一种新型倾斜投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型倾斜投影装置。LED光源安装于电路板上，微透镜阵列组合包括相对布置的第一第二菲涅尔透镜阵列以及位于第一第二菲涅尔透镜阵列之间的微图案阵列遮光层；沿光轴方向依次布置LED光源、准直透镜、第一菲涅尔透镜阵列、微图案阵列遮光层和第二菲涅尔透镜阵列；LED光源发出的光线经过准直透镜后以平行光束射出，垂直射入第一菲涅尔透镜阵列，再经过微图案阵列遮光层从第二菲涅尔透镜阵列出射到成像面上。本实用新型专利技术采用菲涅尔透镜阵列，降低透镜阵列高度，减小器件体积，紧凑倾斜装置结构，且降低透镜高度、相应加工难度和成本，且本实用新型专利技术可以实现更长的景深，斜射时近处和远处的图案都可以很清晰，能用于灯具照明等技术领域。具照明等技术领域。具照明等技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种新型倾斜投影装置


[0001]本技术涉及一种倾斜的投影照明装置，特别涉及使用菲涅尔透镜阵列和微图像阵列来实现大面积清晰均匀倾斜式投影照明的装置。

技术介绍

[0002]投影技术被广泛地应用在图像显示、迎宾照明、舞台照明等领域。传统的方法是通过透镜组合和菲林片的结构来实现图像投影和照明功能的。菲林片是常用的一种胶片，上面带有设计好的图案，像照片的底片一样。光源透过一组透镜的整合后照射在菲林片上，再通过另一组透镜的折射把菲林片上的图案呈现到成像面上。
[0003]这种传统的方法很简单，但有很多应用上的限制。这种传统投影方法的景深很小，投射出的图像只有在焦点处才会清晰，离开焦点一定距离上的图像就会变得模糊。因此这种方法只适合正面投影照明。如果使用这种方法进行倾斜投影照明，成像面到投影装置的距离不同，那图像只有在距离等于焦距的时候清晰，其他地方都不清晰。而且在大面积投影照明时，距离越远图像的亮度也会越低，效果也会越来越不好。
[0004]在许多情况下，投影装置只能垂直于成像面摆放或安装。这样就需要新的方法来实现当投影装置与成像面成一定角度(0
‑
90
°
)倾斜时，尽管投影装置距成像面上不同位置的距离并不一致，但也能在成像面上实现大面积的、清晰的、亮度均匀的投影图像。
[0005]现有技术中存在一种分离式倾斜投影照明装置，其中采用微透镜阵列和微图像阵列来实现大面积清晰均匀倾斜式投影照明，此方法中采用微透镜阵列由于微透镜阵列的高度偏高，会造成整个倾斜投影装置体积偏大，并且微透镜阵列高度超过50微米时，加工时难度偏大。
[0006]基于此，本技术提供一种新的倾斜投影装置，采用菲涅尔透镜阵列，降低透镜阵列高度，减小器件体积，紧凑倾斜装置结构。并且透镜高度降低，加工难度相应降低，成本降低。

技术实现思路

[0007]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的是利用菲涅尔透镜阵列和微图案阵列的组合，提供一种新的能实现大面积、清晰、亮度均匀的倾斜式投影照明装置。
[0008]本技术所采用的技术方案如下：
[0009]本技术包括电路板、LED光源、准直透镜和微图案阵列遮光层，LED光源安装在电路板上，其特征在于：还包括菲涅尔透镜阵列组合，菲涅尔透镜阵列组合包括相对布置的第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列，微图案阵列遮光层安装在第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列之间；沿光轴方向依次布置LED光源、准直透镜、第一菲涅尔透镜阵列、微图案阵列遮光层和第二菲涅尔透镜阵列，第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列各自独立安装；LED光源发出的光线经过准直透镜后以平行光束射出，再垂直射入第一菲涅尔透镜阵列，透射后再经过微图案阵列遮光层后从第二菲涅尔透镜阵列出射到成像面
上。
[0010]所述的第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列均由数个菲涅尔透镜在垂直于光轴的平面阵列排布而成，微图案阵列遮光层由数个带有微图案的遮光片在垂直于光轴的平面阵列排布而成，微图案阵列遮光层的各个遮光片上只有微图案的部分透光，微图案以外的部分不透光，且各个遮光片上的微图案形状不完全相同，使得在不垂直于光轴的成像面上的成像清晰并且保持远近亮度一致。
[0011]在两个菲涅尔透镜阵列中间安装有一层带有微图案阵列遮光层，微图案阵列遮光层中只有微图案部分透光，其他部分不透光，而且微图案阵列遮光层中的每一个微图案都不一样。
[0012]每一个所述的菲涅尔透镜对应一个微图案，也就是说在两个菲涅尔透镜阵列中间夹着多个不同的微图案。与照射在成像面上的完整图案相比，大多数微图案都只是其中的一部分。通过调整不同遮光片上的各个微图案形状，能使较多光束照射到成像面较远的地方，而较少光束照射到成像面较近的地方。这样就可以避免远处比近处昏暗的问题，使成像面上的图案亮度均匀分布，实现远近同样明亮炫目清晰的效果。
[0013]所述的第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列中的菲涅尔透镜和微图案阵列遮光层的遮光片数量均相同，第一菲涅尔透镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列排布以微图案阵列遮光层对称，光线入射到第一菲涅尔透镜阵列的一个菲涅尔透镜后汇聚，然后经对应的微图案阵列遮光层遮光片遮罩部分光路后再经对应的第二菲涅尔透镜阵列的一个菲涅尔透镜后汇聚出射。
[0014]所述菲涅尔透镜的剖面的表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线，每个凹槽与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，每个凹槽看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。
[0015]所述的第一菲涅尔镜阵列和第二菲涅尔透镜阵列中的菲涅尔透镜的两侧表面分别为平面和凸面：第一菲涅尔透镜阵列的菲涅尔透镜的平面背向准直透镜和LED光源，凸面朝向准直透镜和LED光源；第二菲涅尔透镜阵列的菲涅尔透镜的平面朝向准直透镜和LED光源，凸面背向准直透镜和LED光源。
[0016]所述的准直透镜两侧表面分别为平面和凸面，凸面背向LED光源。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]本技术提供一种新型的倾斜投影装置，采用菲涅尔透镜阵列，降低透镜阵列高度，减小器件体积，紧凑倾斜装置结构，并且透镜高度降低，加工难度相应降低，成本降低。这种投影方式可以实现更长的景深，斜射时近处和远处的图案都可以很清晰，从而实现实现大面积、清晰、亮度均匀的倾斜式投影照明，能用于灯具照明等

附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，队于本领域不同技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是现有技术投影装置的示意图；
[0021]图2是本专利技术投影装置的示意图；
[0022]图3为单个菲涅尔透镜的示意图，3a，3b分别为单个菲涅尔透镜的侧面和正面示意图；
[0023]图4是微图案阵列示意图，4a，4b为不同的微图案。
[0024]图中，1、电路板，2、LED光源，3、准直透镜，4、第一微透镜阵列，5、微图案阵列，6、第二微透镜阵列，7、第一菲涅尔透镜阵列，8、第二菲涅尔透镜阵列，9、菲涅尔透镜，51、第一微图案，52、第二微图案。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]图1是现有技术投影装置的示意图。该装置中包括电路板1、LED光源2、准直透镜3和微透镜阵列组合，微透镜阵列组合包括相对布置的第一微透镜阵列4和第二微透镜阵列6以及位于第一微透镜阵列和第二微透镜阵列之间的微图案阵列遮光层5。该装置中使用微透镜阵列实现大面积清晰投影，但是微透镜阵列由于微透镜阵列的高度偏高，会造成整个倾斜投影装置体积偏大，并且微透镜阵列高度超过50微米时，加工时难度偏大，制造成本高。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型倾斜投影装置，包括电路板(1)、LED光源(2)、准直透镜(3)和微图案阵列遮光层(5)，LED光源(2)安装在电路板(1)上，其特征在于：还包括菲涅尔透镜阵列组合，菲涅尔透镜阵列组合包括相对布置的第一菲涅尔透镜阵列(7)和第二菲涅尔透镜阵列(8)，微图案阵列遮光层(5)安装在第一菲涅尔透镜阵列(7)和第二菲涅尔透镜阵列(8)之间；沿光轴方向依次布置LED光源(2)、准直透镜(3)、第一菲涅尔透镜阵列(7)、微图案阵列遮光层(5)和第二菲涅尔透镜阵列(8)，第一菲涅尔透镜阵列(7)和第二菲涅尔透镜阵列(8)各自独立安装；LED光源(2)发出的光线经过准直透镜(3)后以平行光束射出，再垂直射入第一菲涅尔透镜阵列(7)，透射后再经过微图案阵列遮光层(5)后从第二菲涅尔透镜阵列(8)出射到成像面上。2.根据权利要求1所述的一种新型倾斜投影装置，其特征在于：所述的第一菲涅尔透镜阵列(7)和第二菲涅尔透镜阵列(8)均由数个菲涅尔透镜(9)在垂直于光轴的平面阵列排布而成，微图案阵列遮光层(5)由数个带有微图案的遮光片在垂直于光轴的平面阵列排布而成，微图案阵列遮光层(5)的各个遮光片上只有微图案的部分透光，微图案以外的部分不透光，且各个遮光片上的微图案形状不完全相同，使得在不垂直于光轴的成像面上的成像清晰并且保持远近亮度一致。3.根据权利要求1所述的一种新型倾斜投影装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琬皎，郭小青，
申请(专利权)人：杭州欧光芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：