[發明專利]一種圖案投影燈光學模組結構

有效

• 申請號: 201711032895.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN108089394B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 郎歡標
• 申請（專利權）人: 東莞市長資實業有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/30
• 代理公司: 北京旭路知識產權代理有限公司 11567
• 代理人: 劉成春

1.一種圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，包括：

光源、準直系統和依序設置在所述準直系統出光方向上的前端復眼透鏡、圖案膠片、后端復眼透鏡；

多通道光學模組，其至少包括兩個光學通道，每一個光學通道投射出完全相同的圖案，在遠處疊加后形成清晰的、單一的圖案；

所述光學通道，包括依序設置的：第一透鏡單元、圖案單元、第二透鏡單元，所述的第一透鏡單元、圖案單元、所述第二透鏡單元相互對心、一一對應；

第一透鏡單元將平行光聚焦于第二透鏡單元的曲面頂點附近位置；所述圖案單元位于所述第二透鏡單元的前焦點附近，所述第二透鏡單元以相對應的圖案單元為物點，將其投射到遠處；

所述準直系統包括大數值孔徑的自由曲面全反射準直棱鏡；

所述自由曲面全反射準直棱鏡包括：凹面、以及全反射自由曲面；所述凹面設置在入光面；

所述大數值孔徑的自由曲面全反射準直棱鏡將光源發出的光束進行全反射準直，經過全反射后的光線平行入射到所述前端復眼透鏡上。

2.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述準直系統為自由曲面準直系統。

3.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述準直系統的數值孔徑NA大于0.6。

4.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述光源包括單芯片LED光源。

5.根據權利要求1所述圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，光源發出的光線，入射到自由曲面全反射準直棱鏡的凹面折射后，再經過自由曲面全反射面進行反射，全反射后的光線，其光軸旋轉90°，平行地入射到位于棱鏡上方的前端復眼透鏡上。

6.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述自由曲面全反射準直棱鏡的全反射自由曲面為離軸拋物面、離軸二次曲面、B樣條曲面中的任意一種。

7.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述第一透鏡單元與所述自由曲面全反射準直棱鏡一體成型，所述第一透鏡單元設置在所述自由曲面全反射準直棱鏡的上方出光面上。

8.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于所述第一透鏡單元按照六邊形陣列方式排列、四邊形排列或圓對稱排列。

9.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案膠片包括：透光部分和不透光部分，圖案部分為透光部分，其它部分為不透光部分。

10.根據權利要求9所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案部分為鏤空或者透明；

所述不透光部分為黑色或者銀色。

11.根據權利要求9所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案膠片是玻璃薄片、石英薄片或塑膠薄片。

12.根據權利要求9所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案部分是采用絲印、模壓、或者光刻的方法制作在透明薄片的底面的。

13.根據權利要求9所述圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案部分為許多個倒置的L形錯位疊加而成。

14.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述第二透鏡為四方形的厚平板透鏡，所述平板透鏡的上排列有多個小透鏡單元。

15.根據權利要求1所述的圖案投影燈光學模組結構，其特征在于，所述圖案單元位于第二透鏡單元的前焦點，第一透鏡單元將入射過來的平行光光線會聚到第二透鏡單元的頂點附近位置，經過后端復眼透鏡上的第二透鏡單元之后在遠處形成該圖案單元的清晰的像。