[實用新型]一種大投射范圍的復合微透鏡陣列及投影系統

有效

• 申請號: 202022563117.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN213210527U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張海升
• 申請（專利權）人: 蘇州晶方光電科技有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G03B21/20
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 田媛

本實用新型涉及一種大投射范圍的復合微透鏡陣列，包括多個以陣列方式緊密排布的光通道單元，各光通道單元均包含沿光軸方向依次設置的聚光透鏡、圖案生成層、透明基底以及投射透鏡，透明基底為平鏡，聚光透鏡與投射透鏡為平凸透鏡，聚光透鏡與投射透鏡為非球面透鏡或自由曲面透鏡。本實用新型通過引入特殊的非球面、自由曲面鏡頭設計將現有微透鏡陣列鏡頭的投射角由市面主流的20度投射光錐角擴大到40度以上，滿足更大投射范圍的需求；區別于傳統，此微透鏡陣列鏡頭可以安裝于汽車底盤，以大掠射角投射圖案到路面上，還能夠避免車門關閉對圖案投射效果的破壞。

技術領域

本實用新型屬于光學照明領域，特別涉及一種微透鏡陣列以及投影系統。

背景技術

投影系統是將物體照明后成像于投影屏上的光學系統。短距離的投影系統可應用于汽車側面用于迎賓，也可以應用于汽車前后用作警示提醒，還能設于應用于桌面投影，如鍵盤圖像的投影。如CN208871411U，現有的迎賓車燈通常需要安裝在汽車后視鏡、前門把手上才能在地面投射出足夠清晰的圖案，這是由于市面現有微透鏡陣列鏡頭為球面鏡頭，最大光錐角在20度左右，使得路面圖案的投射范圍受到限制，必須通過增加投影距離增大投影面積。另外，傳統的迎賓燈安裝在后視鏡或把手等位置，開關車門時會影響投影效果。最后，現有的微透鏡陣列投射的面積有限，而消費者對于更大投影圖像的需求快速增長，如何保持微透鏡陣列現有優勢的同時，增大投影面積是市場的痛點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是解決現有微透鏡整列投影面積過小問題，獲得一種更大投影范圍的微透鏡陣列。

為了實現上述實用新型的目的，本實用新型采用如下技術方案：一種大投射范圍的復合微透鏡陣列，包括多個以陣列方式緊密排布的光通道單元，各所述的光通道單元均包含沿光軸方向依次設置的聚光透鏡、圖案生成層、透明基底以及投射透鏡，所述的透明基底為平鏡，所述的聚光透鏡與投射透鏡為平凸透鏡，所述的聚光透鏡與投射透鏡為非球面透鏡或自由曲面透鏡，所述的透明基底的厚度為T₂，所述的聚光透鏡的曲率半徑為C₁，所述的投射透鏡的曲率半徑為C₂，且滿足0.1≤C₁/T₂≤0.3，-15≤C₂/T₂≤5。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的透明基底的厚度T₂為2mm～4.5mm。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的透明基底的阿貝系數大于等于60。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的聚光透鏡和投射透鏡的阿貝系數大于等于50。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的聚光透鏡的中心厚度為T₁，且滿足0.05≤T₁/T₂ ≤0.5。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的投射透鏡的中心厚度為T₃，且滿足0.01≤T₃ /T₂≤0.4。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的聚光透鏡、圖案生成層、透明基底以及投射透鏡之間通過膠合或熱壓合一體形成。

上述技術方案中，進一步優選的，所述的多個光通道單元以六邊形陣列的形式排布。

本實用新型還提供一種投影系統，它包括沿光軸方向布置的光源、準直透鏡、上述復合微透鏡陣列，所述的投影系統的光錐角大于等于40度。