微型透鏡陣列（MLA）可用于廣泛的領(lǐng)域，從汽車、醫(yī)療、消費和工業(yè)光學到航空航天儀器的優(yōu)異傳感器。它們可以對來自不同光源（如LED或激光器）的光線進行準直、勻化和成像。近年來，MLA在照明方面的使用需求越來越少，但在各種傳感器中的使用卻越來越多。由于其出色的光學特性，MLA通常是成像和非成像光學系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。

   生產(chǎn)流程–激光材料處理                 成像傳感器                       醫(yī)療–激光理療

MLAs通常包含許多非球面/球面透鏡，以不同類型的排列方式進行設(shè)計，并精準地安置在晶圓基片上。

對于高質(zhì)量的MLA來說，精準的非球面透鏡面型是必要的，而且所有微型透鏡也要求被精準地安放到位。對MLA的工業(yè)檢測通常是一項非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。特別是當這些設(shè)備是利用微細加工技術(shù)大量生產(chǎn)時，不僅測量精度很重要，而且測量速度也很重要。

Form Talysurf® PGI Matrix

Form Talysurf® PGI Matrix是專門為MLA的自動測量而開發(fā)的。它采用了泰勒·霍普森的磚利相位光柵干涉（PGI）傳感器，與其他傳統(tǒng)的輪廓儀相比，它可以提供更大的測量范圍和更高的分辨率，并提供出色的重復(fù)性和準確性。

PGI Matrix 得益于其強大的功能，能夠?qū)Ω鞣N類型的單鏡頭或多鏡頭進行快速檢查。

·        易于對不同類型的MLA進行編程

·        根據(jù)鏡片設(shè)計預(yù)測在測量過程中可能會發(fā)生的問題

·        預(yù)估測量時間

·        基于表面形狀自動找頂點功能

·        自動對準和測量

·        能夠測量光學表面散光誤差（多方向測量）

·        各種類型MLA的批量測量

·        支持一鍵重新分析所有鏡片，而無需再次測量

案例1 -網(wǎng)格狀MLA

使用PGI Matrix測量一個以網(wǎng)格方式排列的、由1.1mm CA的鷗翼非球面透鏡組成的MLA晶圓。

所有的鏡片在自動檢測完成后，會在對應(yīng)結(jié)果位置顯示"合格"（綠色）或者"不合格"（紅色）。鏡片面型誤差和曲率半徑等結(jié)果也會自動保存到用戶選擇的文件夾中。

半徑優(yōu)化后的面型誤差

                                                                 測試結(jié)果示例

案例2 –六角圖案MLA

使用Form Talysurf® PGI Matrix對六角形排列的MLA進行不同類型的自動測量：包括用戶選定鏡片測量、連續(xù)行測量、多方向測量。 

1.用戶選定鏡片測量

? 根據(jù)用戶定義的公差，可以在*后顯示“合格”/“不合格”

?多方向測量

2.連續(xù)行測量– 飛速 ！

? 在被選中行上被選中的鏡片

? 30多片鏡片的檢測僅需幾分鐘便可完成 ！

面型誤差結(jié)果

案例3 -批量三維測量* (PGI Freeform)

使用Form Talysurf® PGI Freeform儀器對3 x 3的MLA陣列進行測量，并使用先進的批量3D測量功能。所有用戶選擇的鏡片經(jīng)過全自動測量，輸出期待的測量結(jié)果，包括面型誤差、優(yōu)化半徑等。

* 僅適用Form Talysurf® PGI Freeform

                                                         面型誤差分析 位置6(2, 3)

總結(jié)

Form Talysurf® PGI Matrix/Freeform能夠測量各種類型的MLA，它為MLA的研發(fā)和制造行業(yè)提供快速、準確的2D/3D計量解決方案。它幫助MLA制造商以*有效和*經(jīng)濟的方式優(yōu)化其光學系統(tǒng)性能。

本文節(jié)選自泰勒霍普森應(yīng)用報告A166 本文節(jié)選自泰勒霍普森應(yīng)用報告A166

作者：

于洋， 博士，上等應(yīng)用科學家 -泰勒·霍普森

李澤驍，博士-天津大學微納制造實驗室

張效棟，博士，教授-天津大學微納制造實驗室

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