[實用新型]一種大面積清晰均勻的分離式傾斜投影照明裝置

有效

• 申請號: 201921016231.6
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN210372944U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 張琬皎
• 申請（專利權）人: 杭州歐光芯科技有限公司
• 主分類號: F21K9/69
• 分類號: F21K9/69;F21V5/04;F21V13/02;F21V23/00;F21Y115/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本實用新型公開了一種大面積清晰均勻的分離式傾斜投影照明裝置。包括電路板、LED光源、準直透鏡和微透鏡陣列組合，微透鏡陣列組合包括相對布置的第一第二微透鏡陣列以及位于第一第二微透鏡陣列之間的微圖案陣列遮光層；LED光源安裝于電路板上，LED光源、準直透鏡、第一微透鏡陣列、微圖案陣列遮光層、第二微透鏡陣列沿光軸方向依次布置；LED光源發出的光線經過準直透鏡后以平行光束射出，垂直射入第一微透鏡陣列，再經過微圖案陣列遮光層從第二微透鏡陣列出射到成像面上。本實用新型可實現更長的景深，斜射時近處和遠處的圖案都很清晰；可通過改變每一個微圖案的形狀使更多光束照射到遠處，使成像面上無論距離投影裝置遠近的圖像亮度一致。

技術領域

本實用新型涉及一種傾斜的投影照明裝置，特別涉及使用微透鏡陣列和微圖像陣列來實現大面積清晰均勻傾斜式投影照明的裝置。

背景技術

投影技術被廣泛地應用在圖像顯示、迎賓照明、舞臺照明等領域。傳統的方式是通過透鏡組合和菲林片的結構來實現圖像投影和照明功能的。菲林片是常用的一種膠片，上面帶有設計好的圖案，像照片的底片一樣。光源透過一組透鏡的整合后照射在菲林片上，再通過另一組透鏡的折射把菲林片上的圖案呈現到成像面上。

這種傳統的方式很簡單，但有很多應用上的限制。如圖1所示，這種傳統投影方法的景深很小，投射出的圖像只有在焦點處才會清晰，離開焦點一定距離上的圖像就會變得模糊。因此這種方法只適合正面投影照明。如果使用這種方法進行傾斜投影照明，成像面到投影裝置的距離不同，那圖像只有在距離等于焦距的時候清晰，其他地方都不清晰。而且在大面積投影照明時，距離越遠圖像的亮度也會越低，效果也會越來越不好。

在許多情況下，投影裝置只能傾斜于成像面擺放或安裝。這樣就需要新的方法來實現當投影裝置與成像面成一定角度(0-90°)傾斜時，盡管投影裝置距成像面上不同位置的距離并不一致，但也能在成像面上實現大面積的、清晰的、亮度均勻的投影圖像。

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的問題，本實用新型的目的是利用微透鏡陣列和微圖案陣列的組合，提供一種新的能實現大面積、清晰、亮度均勻的傾斜式投影照明結構。

本實用新型所采用的技術方案如下：

本實用新型包括電路板、LED光源、準直透鏡和微透鏡陣列組合，微透鏡陣列組合包括相對布置的第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列以及位于第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列之間的微圖案陣列遮光層；LED光源安裝于電路板上， LED光源、準直透鏡、第一微透鏡陣列、微圖案陣列遮光層、第二微透鏡陣列沿光軸方向依次布置，第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列各自獨立安裝，第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列各自為獨立的現有產品；LED光源發出的光線經過準直透鏡后以平行光束射出，垂直射入第一微透鏡陣列，再經過微圖案陣列遮光層，最后從第二微透鏡陣列出射到成像面上。

大面積是指邊長一米以上。

所述的第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列均由數個微透鏡在垂直于光軸的平面陣列排布而成，微圖案陣列遮光層由數個帶有微圖案的遮光片在垂直于光軸的平面陣列排布而成，微圖案陣列遮光層的各個遮光片上只有微圖案的部分透光，微圖案以外的部分不透光，且各個遮光片上的微圖案形狀不同/不完全相同，使得在不垂直于光軸的成像面上的成像清晰并且保持遠近亮度一致。

在兩個微透鏡陣列中間安裝有一層帶有微圖案陣列遮光層，微圖案陣列遮光層中只有微圖案部分透光，其他部分不透光，而且微圖案陣列遮光層中的每一個微圖案都不一樣。

每一對微透鏡對應一個微圖案，也就是說在兩個微透鏡陣列中間夾著多個不同的微圖案。與照射在成像面上的完整圖案相比，大多數微圖案都只是其中的一部分。通過調整不同遮光片上的各個微圖案形狀，能使較多光束照射到成像面較遠的地方，而較少光束照射到成像面較近的地方。這樣就可以避免遠處比近處昏暗的問題，使成像面上的圖案亮度均勻分布，實現遠近同樣明亮炫目清晰的效果。