CN117930399A - 透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置。其中，透镜阵列的制备装置，包括：移动载台，用于承载并移动透镜基板；间隔设置的第一打印单元和第二打印单元，与移动载台相对设置；第一固化单元，设置在第一打印单元的一侧，并与移动载台相对设置；以及控制单元，与第一打印单元、第二打印单元和第一固化单元分别电耦接，并被配置为：在透镜基板移动至第一位置时，控制第一打印单元在透镜基板上打印透镜阵列的第一层透镜材料；在透镜基板移动至第二位置时，控制第一固化单元对第一层透镜材料进行固化处理；在透镜基板移动至第三位置时，控制第二打印单元在固化的第一层透镜材料上打印透镜阵列的第二层透镜材料。

Description

透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置

技术领域

本申请涉及技术领域，尤其涉及一种透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置。

背景技术

随着用户对三维显示大可视范围的需求，要求透镜阵列在大视角的情况下应有较好的控光准直效果，减小大角度光线的像差造成的准直光束的劣化。但传统的单透镜型的透镜阵列对于大角度光线有较大的像差，不满足大可视范围三维显示的需求。采用多个透镜叠加的复合透镜对于大角度光线像差有较好的矫正作用，因此需要开发可以加工多个单透镜叠加的复合透镜阵列的装置和方法。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置。

基于上述目的，本申请提供了一种透镜阵列的制备装置，包括：

移动载台，用于承载并移动透镜基板；

间隔设置的第一打印单元和第二打印单元，与所述移动载台相对设置；

第一固化单元，设置在所述第一打印单元的一侧，并与所述移动载台相对设置；以及

控制单元，与所述第一打印单元、所述第二打印单元和所述第一固化单元分别电耦接，并被配置为：

在所述透镜基板移动至第一位置时，控制所述第一打印单元在所述透镜基板上打印所述透镜阵列的第一层透镜材料，形成第一层透镜；

在所述透镜基板移动至第二位置时，控制所述第一固化单元对所述第一层透镜进行固化形成第一层透镜阵列；

在所述透镜基板移动至第三位置时，控制所述第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料上打印所述透镜阵列的第二层透镜。

本申请实施例还提供一种透镜阵列的制备方法，包括：

在移动载台上放置透镜基板；

在透镜基板移动至第一位置时，控制单元控制第一打印单元在所述透镜基板上打印所述透镜阵列的第一层透镜材料，形成第一层透镜；

在所述透镜基板移动至第二位置时，控制单元控制第一固化单元对所述第一层透镜进行固化形成第一层透镜阵列；以及

在所述透镜基板移动至第三位置时，控制单元控制第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料上打印所述透镜阵列的第二层透镜材料。

本申请实施例还提供一种透镜阵列，采用如前任一项所述的方法制得。

本申请实施例还提供一种光场显示装置，包括显示元件和设置在所述显示元件的出光方向的光学组件，所述光学组件包括如前任一项所述的透镜阵列。

从上面所述可以看出，本申请提供的透镜阵列的透镜阵列、其制备装置及制备方法及光场显示装置，通过移动载台的移动来移动透镜基板，在透镜基板移动至第一位置时通过第一打印单元打印第一层透镜材料，在第一层透镜材料的打印过程中，在透镜基板移动至第二位置时通过第一固化单元对第二位置处的第一透镜材料进行固化处理，无需在第一层透镜材料完成后再进行固化处理，且可在第三位置处同步进行第二层透镜材料的打印，这样可以提高第一层透镜材料的固化效率和第二层透镜材料的打印效率，进而提高多层复合型的透镜阵列的制备效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了一种示例性的3D显示中的辐辏调节冲突的示意图；

图2为一种示例性的基于微透镜阵列的集成成像三维显示示意图；

图3为一种示例性的基于柱透镜阵列的集成成像三维显示示意图；

图4为一种示例性的多视点三维显示系统中透镜阵列对光线的影响的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种示例性的透镜阵列的制备装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的透镜阵列的制备装置的使用流程示意图；

图7为本申请实施例的提供的示例性的制备方法的流程示意图；

图8为本申请实施例的示例性的透镜阵列的结构示意图；

图9为本申请实施例的示例性的移动载台的结构示意图；

图10a为本申请实施例的示例性的均一周期的透镜阵列的结构示意图；

图10b为本申请实施例的示例性的均一周期的透镜阵列的又一结构示意图；

图11a为本申请实施例的示例性的非均一周期的透镜阵列的结构示意图；

图11b为本申请实施例的示例性的非均一周期的透镜阵列的又一结构示意图；

图12a-图12e为本申请实施例的示例性的柱透镜阵列的打印围坝的形状示意图；

图13a-图13b为本申请实施例的示例性的微透镜阵列的打印围坝的形状示意图；

图14为本申请实施例的打印围坝层的一种形成方式的示意图；

图15为本申请实施例的打印围坝层的另一种形成方式的示意图；

图16为本申请实施例的打印围坝层的再一种形成方式的示意图。

图17a为本申请实施例的支撑柱的结构示意图；

图17b为本申请实施例的支撑柱的截面结构示意图；

图18a-图18d为本申请实施例的支撑柱的截面形状示意图；

图19a-图19c为本申请实施例的支撑柱的设置数量示意图；

图20a-图20b为本申请实施例的支撑柱的层级结构示意图；

图21为本申请实施例的支撑柱的一种形成方式的流程图；

图22为本申请实施例的支撑柱的一种形成方式的工艺图；

图23为本申请实施例的支撑柱的又一种形成方式的流程图；

图24为本申请实施例的透镜阵列的组合后的结构示意图；

图25为本申请实施例的组合透镜阵列中支撑柱的设置在两侧的结构示意图；

图26a-图26b为本申请实施例的组合透镜阵列中支撑柱设置在一侧的结构示意图；

图27为本申请实施例的支撑柱层直接设置在显示元件上的示意图；

图28为本申请实施例的支撑柱层直接设置在OLED显示元件上的示意图；

图29为本申请实施例的支撑柱层直接设置在LCD显示元件上的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1示出了一种示例性的3D显示中的辐辏调节冲突的示意图。

在普通的多视点裸眼3D显示中，基于立体视觉产生3D感，存在辐辏调节冲突，如图1所示。立体显示原理是基于双目视差，通过左眼31a和右眼31b对显示元件10的视差融合产生具有一定立体效果的场景。其中，辐辏(vergence)是人为了看清目标(例如，3D显示物体32)，首先要调节左眼31a和右眼31b两个眼球，将两眼移动至目标的方向；调节(accommodation)是为了看清目标，还需要将左眼31a和右眼31b两个眼球调节至正确的焦距。由于单目所看到的图像到眼睛的距离是固定的(调节距离d1)，而双目看到的是利用双目辐辏作用成像于空间的像(辐辏距离d2)，辐辏距离d2和调节距离d1的不一致产生了辐辏调节冲突，因此人眼由于辐辏距离d2和调节距离d1的不匹配导致的辐辏调节冲突而产生疲劳，这是多视点裸眼3D显示中造成人眼不适的重要原因。

光场显示为解决辐辏调节冲突问题，缓解用户眼睛疲劳和眩晕提供了一个可行的方法，通过模拟自然3D物体的光场，实现自然的3D显示，降低了人眼的疲劳和眩晕。实现自然3D显示的方法除了全息显示以外，主要有采用微透镜阵列的集成成像显示和基于光线调控元件(例如柱透镜阵列或光学屏障等)的多视点裸眼3D显示。

图2示出了一种示例性的基于微透镜阵列的集成成像三维显示示意图。

其中，微透镜阵列的集成成像显示，是实现光场显示的一种方式，如图2所示，在显示元件10的前方叠加一层微透镜阵列20a，通过在显示元件10上渲染集成成像的显示图像35，通过微透镜阵列20a对各个方向光线的控制，形成自然的3D显示物体32。

图3示出了一种示例性的基于柱透镜阵列2的集成成像三维显示示意图。

其中，多视点裸眼3D显示是目前常用的一种裸眼3D显示方式，它通过将显示元件10和光线调控元件(柱透镜阵列20b、光学屏障等)叠加形成自然的3D显示。图3为基于柱透镜阵列20b的集成成像三维显示示意图，其中，每一个柱透镜阵列单元对应显示元件10的一组像素，显示元件10上所有与柱透镜阵列单元柱镜相对位置相同的像素通过柱透镜后的光线相交后在空间上会形成多个视区33。通过图形渲染可以为同一柱透镜下的各个像素的图像设置一定的视差，因此空间上各个视区33位置的图像具有视差。观察者的左眼31a和右眼31b通过处于不同视点而观察到有视差的图像，人脑对左眼31a和右眼31b观察到的图像进行合成形成3D显示图像35。在多视点裸眼3D显示中，每个视点的分辨率和视点数目的乘积等于显示元件10的总信息量(总子像素数目)。较高的视点分辨率和视点密集度提供了更好的裸眼3D视觉效果：较高的视点分辨率提供了更清晰的3D图像，而较高的视点密集度提供了相邻视点视差的平滑过渡。在显示元件10总信息量有限的情况下，需要在视点分辨率和视点密集度之间进行平衡以获得更好的3D显示效果。

因此，在使用柱透镜阵列20b的多视点裸眼3D显示和使用微透镜阵列20a的集成成像光场显示中，柱透镜阵列20b和微透镜阵列20a是重要的光线调控元件，制备透镜阵列成为多视点裸眼3D显示和集成成像光场显示中的关键技术之一。

图4示出了一种示例性的多视点三维显示系统中透镜阵列对光线的影响。

随着用户对三维显示大可视范围的需求，例如图4所示的大主瓣34多视点三维显示系统中，右侧的主瓣34大于左侧的主瓣34，要求显示元件10右侧的透镜阵列(柱透镜阵20b)在大视角(例如视区33)的情况下应有较好的控光准直效果，减小大角度光线的像差造成的准直光束的劣化。但传统的单透镜型的透镜阵列对于大角度光线有较大的像差，不满足大可视范围三维显示的需求。采用多个透镜叠加的复合透镜对于大角度光线像差有较好的矫正作用，因此需要开发可以加工多个单透镜叠加的复合透镜阵列的装置和方法。

目前制备大幅面透镜阵列的方法有模压法、纳米压印法、光刻热回流法和3D打印法等等。其中，多针头直写式3D打印设备需要在第一层打印材料(也即第一层透镜材料)全部打印完成后再进行第二层打印材料(也即第二层透镜材料)的打印，且对位标记和打印围坝是打印得到的。因此，目前的直写式3D打印加工复合型透镜阵列存在打印速度慢，且无法制备得到多个透镜中心之间的距离可靠的透镜阵列。

基于此，本申请实施例提供了透镜阵列的制备装置和制备方法，能够在一定程度上解决目前的直写式3D打印加工复合型透镜阵列存在的制备效率低的问题。

图5示出了本申请实施例提供的一种示例性的透镜阵列的制备装置的结构示意图。

如图5所示，本申请实施例提供的透镜阵列的制备装置可以包括：

移动载台40，用于承载并移动透镜基板51；

间隔设置的第一打印单元和第二打印单元，与所述移动载台40相对设置；

第一固化单元71，设置在所述第一打印单元的一侧，并与所述移动载台40相对设置；以及

控制单元80，与所述第一打印单元、所述第二打印单元和所述第一固化单元71分别电耦接，并被配置为：

在所述透镜基板51移动至第一位置时，控制所述第一打印单元在所述透镜基板51上打印所述透镜阵列50的第一层透镜材料52，形成第一层透镜；

在所述透镜基板51移动至第二位置时，控制所述第一固化单元71对所述第一层透镜材料52进行固化处理；

在所述透镜基板51移动至第三位置时，控制所述第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料52上打印所述透镜阵列50的第二层透镜材料53。

应当理解的是，在垂直于透镜基板51移动的方向上，所述第一打印单元与所述第一位置相对应；所述第一固化单元71与所述第二位置对应，所述第二打印单元与所述第三位置相对应。第一位置、第二位置和第三位置可以依次沿透镜基板51的移动方向设置。移动载体的移动可以通过系统控制单元80的控制实现，也可以通过移动载台40自身设置的控制模块来实现，图5中以系统控制单元80的控制实现移动载体的移动进行示例。第一固化单元可以为第一打印单元的一部分，也可以为独立与第一打印单元的部分，根据具体需求设置即可。

本申请实施例提供的透镜阵列50的制备装置，通过移动载台40的移动来移动透镜基板51，在透镜基板51移动至第一位置时通过第一打印单元打印第一层透镜材料52，在第一层透镜材料52的打印过程中，在透镜基板51移动至第二位置时通过第一固化单元71对第二位置处的第一透镜材料进行固化处理，无需在第一层透镜材料52完成后再进行固化处理，且可在第三位置处同步进行第二层透镜材料53的打印，这样可以提高第一层透镜材料52的固化效率和第二层透镜材料53的打印效率，进而提高多层复合型的透镜阵列50的制备效率。

图9示出了本申请实施例的示例性的移动载台的结构示意图。

在一些实施例中，如图9所示，还可以包括支架74，各个打印单元和各个固化单元可以分别固定在支架上。支架74可以横梁支架。应当理解的是，支架74可以通过连接杆(图未示)等设置在移动载台上，即支架74可以与移动载台连接。支架74也可以设置在其他外部结构上，也即支架74与其他外部结构(图未示)连接。

在一些实施例中，所述第一打印单元、所述第一固化单元71和所述第二打印单元可以依次沿第一方向间隔设置在支架74上；所述第一方向为所述透镜基板51的移动方向。通过第一打印单元、第一固化单元71和第二打印单元的间隔设置，能够实现在打印过程中在第一方向上，仅需移动透镜基板51无需移动第一打印单元和第二打印单元即可打印对应层的透镜材料，具有操作简便等优点。具体地，在所述透镜基板的移动方向上，所述第一打印单元和所述第二打印单元的间隔距离可以小于所述透镜基板的尺寸，以便于在第一方向不移动第一打印单元和第二打印单元，即可同时打印第一层透镜阵列和第二层透镜阵列。

在一些实施例中，还可以包括第二固化单元72。所述第二固化单元72设置在所述第二打印单元的一侧，并与所述移动载台40相对设置；所述控制单元80，与所述第二固化单元72电耦接，且被配置为：在所述透镜基板51移动至第四位置时，控制所述第二固化单元72对所述第二层透镜材料53进行固化处理。通过设置第二固化单元72，可以在第二层透镜材料53打印过程中，在第四位置处同步对第二层透镜材料53进行固化处理，无需在第二层透镜材料53完成后再进行固化处理，这样可以提高第二层透镜材料53的固化效率，进而提高多层复合型的透镜阵列50的制备效率。

打印单元可以设置为n个，n≥2。在一些实施例中，透镜阵列50的制备装置还可以包括更多的与控制单元80电耦接的打印单元，打印单元的具体设置数量可以根据需要制备的透镜阵列50的透镜层数确定等。各个打印单元的结构可以相同，也可以不同。

在一些实施例中，还包括设置在第二打印单元的远离所述第一打印单元的一侧，且与所述移动载台40相对设置的第三打印单元等。对应地，所述控制单元80与所述第三打印单元电耦接，并被配置为：在所述透镜基板51移动至第五位置时，控制所述第三打印单元在固化的所述第二层透镜材料53上打印所述透镜阵列50的第三层透镜材料。这样，可以高效率打印层数为三层的复合透镜阵列50。

在一些实施例中，各个打印单元(例如第一打印单元、第二单元和第三打印单元)的结构可以相同，以便于控制单元80能够更好地控制打印。以下，以第一打印单元的结构为例进行说明。

在一些实施例中，第一打印单元可以包括第一点胶机611和第一打印组件。第一点胶机611可以与控制单元80电耦接，并在透镜基板51移动至第一位置时，在控制单元80的控制下将合适的大气压施加至第一打印组件，使第一打印组件在所述透镜基板51上打印所述透镜阵列50的第一层透镜材料52。第一打印组件具体可以包括第一料筒612和与第一料筒612连接的第一打印针头613。其中，第一料筒612可以通过气管与第一点胶机611相连接，其内部盛装有用于打印第一层透镜的材料。

第一打印针头的数量可以设置为一个或者多个(也即至少两个)。在一些实施例中，第一打印针头的数量为一个，也即第一打印组件仅包括一个第一打印针头。在另一些实施例中，第一打印针头613可以设置为至少两个。也即，所述第一打印组件包括至少两个间隔设置的第一打印针头613。这样，可以实现至少两个打印针头同时打印第一层透镜材料52，提高第一层透镜材料52的打印效率。所述第一打印针头613可以为3D打印针头，且其口径可以大于40nm。

在一些实施例中，所述第一打印单元还可以包括第一温度调节元件614，被配置为调节所述第一打印组件的内部温度。具体地，第一温度调节元件614可以设置在第一料筒612内部，调节第一料筒612内的第一透镜材料的温度，这样使得第一透镜材料具有适合的打印温度，具有良好的流动性，从而处于容易打印的状态。在一些实施例中，第一温度调节元件614不仅限于包括半导体温控元件。在另一些实施例中，温度调节元件还可以包括电子式温控器或者蒸汽式温控器等。

可以理解的是，第二打印单元可以包括第二点胶机621和第二打印组件。第二打印组件具体可以包括第二料筒622和与第二料筒622连接的第二打印针头623。所述第二打印单元还可以包括第二温度调节元件624，被配置为调节所述第二打印组件的内部温度。对于第二点胶机621与第二打印组件之间的作用关系，第二点胶机621与控制单元80之间的电耦接等，第二打印针头623的数量及具体设置，第二温度调节元件624等，与前述的第一打印单元中的对应的结构类似，此处不再赘述。也即，在一些实施例中，第二打印组件仅包括一个第二打印针头623。在另一些实施例中，所述第二打印组件包括至少两个间隔设置的第一打印针头623。第三打印单元可以包括第三点胶机631和第三打印组件。第三打印组件具体可以包括第三料筒632和与第三料筒632连接的第三打印针头633。所述第三打印单元还可以包括第三温度调节元件634，被配置为调节所述第三打印组件的内部温度。对于第三点胶机631与第三打印组件之间的作用关系，第三点胶机631与控制单元80之间的电耦接等，第三打印针头633的数量及具体设置，第三温度调节元件634等，与前述的第一打印单元中的对应的结构类似，此处不再赘述。也即，在一些实施例中，第三打印组件仅包括一个第三打印针头633。在另一些实施例中，所述第三打印组件包括至少两个间隔设置的第三打印针头633。在一些实施例中，对于除第一打印单元和第二打印单元之外的其余的打印单元，可以分别设置对应的固化单元，以更好地提高复合透镜阵列50的固化效率，进而提高复合透镜阵列50的制备效率。例如，还包括设置在所述第三打印单元的一侧的第三固化单元73，且第三固化单元73与移动载台40相对设置，与控制单元80电耦接。控制单元80还被配置为在透镜基板51移动至第六位置时，控制所述第三固化单元73对第三透镜材料进行固化处理。

在一些实施例中，第一固化单元71、第二固化单元72和第三固化单元73的具体结构可以根据复合透镜阵列50中第一层透镜的材料、第二层透镜的材料和第三层透镜的材料来确定。例如，对于光固化型材料可以选择红外灯为固化单元。而对于紫外固化型材料可以选择紫外灯。也即，所述第一固化单元71可以为紫外灯或红外灯。第二固化单元72可以为紫外灯或红外灯。第三固化单元73可以为紫外灯或红外灯。

在一些实施例中，透镜阵列50的制备装置还可以包括对位单元，以在打印各层透镜材料之前进行对位。对位元件可以包括设置在打印单元中的对位组件和设置在透镜基板51中的对位标记511和打印围坝等。这样，可以在打印单元与透镜基板51中的对位标记511对位准确后再在打印围坝中进行各层透镜材料的打印，使得制备得到的多层结构的复合透镜阵列50中多个透镜的中心之间的距离具有良好的精确性。在各个打印单元中，对位组件的结构可以相同，以下以第一打印单元、第二打印单元和第三打印单元为例进行说明。

对应地，打印单元中可以包括对位组件，例如每个打印单元中分别包括对应的对位组件。也即，所述第一打印单元可以包括相对设置的第一对位组件和第一打印组件，所述第一对位组件被配置为采集所述对位标记511的信息并反馈至所述控制单元80以对所述第一打印组件进行对位。所述第二打印单元也可以包括相对设置的第二对位组件和第二打印组件，所述第二对位组件被配置为采集所述对位标记511的信息并反馈至所述控制单元80以对所述第二打印组件进行对位。所述第三打印单元也可以包括相对设置的第三对位组件和第三打印组件，所述第三对位组件被配置为采集所述对位标记511的信息并反馈至所述控制单元80以对所述第三打印组件进行对位。以下以第一对位组件为例进行说明，应当理解的是，第二对位组件和第三对位组件可以与第一对位组件的具体结构等相同，因此不再赘述。

在一些实施例中，第一对位组件可以包括第一相机615和第一镜头616。该第一对位组件与第一打印单元之间的相对距离可以为固定的，这样当第一对位组件与透镜基板51中的对位标记511对位时，第一打印组件与透镜基板51中的对位标记511也是对位的。

在一些实施例中，所述第一打印单元还可以包括用于固定并移动第一对位组件和第一打印组件的第一移动平台。第一移动平台可以与控制单元80电耦接，并被配置为在控制单元80的驱动下沿垂直于透镜基板51的方向移动，这样可以使得第一打印单元在垂直于透镜基板51的方向移动，例如可以在第一打印组件未处于工作状态时，调高第一打印组件，而当第一打印组件处于工作状态时，再调低第一打印组件，使得第一打印组件具有良好的收纳性等。

类似地，所述第二打印单元还包括用于固定所述第二对位组件和所述第二打印组件的第二移动平台627，被配置为在所述控制单元80的驱动下沿垂直于所述透镜基板51的方向移动。所述第三打印单元还包括用于固定所述第三对位组件和所述第三打印组件的第三移动平台637，被配置为在所述控制单元80的驱动下沿垂直于所述透镜基板51的方向移动。

透镜基板51可以在移动载台40的带动下在水平方向上移动，例如可以在水平方向所在平面内的X轴和Y轴方向移动。透镜基板51具体可以为玻璃基板或塑料基板等。在一些实施例中，对位标记511和打印围坝可以通过曝光显影工艺在透镜基板51上形成，相较于通过3D打印形成的对位标记511和打印围坝，可以使得对位标记511和打印围坝的精度达到微米um级别，从而使得制备得到的多层结构的复合透镜阵列50中多个透镜的中心之间的距离具有良好的精确性。

在一些实施例中，所述移动载台40沿第一方向的移动距离可以小于或等于2.5m，沿所述第二方向的移动距离小于或等于1.5m；所述第一方向为所述透镜基板51的移动方向，例如可以为X方向；在所述透镜基板51所在的平面的方向内，所述第二方向与所述第一方向垂直，例如可以为Y方向。所述第一移动平台在垂直于所述透镜基板51的方向的移动距离小于或等于1m；所述第二移动平台627在垂直于所述透镜基板51的方向的移动距离小于或等于1m；所述第三移动平台637在垂直于所述透镜基板51的方向的移动距离小于或等于1m。移动载台40、第一移动平台、第二移动平台627和第三移动平台637的移动精度可以为50nm。这样，移动载台40、第一移动平台、第二移动平台627和第三移动平台637的可移动范围能够匹配透镜阵列50所需尺寸，并实现高精度的打印。

移动载台40为复合型移动载台，可以包括两个不同移动精度的移动载台40，以使移动载台40能够带动透镜基板在不同尺寸范围内进行精确移动，从而提高透镜基板与第一打印组件、第二打印组件或第三打印组件等的对位精度和速度。例如，所述移动载台40可以包括垂直于透镜基板方向层叠设置的第一移动载台41和第二移动载台42，所述第一移动载台41的移动精度大于所述第二移动载台42的移动精度，相对于所述第二移动载台42，所述第一移动载台41靠近所述透镜基板。应当理解的是，第一移动载台41的尺寸可以小于第二移动载台42，以实现比第二移动平台更大的移动精度。其中，第一移动载台41的移动精度可以为纳米级精度，可进行小范围的精确移动，例如在X方向的移动精度可至0.25m,Y方向的移动精度可至0.15m。而第二移动载台42的移动精度可以为微米级精度，可进行快速大范围的精确移动，例如在X方向的移动精度可至2.5m,Y方向的移动精度可至1.5m。

在一些实施例中，所述第一移动载台41上还可以设置有测距仪，以对第一移动载台41的移动距离进行精确测定。测距仪可以包括两个，以检测第一移动载台41在不同方向的移动距离。在一些实施例中，所述第一移动载台41靠近透镜基板的一侧设置有第一测距仪43和第二测距仪44；所述第一测距仪43与所述第二测距仪44的测距光线相交，例如可以分别设置在第一移动载台41的两个对角处，以使所述第一测距仪43与所述第二测距仪44分别测量第一移动载台41在不同方向(例如分别测量X方向和Y方向)的移动距离。第一测距仪43可以为激光干涉测距仪，以进行高精度的测量。第二测距仪44可以为激光干涉测距仪，以进行高精度的测量。

本申请实施例提供的透镜阵列50的制备装置，包括控制单元80、2个及以上的点胶机、2个及以上的打印单元(例如第一打印单元、第二打印单元和第三打印单元)、2个及以上的打印单元(例如第一打印单元、第二打印单元和第三打印单元)和纳米精度的水平方向(例如X轴方向和Y轴方向)移动的移动载台40。其中，每个打印单元(例如第一打印单元)可以包括1个纳米精度的垂直方向(例如Z轴方向)的移动平台(例如第一移动平台)、1个通过气管与点胶机(例如第一点胶机611)相连的料筒(例如第一料筒612)、与料筒(例如第一料筒612)相连的一个或者多个打印针头(例如第一打印针头613)、料筒(例如第一料筒612)配备的温度调节元件(例如第一温度调节元件614)和1个由相机及镜头组成的对位组件(例如第一对位组件)。通过温度调节元件，保证打印材料的温度在适合的打印温度，能够使用各种打印材料。通过第一固化单元71，让第一层透镜材料52能够很快的固化成型，实现第二层透镜材料53能在打印第一层透镜材料52后并行地进行第二层透镜材料53打印，提高了加工速度。通过半导体工艺对打印透镜基板51进行对位标记511和打印围坝的加工，并通过相机和镜头组成的对位模块进行对位，配合设置移动载台40中的纳米级移动精度的第一移动载台41和微米级移动精度的第二移动载台42，以及设置在第一移动载台41上测距光线相交的第一测距仪43和第二测距仪44，能够提高打印对位的精度。

本申请实施例提供的透镜阵列50的制备装置，在使用时，具体流程可以如图6所示。在使用时，首先通过半导体工艺在透镜基板51上加工对位标记511及打印围坝；然后将透镜基板51装载到移动载台40上；再将打印材料1、2、……、n放置于第一料筒612、第二料筒622、……、n(也即第n料筒)中，并由各个温度调节元件调控各个料筒中的打印材料的工作温度；使用各个对位组件根据透镜基板51上的对位标记511进行各个打印针头和透镜基板51的对位调整。对位调整完成后，开始进行透镜阵列50的直写打印：首先是第一层透镜阵列50的打印，当透镜基板51移动至第一位置时，Z轴移动平台(也即第一移动平台)将第一打印针头613移动至打印位置；控制单元80控制第一点胶机611施加合适的大气压给第一料筒612，将第一打印材料52’通过第一打印针头613挤出，通过移动载台40和第一移动平台的配合移动在基板上进行第一层透镜材料52的打印；当透镜基板51移动至第二位置时，控制单元80控制第一固化成型单元将由第一打印材料52’打印形成的第一透镜材料进行固化成型，形成第一层透镜阵列50。其次，当透镜基板51移动至第三位置时，进行第二层透镜阵列50的打印，第二移动平台627将第二打印针头623移动至打印位置；控制单元80控制第二点胶机621施加合适的大气压给第二料筒622，将第二打印材料53’通过第二打印针头623挤出，通过移动载台40和第二移动平台627的配合移动在透镜基板51上进行第二层透镜材料53的打印；当透镜基板51移动至第四位置时，控制单元80控制第二固化成型单元将由第二打印材料53’打印形成的第二透镜材料进行固化成型，形成第二层透镜阵列50。按同样的方法进行第n层透镜阵列50的打印，第n移动平台将第n打印针头移动至打印位置；系统控制单元80控制第n点胶机施加合适的大气压给第n料筒，将第n打印材料通过第n打印针头挤出，并通过移动载台40和第n平台的配合移动在透镜基板51上进行第n层透镜材料的打印；控制单元80控制第n固化成型单元，将由第n打印材料打印形成的第n层透镜进行固化成型，形成第n层透镜阵列50，最终得到复合透镜阵列50。

本申请实施例还提供了一种透镜阵列50的制备方法，可以在一定程度上解决透镜阵列50制备存在的制备效率低的问题。图7示出了本申请实施例提供的示例性的制备方法的流程示意图。该方法可以包括以下步骤。

在步骤S802，可以首先在移动载台40上放置透镜基板51。

透镜基板51可以为玻璃基板或塑料基板。

在一些实施例中，透镜基板51上可以设置有对位标记(例如图8所示的对位标记511)和打印围坝层，以便于对位，提高打印的精度。所述打印围坝层包括多个打印围坝，以在相邻打印围坝之间或者单个打印围坝内形成透镜阵列。

在步骤S804，在透镜基板51移动至第一位置时，控制单元80控制第一打印单元在所述透镜基板51上打印所述透镜阵列50的第一层透镜材料52。

在一些实施例中，第一层透镜材料52可以选自光敏树脂、液态玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯及其任意组合中的一种。

在步骤S806，在所述透镜基板51移动至第二位置时，控制单元80控制第一固化单元71对所述第一层透镜材料52进行固化处理。

在一些实施例中，第一固化单元71可以为紫外等或者红外灯，根据第一层透镜材料52的具体种类来选择。这样，在第一层透镜材料52打印的过程中，即可实现对于部分第一层透镜材料52的固化，提高了第一层透镜材料52的固化速度。

在步骤S808，在所述透镜基板51移动至第三位置时，控制单元80控制第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料52上打印所述透镜阵列50的第二层透镜材料53。

在一些实施例中，第二固化单元72可以为紫外灯或者红外灯，根据第二层透镜材料53的具体种类来选择。这样，在第一层透镜材料52打印的过程中，即可在部分固化的第一层透镜材料52的表面打印第二层透镜材料53，提高了透镜阵列50的制备效率。

在一些实施例中，还可以在透镜基板51移动至第四位置时，控制单元80控制第二固化单元72对所述第二层透镜材料53进行固化处理。这样，在第二层透镜材料53打印的过程中，即可对第二层透镜材料53进行固化处理，提高了透镜阵列50的制备效率。

在一些实施例中，还可以在所述透镜基板51移动至第五位置时，控制单元80控制第三打印单元在固化的所述第二层透镜材料53上打印所述透镜阵列50的第三层透镜材料。这样，在第二层透镜材料53打印的过程中，即可在部分固化的第二层透镜材料53的表面打印第三层透镜材料，提高了透镜阵列50的制备效率。

本申请实施例提供的透镜基板51的制备方法，能够在第一层透镜材料52打印完成之前，在部分已经固化的第二层透镜材料53上进行第二透镜材料的打印，实现对于第一层透镜材料52和第二层透镜材料53的同步打印，提高透镜阵列50的制备效率。

本申请实施例还提供了一种透镜阵列50，采用如前任一项所述的透镜阵列50的制备方法制备得到。图8示出了本申请实施例的示例性的透镜阵列50的结构示意图。

如图8所示，本申请实施例提供的示例性的透镜阵列50，可以包括透镜基板51和设置在所述透镜基板51上的透镜阵列(例如第一层透镜阵列52和第二层透镜阵列53)。透镜基板、第一层透镜阵列52和第二层透镜阵列53的材料折射率可以分别为n0、n1和n2，其厚度分别为d0、d1和d2，第一层透镜阵列52和第二层透镜阵列53的每个透镜单元的曲率半径分别为R1和R2。应当理解的是，在垂直于透镜基板的方向上，第一层透镜阵列52和第二层透镜阵列53对应的透镜单元的中心距离和宽度等是相同的。以下以单层透镜阵列为例，对透镜阵列的具体结构进行说明。

在一些实施例中，每层透镜阵列中各个透镜单元的宽度尺寸(例如在平行于透镜基板的方向的尺寸)和透镜中心间距可以均为相同，为均一周期的透镜阵列，例如图10a或图10b所示的透镜阵列。

在一些实施例中，每层透镜阵列的各个透镜单元的宽度和/或透镜中心间距也可以不一样，为非均一周期的透镜阵列。其中，所述透镜阵列中每层透镜阵列分别包括多个透镜单元；多个透镜单元至少包括在第一方向上尺寸不同的第一透镜单元和第二透镜单元；所述第一方向为透镜单元之间的中心连线的方向；和/或所述多个透镜单元之间的中心距离至少包括第一中心距离和第二中心距离，所述第一中心距离和所述第二中心距离不同。例如图11a中相邻透镜单元的中心距离具有中心距离a1、中心距离b1和中心距离c1的非均一周期的透镜阵列。或图11b所示的透镜单元的宽度具有宽度a2、宽度b2和宽度c2的非均一周期的透镜阵列。

在一些实施例中，所述透镜基板51上设置对位标记511和打印围坝层。这样的透镜基板51能够提高透镜阵列50中各层透镜阵列50的多个透镜中心之间的距离的可靠性。对位标记的形状可以为便于识别的任意形状，例如十字型或正方形等。

在一些实施例中，所述对位标记511和所述打印围坝层是通过曝光显影工艺在所述透镜基板51上形成的。采用曝光显影工艺在透镜基板51上形成对位标记511和打印围坝层能够提高打印对位的准确性，使得最终制备得到的透镜阵列50中各层透镜阵列50的多个透镜中心之间的距离具有良好的可靠性，并具有良好的精度。

在打印围坝层中的多个打印围坝中，相邻打印围坝之间的中心距离可以相同也可以不相同，根据需要制备的透镜阵列的结构来决定。其中，各个打印围坝的宽度尺寸(例如在平行于透镜基板的方向的尺寸)可以相同，也可以不相同，根据需要制备的透镜阵列的结构来决定。例如，各个打印围坝之间的中心距离和宽度可以完全相同，以制备相邻透镜单元的中心距离a₁相同，且透镜单元的宽度a₂相同的均一周期的透镜阵列，例如图10a或图10b所示的透镜阵列。相邻打印围坝之间的中心距离也可以至少部分不相同，以制备非均一周期的透镜阵列。例如制备图11a所示的相邻透镜单元的中心距离具有中心距离a₁、中心距离b₁和中心距离c₁的非均一周期的透镜阵列。各个打印围坝的宽度尺寸也可以至少部分不相同，以制备非均一周期的透镜阵列。例如制备图11b所示的透镜单元的宽度具有宽度a₂、宽度b₂和宽度c₂的非均一周期的透镜阵列。

打印围坝层54中的打印围坝可以具有多种形状，具体可以根据需要制备的透镜阵列的结构来决定。在一些实施例中，打印围坝的形状可以为长条形，以制备如图12a所示的柱透镜阵列。长条形的打印围坝54a的横截面的形状可以为矩形(例如图12b或图12c所示)、梯形(例如图12d或图12e所示)、三角形或者抛物面型等形状。在另一些实施例中，打印围坝的形状可以为矩形(例如图13a中的打印围坝54b)、六边形(例如图13b中的打印围坝54c)或者其他多边形等，以制备微透镜阵列。

打印围坝层54在相邻透镜单元之间的部分为不透光材料，以使透镜阵列中各个透镜单元开口之外的部分不透光，防止透镜阵列在用于3D显示后的杂散光对显示的影响等。其中，打印围坝层54可以设置为一层(例如图14，图12b或图12d)，也可以设置为两层(例如图12c、图12e、图15或图16)。可以理解的是，设置为一层的打印围坝层54，打印围坝层54全为不透光材料。设置为两层的打印围坝层，在垂直于透镜基板的方向上，仅远离透镜基板的打印围坝层为不透光材料即可。在一些实施例中，所述打印围坝层包括第一层打印围坝541和层叠在所述第一层打印围坝表面的第二层打印围坝542，所述第一层打印围坝541的材料为透光材料，透光材料可以例如SiN、SiOn或PS材料等；所述第二层打印围坝542的材料为不透光材料。不透光材料具体可以为BM材料或Cr等金属材料。

在一些实施例中，对于对位标记和打印围坝层54的形成，可以通过曝光显影工艺形成，并至少使打印围坝层54与透镜阵列(例如透镜单元)相邻的第一表面不透光。这样，可以形成高精度的对位标记和打印围坝，且降低透镜阵列中的杂散光，避免相邻透镜单元之间的混光等，以使各个透镜单元开口之外的部分不透光。

图14为本申请实施例的打印围坝层的一种形成方式的示意图。

在一些实施例中，如图14所示，打印围坝层54的形成具体可以包括：在所述透镜基板上施加(例如涂布)打印围坝层材料54’；所述打印围坝层材料54’为不透光材料。不透光材料具体可以为BM材料或Cr等金属材料。

对所述打印围坝层材料54’进行曝光显影，形成所述打印围坝层54。也即，直接通过对不透光材料进行曝光显影来形成不透光的打印围坝层54，这样更好地降低透镜阵列中的杂散光等。

图15为本申请实施例的打印围坝层的另一种形成方式的示意图。

在一些实施例中，如图15所示，打印围坝层54的形成具体可以包括：在所述透镜基板上施加第一层打印围坝材料；所述第一层打印围坝材料为透光材料。

对所述第一层打印围坝材料进行曝光显影，形成第一层打印围坝541。

在所述第一层打印围坝上施加第二层打印围坝材料；所述第二层打印围坝材料为不透光材料。

对所述第二层打印围坝材料进行曝光显影，形成第二层打印围坝542，这样即得到了打印围坝层54。

图16为本申请实施例的打印围坝层的另一种形成方式的示意图。

在一些实施例中，如图16所示，打印围坝的形成具体可以包括：

对所述透镜基板进行曝光显影，使所述透镜基板在厚度方向的上部形成第一层打印围坝541。

在所述第一层打印围坝上施加第二层打印围坝材料；所述第二层打印围坝材料为不透光材料。不透光材料具体可以为BM材料或Cr等金属材料。

对所述第二层打印围坝材料进行曝光显影，形成第二层打印围坝542。

这样，即得到了具有通过曝光显影形成的对位标记和打印围坝的透镜基板。

在一些实施例中，在所述打印围坝层54远离透镜基板一侧还设置有支撑柱层55，如图17a所示。也即，在通过曝光显影形成打印围坝层54之后，还可以包括在打印围坝层54透镜基板的一侧形成支撑柱层55。可以理解的是，在支撑柱层55中，支撑柱是与打印围坝对应设置的，如图17b所示。所述支持柱层55中至少包括一个支撑柱，以使透镜阵列框贴至显示元件后，对透镜阵列提供支撑作用，以解决透镜阵列中间(也即围坝设置位置处)由于没有支撑力引起的塌陷等问题。也即，支持柱层55中支撑柱的设置数量可以依据支撑力而定，可以在每一个打印围坝远离透镜基板的一侧分别设置一个支撑柱，例如图19a所示。也可以间隔任意数量的打印围坝设置一个支撑柱，例如图19b和图19c所示，只要满足后续透镜阵列与显示器件框贴后的支撑力即可。在垂直于透镜基板的方向，所述支撑柱的高度大于所述透镜阵列的拱高；在平行透镜基板的方向，所述支撑柱的宽度小于打印围坝的宽度，以利于在支撑柱之间形成透镜阵列，且在透镜阵列框贴至显示元件后，对透镜阵列提供良好的支撑。

在一些实施例中，在垂直于透镜基板的方向上，支撑柱的高度大于透镜的拱高与打印围坝的高度之和，这样可以在透镜阵列的弧面高于打印围坝的边界时，对透镜阵列提供良好的支撑。

在一些实施例中，支持柱层55中支撑柱的截面的形状可以是任意的，只要满足在平行透镜基板的方向，支撑柱的宽度小于打印围坝的宽度即可。如图18a-图18d所示，支持柱层55中支撑柱的截面可以为矩形(例如图18a)、正梯形(例如图18b)、拱形(例如图18c)或者倒梯形(例如图18d)等。

支持柱层55的材料可以为透光材料，例如SiN、SiOn或PS材料等。支持柱层55的材料也可以为非透光材料，例如BM材料或Cr等金属材料。在一些实施例中，支持柱层55的材料为具有较低反射率的材料，使支持柱层55的反射率小于透镜阵列的反射率，以避免支撑柱对于透镜的光路的影响。

支持柱层55的形成可以通过打印形成，也可以通过曝光显影形成。在一些实施例中，支持柱层55通过曝光显影工艺形成。这样，可以得到高精度的支持柱层55，以更好地对透镜阵列提供支撑力。

在一些实施例中，如图20a所示，支撑柱层55可以设置为一层，可以一次成型，也即通过一次成型工艺形成。在另一些实施例中，支撑柱层55可以设置为至少两层，可以至少两次成型，也即通过至少两次成型工艺形成。如图20b所示，支撑柱层设置为三层，包括第一支撑柱层551、第二支撑柱层552和第三支撑柱层553，通过三次成型工艺形成。

可以在透镜阵列形成之前，就形成支撑柱层55，如图20a和图20b所示。也即，先在透镜基板上形成对位标记和打印围坝，再在打印围坝上形成支撑柱层，再在相邻支撑柱之间形成透镜阵列，如图21所示。也可以在透镜阵列形成之后，再形成支撑柱层55，如图22所示。也即，先在透镜基板上形成对位标记和打印围坝，再在相邻打印围坝之间形成透镜阵列，再在相邻透镜阵列之间形成支撑柱层55，如图23所示。

在一些实施例中，透镜阵列50还可以组合设置，包括相对设置的第一透镜阵列和第二透镜阵列，其中第一透镜阵列的各个透镜单元与第二透镜阵列的各个透镜单元可以同轴设置，第一透镜阵列中的各个打印围坝与第二透镜阵列的各个打印围坝可以同轴设置，具体可以通过高精度对位设备进行对位。以下以第一透镜阵列和第二透镜阵列中均分别为单层透镜阵列的形式示意来详细说明组合透镜阵列，但不代表第一透镜阵列和第二透镜阵列中仅包含单层的透镜阵列。如图24所示，第一透镜阵列中的透镜单元的材料与第二透镜阵列中的透镜单元的材料可以相同，且拱高也可以相同。这样，组合之后，当第一透镜阵列与第二透镜阵列之间的主平面的距离d为0时，且第一透镜阵列与第二透镜阵列均取相同孔径的极限拱高下，组合透镜阵列的焦距可以为第一透镜阵列/第二透镜阵列的1/2，且组合透镜阵列的拱高可以为第一透镜阵列/第二透镜阵列的2倍，组合透镜阵列可以具有最小焦距，且拱高为透镜阵列的两倍，能够在光场显示中提供大视角的显示。

可以理解的是，在组合透镜阵列中支撑柱层55中支撑柱的数量依据支撑力设置，如图24所示，可以在每个打印围坝上均设置支撑柱。如图25所示，也可以每间隔几个打印围坝之后再设置支撑柱。

在一些实施例中，在组合透镜阵列中，例如图26a所示，支撑柱层55可以仅设置在其中一个透镜阵列(第一透镜阵列或第二透镜阵列)中，在垂直透镜基板的方向上，支撑柱层55中每个支撑柱的两侧分别与第一透镜阵列的打印围坝和第二透镜阵列的打印围坝相接。也即，在组合透镜阵列中，支撑柱可以仅在一侧的透镜阵列(第一透镜阵列或第二透镜阵列)上设置。

在一些实施例中，在组合透镜阵列中，例如图26b所示，支撑柱层55可以包括分别设置在第一透镜阵列中的第一支撑柱和设置在第二透镜阵列中的第二支撑柱，且第一支撑柱的两侧分别与第一透镜阵列的打印围坝和第二透镜阵列的打印围坝相接，第二支撑柱的两侧也分别与第一透镜阵列的打印围坝和第二透镜阵列的打印围坝相接。也即，在组合透镜阵列中，支撑柱可以分别在两侧的透镜阵列(第一透镜阵列和第二透镜阵列)上设置。

在一些实施例中，如图24所示，透镜阵列的基板为玻璃基板，组合透镜阵列还包括封框胶56，围设在组合透镜阵列的四周。封框胶56的材质可以为玻璃胶(Frit Seal)，具体可以通过Frit封装工艺形成，并通过laser工艺进行成型固化。

本申请实施例还提供了一种光场显示装置，包括显示元件10和设置在所述显示元件10的出光方向的光学组件，所述光学组件包括如前任一项所述的透镜阵列50。在一些实施例中，光场显示装置可以为光场显示器或车载显示装置等桌面式设备，例如电视屏幕(TV)，监控器(monitor)，平板电脑(pad)或手机(mobile)等。在另一些实施例中，所述光场显示装置为穿戴式设备。例如，本申请实施例中的穿戴式设备可以为可穿戴VR头盔、VR眼镜等。显示元件可以为液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)或微发光二极管(Mini-LED/Micro-LED)等。

作为一个可选实施例，液晶显示面板的彩膜基板可以复用为透镜基板51，也就是，将透镜阵列直接制作在彩膜基板上，使得透镜阵列与彩膜共用一个衬底基板，从而可以节省制作材料，降低成本，并且可以减小显示装置的整体厚度。作为另一个可选实施例，有机电致显示基板的封装层可以复用为透镜基板51，也就是，将透镜阵列直接制作在封装层上，从而可以节省制作材料，降低成本，并且可以减小显示装置的整体厚度。

作为一个可选的实施例，如图27所示，支撑柱层55可以直接设置在显示元件上，而在透镜阵列50中，打印围坝层54上未设置支撑柱层55，这样也可以在透镜阵列框贴至显示元件10后，对透镜阵列50提供支撑作用，以解决透镜阵列50中间(也即围坝设置位置处)由于没有支撑力引起的塌陷等问题。

在一些实施例中，如图28所示，显示元件为OLED显示元件10a，支撑柱层55可以直接制作在OLED显示元件10a的封装层上。在制作支撑柱时，可以采用低温工艺制作，以避免对其他膜层的损坏等。

在一些实施例中，如图29所示，显示元件为LCD显示元件10b，支撑柱层55可以直接制作在彩膜基板上。透镜阵列的透镜材料为无解偏光特性的材料，以表面对偏光片11的影响。在制作时，可以先在彩膜基板不具有彩膜的一侧制作支撑柱层55，然后将透镜阵列50框贴至支撑柱层55，再在透镜基板的上方涂覆偏光片11。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种透镜阵列的制备装置，其特征在于，包括：

移动载台，用于承载并移动透镜基板；

间隔设置的第一打印单元和第二打印单元，与所述移动载台相对设置；

第一固化单元，设置在所述第一打印单元的一侧，并与所述移动载台相对设置；以及

控制单元，与所述第一打印单元、所述第二打印单元和所述第一固化单元分别电耦接，并被配置为：

在所述透镜基板移动至第一位置时，控制所述第一打印单元在所述透镜基板上打印所述透镜阵列的第一层透镜材料，形成第一层透镜；

在所述透镜基板移动至第二位置时，控制所述第一固化单元对所述第一层透镜进行固化形成第一层透镜阵列；

在所述透镜基板移动至第三位置时，控制所述第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料上打印所述透镜阵列的第二层透镜。

2.根据权利要求1所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述第一打印单元、所述第一固化单元和所述第二打印单元依次沿所述透镜基板的移动方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，在所述透镜基板的移动方向上，所述第一打印单元和所述第二打印单元的间隔距离小于所述透镜基板的尺寸。

4.根据权利要求1所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，还包括第二固化单元，所述第二固化单元设置在所述第二打印单元的一侧，并与所述移动载台相对设置；

所述控制单元，与所述第二固化单元电耦接，且被配置为：

在所述透镜基板移动至第四位置时，控制所述第二固化单元对所述第二层透镜材料进行固化处理。

5.根据权利要求3所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述第一固化单元和/或所述第二固化单元为紫外灯或红外灯。

6.根据权利要求1所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述透镜基板设置有对位标记；

所述第一打印单元包括相对设置的第一对位组件和第一打印组件，所述第一对位组件被配置为采集所述对位标记的信息并反馈至所述控制单元以对所述第一打印组件进行对位；和/或

所述第二打印单元包括相对设置的第二对位组件和第二打印组件，所述第二对位组件被配置为采集所述对位标记的信息并反馈至所述控制单元以对所述第二打印组件进行对位。

7.根据权利要求6所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述第一打印单元还包括用于固定所述第一对位组件和所述第一打印组件的第一移动平台，被配置为在所述控制单元的驱动下沿垂直于所述透镜基板的方向移动；和/或

所述第二打印单元还包括用于固定所述第二对位组件和所述第二打印组件的第二移动平台，被配置为在所述控制单元的驱动下沿垂直于所述透镜基板的方向移动。

8.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述移动载台沿第一方向的移动距离小于或等于2.5m，沿所述第二方向的移动距离小于或等于1.5m；所述第一方向为所述透镜基板的移动方向；在所述透镜基板所在的平面的方向内，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述第一移动平台在所述垂直于所述透镜基板的方向的移动距离小于或等于1m；和/或

所述第二移动平台在所述垂直于所述透镜基板的方向的移动距离小于或等于1m。

9.根据权利要求6所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述第一打印组件包括至少两个间隔设置的第一打印针头；和/或

所述第二打印组件包括至少两个间隔设置的第二打印针头。

10.根据权利要求6所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述第一打印单元还包括第一温度调节元件，被配置为调节所述第一打印组件的内部温度；和/或

所述第二打印单元还包括第二温度调节元件，被配置为调节所述第二打印组件的内部温度。

11.根据权利要求4所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，还包括第三打印单元，所述第三打印单元设置在所述第二打印单元的远离所述第一打印单元的一侧，且与所述移动载台相对设置；

所述控制单元，与所述第三打印单元电耦接，并被配置为：

在所述透镜基板移动至第五位置时，控制所述第三打印单元在固化的所述第二层透镜材料上打印所述透镜阵列的第三层透镜材料。

12.根据权利要求1所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，所述移动载台包括垂直于透镜基板方向层叠设置的第一移动载台和第二移动载台，所述第一移动载台的移动精度大于所述第二移动载台的移动精度，相对于所述第二移动载台，所述第一移动载台靠近所述透镜基板。

13.根据权利要求12所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，还包括设置在所述第一移动载台的第一测距仪和第二测距仪；所述第一测距仪与所述第二测距仪的测距光线相交，以使所述第一测距仪与所述第二测距仪分别测量第一移动载台在不同方向的移动距离。

14.根据权利要求1所述的透镜阵列的制备装置，其特征在于，还包括支架，所述第一打印单元、所述第二打印单元和所述第一固化单元分别固定在所述支架上，以与所述移动载台相对设置。

15.一种透镜阵列的制备方法，其特征在于，包括：

在移动载台上放置透镜基板；

在透镜基板移动至第一位置时，控制单元控制第一打印单元在所述透镜基板上打印所述透镜阵列的第一层透镜材料，形成第一层透镜；

在所述透镜基板移动至第二位置时，控制单元控制第一固化单元对所述第一层透镜进行固化形成第一层透镜阵列；以及

在所述透镜基板移动至第三位置时，控制单元控制第二打印单元在固化的所述第一层透镜材料上打印所述透镜阵列的第二层透镜材料。

16.根据权利要求15所述的透镜阵列的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述透镜基板移动至第四位置时，控制单元控制第二固化单元对所述第二层透镜材料进行固化处理。

17.根据权利要求15所述的透镜阵列的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述透镜基板移动至第五位置时，控制单元控制第三打印单元在固化的所述第二层透镜材料上打印所述透镜阵列的第三层透镜材料。

18.一种透镜阵列，其特征在于，采用如权利要求15-17任一项所述的方法制得。

19.根据权利要求18所述的透镜阵列，其特征在于，所述透镜阵列包括透镜基板，所述透镜基板上设置对位标记和打印围坝层，所述打印围坝层中包括多个打印围坝。

20.根据权利要求19所述的透镜阵列，其特征在于，所述对位标记和所述打印围坝层是通过曝光显影工艺在所述透镜基板上形成的。

21.根据权利要求19所述的透镜阵列，其特征在于，所述打印围坝层为不透光材料；或

所述打印围坝层包括第一层打印围坝和层叠在所述第一层打印围坝表面的第二层打印围坝，所述第一层打印围坝的材料为透光材料；所述第二层打印围坝的材料为不透光材料。

22.根据权利要求19所述的透镜阵列，其特征在于，所述透镜阵列中每层透镜阵列分别包括设置在所述多个打印围坝之间的多个透镜单元；多个透镜单元至少包括在第一方向上尺寸不同的第一透镜阵列和第二透镜阵列；所述第一方向为透镜阵列之间的中心连线的方向；和/或

所述多个透镜单元之间的中心距离至少包括第一中心距离和第二中心距离，所述第一中心距离和所述第二中心距离不同。

23.根据权利要求19所述的透镜阵列，其特征在于，还包括设置在所述打印围坝层远离透镜基板一侧的支撑柱层，所述支撑柱层中至少包括一个支撑柱；在垂直于透镜基板的方向，所述支撑柱的高度大于所述透镜阵列的拱高；在平行透镜基板的方向，所述支撑柱的宽度小于打印围坝的宽度。

24.根据权利要求23所述的透镜阵列，其特征在于，所述支撑柱的高度大于所述透镜阵列的拱高与所述打印围坝的高度之和。

25.根据权利要求23所述的透镜阵列，其特征在于，所述支撑柱的反射率小于所述透镜阵列的反射率；和/或

所述支撑柱是通过曝光显影工艺在所述打印围坝上形成的。

26.一种光场显示装置，其特征在于，包括显示元件和设置在所述显示元件的出光方向的光学组件，所述光学组件包括如权利要求18-25任一项所述的透镜阵列。