一种十字型扩束透镜系统技术方案

本实用新型专利技术系提供一种十字型扩束透镜系统，包括扩束透镜，扩束透镜包括m*n个的微透镜单元，m和n均为大于1的整数，微透镜单元的长和宽均为a，沿微透镜单元入光面的一边排列有若干长为a的调光凹槽，所有的调光凹槽等间距平行分布。本实用新型专利技术设置特殊的微透镜阵列结构，能够有效对光源进行扩束调整，整体结构简单，厚度小、重量低，扩束效果好，且匀光效果好，长宽相等的微透镜单元能够沿两个方向中的任一个方向排布，拼接排列能够形成规则的透镜结构，设计组合简便。

A Crossbeam Expansion Lens System

The utility model provides a cross beam expanding lens system, which includes a beam expanding lens. The beam expanding lens includes m*n microlens units. Both m and N are integers greater than 1. The lengths and widths of the microlens units are all a. Along the side of the light entering surface of the microlens unit, there are several light adjusting grooves with length a. All the light adjusting grooves are parallel distributed with equal spacing. The utility model has a special microlens array structure, which can effectively expand and adjust the light source. The overall structure is simple, the thickness is small, the weight is low, the beam expanding effect is good, and the uniformity effect is good. The microlens units with equal length and width can be arranged in either direction. The splicing arrangement can form a regular lens structure, and the design and combination are simple.

【技术实现步骤摘要】
一种十字型扩束透镜系统
本技术涉及透镜系统，具体公开了一种十字型扩束透镜系统。
技术介绍
扩束透镜是能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件。车载灯具、手机等常常会使用能够形成十字型光斑的光学系统，这种光学系统一般由光源和扩束透镜系统组成。对于十字型扩束的透镜系统，现有技术中主要有两种方式：一、采用两个单透镜组合，各个单透镜设置于准确位置才能有效发挥扩束作用，这种扩束透镜系统的结构较为复杂，扩束能力与系统中各个单透镜的焦距有关，想要获得大的扩束比，需要采用大口径的透镜，这样会增大扩束透镜系统的体积和重量，笨重庞大的扩束透镜系统应用于车载灯具会增大车身重量同时会影响布局设计，对于越发轻薄设计的手机来说，现有的这种扩束透镜系统更是不适合；二、采用一个具有二维结构的透镜，但这种透镜的加工复杂，生产难度高，导致生产成本高、生产效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种十字型扩束透镜系统，结构简单，厚度小、重量低，扩束效果好，且均匀度高。为解决现有技术问题，本技术公开一种十字型扩束透镜系统，包括扩束透镜，扩束透镜包括m*n个的微透镜单元，m和n均为大于1的整数，微透镜单元的长和宽均为a，沿微透镜单元入光面的一边排列有若干长为a的调光凹槽，所有的调光凹槽等间距平行分布。进一步的，扩束透镜为一体成型的透镜结构。进一步的，微透镜单元的边长a为0.2～1mm。进一步的，调光凹槽的深度为0.02～0.1mm。进一步的，微透镜单元入光面在调光凹槽排列方向上的截面为余弦函数图形。进一步的，调光凹槽与第一方向平行的微透镜单元为第一微透镜，调光凹槽与第二方向平行的微透镜单元为第二微透镜，第一方向与第二方向在相互垂直，第一透镜设有i个，第二透镜设有j个，i和j均为自然数，i+j＝m*n。进一步的，m＝n。进一步的，扩束透镜入光面的一侧设有一个光源，光源位于扩束透镜的光轴处。本技术的有益效果为：本技术公开一种十字型扩束透镜系统，设置特殊的微透镜阵列结构，能够有效对光源进行扩束调整，整体结构简单，厚度小、重量低，扩束效果好，且匀光效果好，长宽相等的微透镜单元能够沿两个方向中的任一个方向排布，拼接排列能够形成规则的透镜结构，设计组合简便。附图说明图1为本技术的立体结构示意图。图2为本技术中微透镜单元的结构示意图。图3为本技术沿图2中A-A’的剖面结构示意图。图4为本技术实施应用例一中扩束透镜的主视结构示意图。图5为本技术实施应用例一的光斑照度图。图6为本技术实施应用例二中扩束透镜的主视结构示意图。图7为本技术实施应用例二的光斑照度图。图8为本技术实施应用例三中扩束透镜的主视结构示意图。图9为本技术实施应用例三的光斑照度图。图10为本技术实施应用例四中扩束透镜的主视结构示意图。图11为本技术实施应用例四的光斑照度图和对应的照度分布图。图12为本技术实施应用例五中扩束透镜的主视结构示意图。图13为本技术实施应用例五的光斑照度图和对应的照度分布图。附图标记为：扩束透镜10、微透镜单元20、调光凹槽21、透镜座40。具体实施方式为能进一步了解本技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。参考图1至图13。本技术实施例公开一种十字型扩束透镜系统，如图1～3所示，包括扩束透镜10，扩束透镜10包括m*n个的微透镜单元20，m和n均为大于1的整数，微透镜单元20的长和宽均为a，沿微透镜单元20入光面的一边排列有若干长为a的调光凹槽21，即调光凹槽21的走向与调光凹槽21的排列方向垂直，所有的调光凹槽21等间距平行分布。本技术设置特殊的微透镜阵列结构，能够有效对光源进行扩束调整，整体结构简单，厚度小、重量低，扩束效果好，且匀光效果好，长宽相等的微透镜单元能够沿两个方向中的任一个方向排布，拼接排列能够形成规则的透镜结构，设计组合简便。在本实施例中，扩束透镜10为一体成型的透镜结构，能够有效提高扩束透镜10结构的稳定性。在本实施例中，微透镜单元20的边长a为0.2～1mm，即长宽都为a，优选地，a＝0.2mm。在本实施例中，调光凹槽21的深度为0.02～0.1mm，优选地，调光凹槽21的深度为0.2mm。在本实施例中，微透镜单元20入光面在调光凹槽21排列方向上的截面为余弦函数图形，圆滑没有齿角的入光面对光线的调光效果更好，能够进一步提高经过透镜所形成光线的各项性能。在本实施例中，调光凹槽21与第一方向平行的微透镜单元20为第一微透镜11，调光凹槽21与第二方向平行的微透镜单元20为第二微透镜12，第一方向与第二方向在相互垂直，第一透镜11设有i个，第二透镜12设有j个，i和j均自然数，i+j＝m*n。在本实施例中，m＝n。实际应用时，基于上述任一实施例，扩束透镜10入光面的一侧设有一个光源30，即光源30位于微透镜单元20的入光面一侧，光源30位于扩束透镜10的光轴处，扩束透镜10设置于透镜座40上，扩束透镜10的中心与透镜座40的中心位置对应，有以下实施应用例：实施应用例一，如图4所示，m＝n＝5，微透镜单元20的深度为a＝0.2mm，调光凹槽21的深度为0.02mm，第一微透镜11设有i＝25个，j＝0，形成的光斑如图5所示，为沿第二方向扩束的一字型光斑，一字型光斑十字型光斑的特殊形式。实施应用例二，如图6所示，m＝n＝5，微透镜单元20的深度为a＝0.2mm，调光凹槽21的深度为0.02mm，第一微透镜11设有i＝24个，第二微透镜12设有j＝1个，第二微透镜12位于透镜座的中心位置，形成的光斑如图7所示。实施应用例三，如图8所示，m＝n＝5，微透镜单元20的深度为a＝0.2mm，调光凹槽21的深度为0.02mm，第一微透镜11设有i＝21个，第二微透镜12设有j＝4个，四个第二微透镜12位于透镜座10中心的四周，形成的光斑如图9所示。实施应用例四，如图10所示，m＝n＝5，微透镜单元20的深度为a＝0.2mm，调光凹槽21的深度为0.02mm，第一微透镜11设有i＝15个，第二微透镜12设有j＝10个，五个第一微透镜11沿第一方向排列成一个第一微透镜组，五个第二微透镜12沿第一方向排列形成一个第二微透镜组，第一微透镜组与第二微透镜组沿第二方向交替设置，形成的光斑照度图和照度分布图如图11所示，可知第二方向的照度略大于第一方向的照度。实施应用例五，如图12所示，m＝n＝5，微透镜单元20的深度为a＝0.2mm，调光凹槽21的深度为0.02mm，第一微透镜11设有i＝13个，第二微透镜12设有j＝12个，第一微透镜11和第二微透镜12交替设置，形成的光斑照度图和照度分布图如图13所示，可知第一方向的照度和第二方向的照度几乎相等。本技术的加工方法，依次包括以下步骤：A、准备微透镜单元20的印压模板，印压模板的长宽均为a，压印模板上等间距分布有若干长为a的凸条，凸条与压印模板的一边平行；B、在面积为ma*na的光学基板的一面上涂覆一层光刻胶，m和n均为大于1的整数；C、将压印模板的凸条朝光学基板的光刻胶压下，根据需求以对应的摆放方向将压印模块压下m*n次，m、n均为大于1的整数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种十字型扩束透镜系统，其特征在于，包括扩束透镜(10)，所述扩束透镜(10)包括m*n个的微透镜单元(20)，m和n均为大于1的整数，所述微透镜单元(20)的长和宽均为a，沿所述微透镜单元(20)入光面的一边排列有若干长为a的调光凹槽(21)，所有的所述调光凹槽(21)等间距平行分布。

【技术特征摘要】
1.一种十字型扩束透镜系统，其特征在于，包括扩束透镜(10)，所述扩束透镜(10)包括m*n个的微透镜单元(20)，m和n均为大于1的整数，所述微透镜单元(20)的长和宽均为a，沿所述微透镜单元(20)入光面的一边排列有若干长为a的调光凹槽(21)，所有的所述调光凹槽(21)等间距平行分布。2.根据权利要求1所述的一种十字型扩束透镜系统，其特征在于，所述扩束透镜(10)为一体成型的透镜结构。3.根据权利要求1所述的一种十字型扩束透镜系统，其特征在于，所述微透镜单元(20)的边长a为0.2～1mm。4.根据权利要求3所述的一种十字型扩束透镜系统，其特征在于，所述调光凹槽(21)的深度为0.02～0.1mm。5.根据权利要求1所述的一种十字型扩束透镜系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘俊，南基学，
申请(专利权)人：广东烨嘉光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44