[實用新型]一種透鏡及投影裝置

有效

• 申請號: 202220258567.9
• 申請日: 2022-02-08
• 公開（公告）號: CN217279141U
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 馮坤亮;關賽新
• 申請（專利權）人: 江西歐邁斯微電子有限公司
• 主分類號: G02B30/27
• 分類號: G02B30/27;G02B30/30;G02B30/56
• 代理公司: 廣州德科知識產權代理有限公司 44381
• 代理人: 林玉旋;萬振雄

本實用新型公開了一種透鏡及投影裝置，透鏡包括投射微透鏡層與圖案層，其中，投影微透鏡層的一面上形成有多個陣列排布的第一微透鏡；圖案層與投影微透鏡層平行，圖案層位于投影微透鏡層遠離第一微透鏡的一側，圖案層包括透明基底層與圖形層，透明基底層遠離投影為透鏡層的一面上形成有多個陣列排布的第二微透鏡，第二微透鏡與第一微透鏡一一對應，且圖形層設置在第二微透鏡的表面上；第二微透鏡用于減小經過同一第二微透鏡的不同光線，從圖形層到與第二微透鏡對應的第一微透鏡之間的最大光程與最小光程的光程差，以使光程差小于預設值。該透鏡能夠加大可視角度，且使投射出的立體懸浮圖像的邊緣更加清晰。

技術領域

本申請涉及圖案顯示技術領域，尤其涉及一種透鏡及投影裝置。

背景技術

投射立體懸浮圖像的設備的主要組件為透鏡，透鏡包括投影微透鏡層、圖案層與光闌層，光闌層上形成有陣列排布的透光區域，投影微透鏡層與圖案層分列在光闌層的兩側，且投影微透鏡層、圖案層與光闌層三者相互平行，投影微透鏡層遠離光闌層的一面為陣列排布的凸球面，圖案層上形成有目標投影圖案。

在投影過程中，圖案層遠離光闌層的一側設有光源，光源可以是環境光也可以是燈光，光線經過圖案層，將其上的目標投影圖像經過光闌層與投影微透鏡層投射到外界，并在外界形成立體懸浮影像。發明人經過研究發現，對于單一曲面的平凸透鏡成像而言，當圖形層在平面上時，對于穿過同一透光區域的光線而言，這些光線是從圖形層上的不同區域而來的，不同的光線從圖形層到達透光區域的幾何中心點時，會產生光程差，從而導致光線的匯聚不集中，因此形成的立體懸浮影像的可視角度偏小，圖像邊緣模糊。

實用新型內容

本申請實施例公開了一種透鏡，能夠使經過該透鏡投影形成的立體圖像的可視角度變大，圖像邊緣更清晰。

為了實現上述目的，第一方面，本實施例公開了一種透鏡，包括：

投影微透鏡層，所述投影微透鏡層的一面上形成有多個陣列排布的第一微透鏡；

圖案層，所述圖案層與所述投影微透鏡層平行，所述圖案層位于所述投影微透鏡層遠離所述第一微透鏡的一側，所述圖案層包括透明基底層與圖形層，所述透明基底層遠離所述投影微透鏡層的一面上形成有多個陣列排布的第二微透鏡，所述第二微透鏡與所述第一微透鏡一一對應，且所述圖形層設置在所述第二微透鏡的表面上；

所述第二微透鏡用于減小經過同一所述第二微透鏡的不同光線，從所述圖形層到與所述第二微透鏡對應的所述第一微透鏡之間的最大光程與最小光程的光程差，以使所述光程差小于預設值。

由于上述的圖案層中的透明基底層遠離光闌層的一面上形成有多個陣列排布的第二微透鏡，且圖形層位于第二微透鏡上。而第二微透鏡使不同光線從圖形層到與所述第二微透鏡對應的所述第一微透鏡的光程差減小，從而使經過該透鏡投射出的立體懸浮影像的可視角度變大，且圖像邊緣更清晰。

在第一方面可能的實現方式中，所述透鏡還包括光闌層，所述光闌層位于所述投影微透鏡層與所述圖案層之間，所述光闌層與所述投影微透鏡層平行，所述光闌層上形成有陣列排布的透光區域。

光闌層的主要作用是遮擋部分雜散光，提高投射影像對比度和銳利度。

在第一方面可能的實現方式中，所述第一微透鏡為第一凸球面，所述第二微透鏡為第二凸球面，所述第一凸球面的曲率半徑為R₁，所述R₁的范圍為25μm～60μm，所述第一凸球面沿垂直于所述光闌層方向在所述光闌層上的投影的圓的直徑為D₁，所述D₁的范圍為40μm～100μm，所述第二凸球面的曲率半徑為R₂，所述R₂的范圍為35μm～100μm，所述第二凸球面沿垂直于所述光闌層方向在所述光闌層上的投影的圓的直徑為D₂，所述D₂的范圍為40μm～100μm，所述透光區域的幾何中心到所述透光區域的邊沿的最遠距離為10μm～30μm。