【摘 要】
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在微棱镜阵列表面复合了微透镜阵列的两维度结构具有聚光、抗反射及漫反射等综合微光学特性。在快速热压印过程中,存在温度、压力等传感器精度漂移、设备机械运动误差等问题,并且微成型精度依赖于现场经验调节工艺参数,导致加工效率极低。因此,依据两维度微尺度对不同波段光线的折射反射等干扰差异,开发复合微透镜阵列成型尺度的在线光感应检测方法。采用离线检测和在线检测结合构建关联光感应、工艺参数和两维度成型尺度的关联
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“微纳生物表面成型模芯放电辅助磨削的智能控制技术研究（项目编号:51975219）”； 广东省国际科技合作项目“短脉冲放电辅助微纳磨削的智能化控制系统研究（项目编号:2020A0505100003）”；
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在微棱镜阵列表面复合了微透镜阵列的两维度结构具有聚光、抗反射及漫反射等综合微光学特性。在快速热压印过程中,存在温度、压力等传感器精度漂移、设备机械运动误差等问题,并且微成型精度依赖于现场经验调节工艺参数,导致加工效率极低。因此,依据两维度微尺度对不同波段光线的折射反射等干扰差异,开发复合微透镜阵列成型尺度的在线光感应检测方法。采用离线检测和在线检测结合构建关联光感应、工艺参数和两维度成型尺度的关联数据库,进而利用BP、RBF神经网络和朴素贝叶斯方法建立微成型高度在线检测模型和热压印工艺参数选择模型,旨在解决两维度微成型高度和光感应照度以及工艺参数间的非线性关系,实现复合微透镜阵列热压印精密成型加工。首先,开发热压印微成型在线检测方法,对于微成型过程的照度值进行特征化以关联两维度成型高度。并搭建热压印微成型高度在线检测的仿真平台和热压机上的实验平台,实现热压机与检测装置和计算机软硬件的数据通讯。提出光感应照度梯度的分析方法,结果表明:波长为550 nm左右的绿光对热压印微成型尺度的感应最灵敏,而且,小微透镜阵列比微棱镜阵列灵敏度高度30.5%。然后,由于微成型高度的正态分布,朴素贝叶斯模型检测微棱镜和微透镜高度检测误差分别为6.71%和6.57%,均低于BP和RBF神经网络模型。此外,采用了组合选择策略的朴素贝叶斯模型所选择工艺参数的微棱镜和微透镜高度的误差也最低,分别为1.39%和0.82%。因此,朴素贝叶斯模型可在小数量级的数据上实现在线快速精密检测和工艺参数选择。最后,基于微成型高度在线检测模型的成型误差,采用比例环节反馈控制方法建立微成型精度反馈控制系统,对目标高度进行修正,同时采用热压印工艺参数选择模型的调整对应两维度成型高度的多工艺参数。实验结果表明:微棱镜和微透镜成型高度可控制在55±2μm和8±1μm,可以实现快速、精密、稳定的复合微透镜阵列成型加工。
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