進一步的，所述目標尺寸的微透鏡陣列結構由n行m列微透鏡陣列子結構拼接而成，則光刻第i行第j列的微透鏡陣列子結構時，所述x軸移動量的計算方法為：
21、
22、當為偶數時，所述y軸移動量的計算方法為：
23、
24、當為奇數時，所述y軸移動量的計算方法為：
25、
26、所述旋轉角的計算方法為：
27、
28、其中，n≥2；m≥2；1≤i≤n；1≤j≤m；為x軸移動量；為y軸移動量；為旋轉角；為待光刻的光刻圖案中輔助圖形中心點的實際橫坐標；為待光刻的光刻圖案中輔助圖形中心點的實際縱坐標；為待光刻的光刻圖案相對于初始微透鏡陣列子結構的旋轉角；為微透鏡陣列子結構沿x軸的長度；為微透鏡陣列子結構沿y軸的長度，為微透鏡橫截面的對角線長度。
29、進一步的，所述根據所述x軸移動量、y軸移動量和旋轉角移動待光刻的光刻圖案，若x軸移動量或y軸移動量為正值，待光刻的光刻圖案向對應軸負方向移動，反之向對應軸正方向移動；若旋轉角為正值，光刻膠順時針旋轉，反之逆時針旋轉。
30、進一步的，通過uv壓印技術將光刻膠上的微透鏡陣列結構轉移至uv膠上，所述uv膠的厚度為11-13μm，固化波長為365nm，固化時間為100-120秒。
31、進一步的，通過滾壓工藝在反射層的上表面制備保護層以及在微透鏡層的下表面制備吸收層；
32、制備保護層時滾壓壓力為4-6kg，熱烘溫度為85-90℃，時間為4-5min；
33、制備吸收層時滾壓壓力為8-10kg，熱烘溫度為45-50℃，時間為105-120分鐘。
34、進一步的，所述在保護層的上表面制備抗眩光層，所述抗眩光層包括橡膠漆、固化劑和稀釋劑，所述橡膠漆、固化劑和稀釋劑的質量比例為10:（1-1.1）:（3-3.2），所述抗眩光層的厚度為20-30μm，所述抗眩光層通過噴涂和熱烘制成，其中，噴涂氣壓為0.4-0.55mpa，噴涂距離為10-15cm，熱烘溫度為65-70℃，時間為15-20min。
35、第二方面，本發明提供了一種微透鏡陣列的制備系統，用于實現所述的微透鏡陣列的制備方法。
36、第三方面，本發明提供了一種微透鏡陣列，由所述的微透鏡陣列的制備方法制備得到。
37、與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：
38、本發明提供的微透鏡陣列的制備方法，通過插入輔助圖形，在光刻拼接過程中利用輔助圖形進行對準，減小了拼接誤差，且制備過程高效，成本低，適用于大規模批量生產，通過本發明提供的方法制備的微透鏡陣列具有幅面大、精度高、反射性能好且抗眩光的優越性。
1.一種微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：微透鏡陣列結構模型預先構建，預先構建的步驟包括：構建微透鏡陣列結構初始模型，構建所述微透鏡陣列結構初始模型的反射模型，以反射光線的光學增益最大為優化目標，對透鏡的尺寸和高度進行優化，得到最終的微透鏡陣列結構模型。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述目標尺寸的微透鏡陣列結構由n行m列微透鏡陣列子結構拼接而成，則光刻第i行第j列的微透鏡陣列子結構時，所述x軸移動量的計算方法為：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述根據所述x軸移動量、y軸移動量和旋轉角移動待光刻的光刻圖案，包括：
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：通過uv壓印技術將光刻膠上的微透鏡陣列結構轉移至uv膠上，所述uv膠的厚度為11-13μm，固化波長為365nm，固化時間為100-120秒。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：通過滾壓工藝在反射層的上表面制備保護層以及在微透鏡層的下表面制備吸收層；
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述在保護層的上表面制備抗眩光層，所述抗眩光層包括橡膠漆、固化劑和稀釋劑，所述橡膠漆、固化劑和稀釋劑的質量比例為10:（1-1.1）:（3-3.2），所述抗眩光層的厚度為20-30μm，所述抗眩光層通過噴涂和熱烘制成，其中，噴涂氣壓為0.4-0.55mpa，噴涂距離為10-15cm，熱烘溫度為65-70℃，時間為15-20min。
9.一種微透鏡陣列的制備系統，其特征在于：用于實現如權利要求1-8任一項所述的微透鏡陣列的制備方法。
10.一種微透鏡陣列，其特征在于，由權利要求1-8任一項所述的微透鏡陣列的制備方法制備得到。