透镜单元、照明装置以及色选机制造方法及图纸

本公开提供一种透镜单元、照明装置以及色选机。透镜单元包括透明基板，透明基板具有第一侧和第二侧；透明基板在第一侧直接一体形成有第一微透镜阵列，第一微透镜阵列为沿二维阵列，第一微透镜阵列配置为接收来自光源的光线并均匀化；透明基板在第二侧直接一体形成有第二微透镜阵列和第三微透镜阵列，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列均为二维阵列且间隔开，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化的光线通过后以沿宽度方向排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。照明装置包括透镜单元。色选机包括识别装置，识别装置包括照明装置。由此，能提高在光接收面处的照明的强度和均匀性。的照明的强度和均匀性。的照明的强度和均匀性。

【技术实现步骤摘要】
透镜单元、照明装置以及色选机


[0001]本公开涉及光学领域，尤其涉及一种透镜单元、照明装置以及色选机。

技术介绍

[0002]色选机通常包括识别装置。识别装置依据进入识别装置的物料的颜色和/或材质判定物料是否符合要求。识别装置中通常设置有照明装置和采集组件。照明装置用于对进入识别区域内的物料进行照射。采集组件用于采集识别区域内的物料的图像信息，以使色选机能够根据采集组件采集的图像信息对物料进行识别和分选。由于照射在物料上的照明的强度和均匀性对于采集组件采集的物料的图像信息的准确性和精度有着显著的影响，所以业界一致致力于这方面的改进。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术存在的不足，本公开的目的在于提供一种透镜单元、照明装置以及色选机，其能提高光接收面处的照明的强度和均匀性。
[0004]在一些实施例中，本公开提供了一种透镜单元，其包括透明基板，透明基板具有沿厚度方向彼此相反的第一侧和第二侧；透明基板在第一侧直接一体形成有第一微透镜阵列，第一微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第一微透镜阵列配置为接收来自光源的光线并使所接收的光线均匀化；透明基板在第二侧直接一体形成有第二微透镜阵列和第三微透镜阵列，第二微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第三微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列沿透明基板的宽度方向间隔开，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化的光线通过后以沿宽度方向排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。
[0005]在一些实施例中，第一微透镜阵列由多个第一微透镜构成，各第一微透镜具有外表面，外表面为球面的一部分、外表面沿厚度方向的正投影为圆且朝向远离第一侧的方向凸出。
[0006]在一些实施例中，所述多个第一微透镜沿厚度方向的正投影形成的圆在半径上相同，所述多个第一微透镜沿厚度方向的正投影形成的圆以多行沿长度方向排列；各行中的圆沿宽度方向排列，各行中的圆心位于同一直线上，各行中的相邻两个圆相切且相邻两个圆相切的切点位于该直线上；相邻两行的圆的圆心在宽度方向上以圆的半径为间距交错布置，相邻两行中的一行中的各圆与相邻两行中的另一行中的相邻的一个圆相切且相切的两个圆的切点与相切的两个圆的圆心成一直线；所有的圆的外切正六边形以多行沿长度方向排列，相邻两行的正六边形在宽度方向上交错布置，相邻两行的正六边形相邻的对应的边重合，由此形成正六边形二维阵列。
[0007]在一些实施例中，第二微透镜阵列由多个第二微透镜构成，多个第二微透镜以多列沿宽度方向排列；透明基板在第二侧具有平的基表面；各第二微透镜具有第一斜平面，第
一斜平面从透明基板的基表面朝向第三微透镜阵列倾斜延伸，第一斜平面配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化后的光线沿宽度方向朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。
[0008]在一些实施例中，第一斜平面相对基表面仅沿宽度方向倾斜。
[0009]在一些实施例中，各列中的第二微透镜的第一斜平面共面；各列的第二微透镜的第一斜平面配置成从该列的第二微透镜的第一斜平面出来的光线共面。
[0010]在一些实施例中，所述多列中的第二微透镜的第一斜平面的倾斜角度和沿厚度方向的最高高度随着列沿宽度方向靠近第三微透镜阵列而逐渐减小。
[0011]在一些实施例中，基表面具有位于宽度方向的两侧的第一侧缘和第二侧缘；第二微透镜阵列的沿宽度方向的远离第三微透镜阵列的最外侧靠近第一侧缘；各第二微透镜的第一斜平面具有依次连接的第一边、第二边、第三边以及第四边，第一边位于透明基板的基表面上，第一边靠近第一侧缘，第三边和第一边平行，第三边短于第一边；各第二微透镜还具有第二斜平面，第二斜平面从透明基板的基表面沿透明基板的厚度方向背离透明基板的基表面并沿透明基板的长度方向朝向第一斜平面的第二边倾斜，第二斜平面与第一斜平面相交，第二斜平面与第一斜平面共用第四边；第二斜平面配置成为将经过第一微透镜阵列的均匀化后的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚；在各第二微透镜中，从第二斜平面出来的光线和从第一斜平面出来的光线不平行。
[0012]在一些实施例中，各列中的第二微透镜的第二斜平面平行；各列的第二微透镜的第二斜平面配置成从该列的第二微透镜的第二斜平面出来的光线共面。
[0013]在一些实施例中，各第二微透镜与透明基板的基表面的相交线形成矩形，各列中的所有的第二微透镜的矩形均相同，多列的第二微透镜的矩形均相同，多列的第二微透镜的所有的矩形形成沿长度方向对齐的行和沿宽度方向对齐的列。
[0014]在一些实施例中，第三微透镜阵列由多个第三微透镜构成，多个第三微透镜以多列沿宽度方向排列；透明基板在第二侧具有平的基表面；各第三微透镜具有第五斜平面，第五斜平面从透明基板的基表面朝向第二微透镜阵列倾斜延伸；第五斜平面配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化后的光线沿宽度方向朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。
[0015]在一些实施例中，第五斜平面相对基表面仅沿宽度方向倾斜。
[0016]在一些实施例中，各列中的第三微透镜的第五斜平面共面；各列的第三微透镜的第五斜平面配置成从该列的第三微透镜的第五斜平面出来的光线共面。
[0017]在一些实施例中，所述多列中的第三微透镜的第五斜平面的倾斜角度和沿厚度方向的最高高度随着列沿宽度方向靠近第二微透镜阵列而逐渐减小。
[0018]在一些实施例中，基表面具有位于宽度方向的两侧的第一侧缘和第二侧缘；第三微透镜阵列的沿宽度方向的远离第二微透镜阵列的最外侧靠近第二侧缘；各第三微透镜的第五斜平面具有依次连接的第五边、第六边、第七边以及第八边，第五边位于透明基板的基表面上，第五边靠近第二侧缘，第七边和第五边平行，第七边短于第五边；各第三微透镜还具有第六斜平面，第六斜平面从透明基板的基表面沿透明基板的厚度方向背离透明基板的基表面并沿透明基板的长度方向朝向第五斜平面的第六边倾斜，第六斜平面与第五斜平面相交，第六斜平面与第五斜平面共用第八边；第六斜平面配置成为将经过第一微透镜阵列
的均匀化后的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚；在各第三微透镜中，从第六斜平面出来的光线和从第五斜平面出来的光线不平行。
[0019]在一些实施例中，各列中的第三微透镜的第六斜平面平行；各列的第三微透镜的第六斜平面配置成从该列的第三微透镜的第六斜平面出来的光线共面。
[0020]在一些实施例中，各第三微透镜与透明基板的基表面的相交线形成矩形，各列中的所有的第三微透镜的矩形均相同，多列的第三微透镜的矩形均相同，多列的第三微透镜所有的矩形形成沿长度方向对齐的行和沿宽度方向对齐的列。
[0021]在一些实施例中，第二微透镜阵列与第三微透镜阵列呈镜像。
[0022]在一些实施例中，本公开还提供了一种照明装置，其包括光源，照明装置还包括前述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜单元(1)，包括透明基板(11)，透明基板(11)具有沿厚度方向(T)彼此相反的第一侧(S1)和第二侧(S2)；其特征在于，透明基板(11)在第一侧(S1)直接一体形成有第一微透镜阵列(111)，第一微透镜阵列(111)为沿透明基板(11)的长度方向(L)和宽度方向(W)的二维阵列，第一微透镜阵列(111)配置为接收来自光源(2)的光线并使所接收的光线均匀化；透明基板(11)在第二侧(S2)直接一体形成有第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵列(113)，第二微透镜阵列(112)为沿透明基板(11)的长度方向(L)和宽度方向(W)的二维阵列，第三微透镜阵列(113)为沿透明基板(11)的长度方向(L)和宽度方向(W)的二维阵列，第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵列(113)沿透明基板(11)的宽度方向(W)间隔开，第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵列(113)配置为将经过第一微透镜阵列(111)的均匀化的光线通过后以沿宽度方向(W)排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵(113)彼此相对的方向会聚。2.根据权利要求1所述的透镜单元(1)，其特征在于，第一微透镜阵列(111)由多个第一微透镜(111a)构成，各第一微透镜(111a)具有外表面(111s)，外表面(111s)为球面的一部分、外表面(111s)沿厚度方向(T)的正投影为圆且朝向远离第一侧(S1)的方向凸出。3.根据权利要求2所述的透镜单元(1)，其特征在于，所述多个第一微透镜(111a)沿厚度方向(T)的正投影形成的圆在半径上相同，所述多个第一微透镜(111a)沿厚度方向(T)的正投影形成的圆以多行沿长度方向(L)排列；各行中的圆沿宽度方向(W)排列，各行中的圆心位于同一直线上，各行中的相邻两个圆相切且相邻两个圆相切的切点位于该直线上；相邻两行的圆的圆心在宽度方向(W)上以圆的半径为间距交错布置，相邻两行中的一行中的各圆与相邻两行中的另一行中的相邻的一个圆相切且相切的两个圆的切点与相切的两个圆的圆心成一直线；所有的圆的外切正六边形以多行沿长度方向(L)排列，相邻两行的正六边形在宽度方向(W)上交错布置，相邻两行的正六边形相邻的对应的边重合，由此形成正六边形二维阵列。4.根据权利要求1所述的透镜单元(1)，其特征在于，第二微透镜阵列(112)由多个第二微透镜(112a)构成，多个第二微透镜(112a)以多列沿宽度方向(W)排列；透明基板(11)在第二侧(S2)具有平的基表面(110)；各第二微透镜(112a)具有第一斜平面(F1)，第一斜平面(F1)从透明基板(11)的基表面(110)朝向第三微透镜阵列(113)倾斜延伸，第一斜平面(F1)配置为将经过第一微透镜阵列(111)的均匀化后的光线沿宽度方向(W)朝向第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵(113)彼此相对的方向会聚。5.根据权利要求4所述的透镜单元(1)，其特征在于，第一斜平面(F1)相对基表面(110)仅沿宽度方向(W)倾斜。6.根据权利要求4所述的透镜单元(1)，其特征在于，
各列中的第二微透镜(112a)的第一斜平面(F1)共面；各列的第二微透镜(112a)的第一斜平面(F1)配置成从该列的第二微透镜(112a)的第一斜平面(F1)出来的光线共面。7.根据权利要求4所述的透镜单元(1)，其特征在于，所述多列中的第二微透镜(112a)的第一斜平面(F1)的倾斜角度和沿厚度方向T的最高高度随着列沿宽度方向(W)靠近第三微透镜阵列(113)而逐渐减小。8.根据权利要求4所述的透镜单元(1)，其特征在于，基表面(110)具有位于宽度方向(W)的两侧的第一侧缘(110a)和第二侧缘(110b)；第二微透镜阵列(112)的沿宽度方向(W)的远离第三微透镜阵列(113)的最外侧靠近第一侧缘(114)；各第二微透镜(112a)的第一斜平面(F1)具有依次连接的第一边(E1)、第二边(E2)、第三边(E3)以及第四边(E4)，第一边(E1)位于透明基板(11)的基表面(110)上，第一边(E1)靠近第一侧缘(110a)，第三边(E3)和第一边(E1)平行，第三边(E3)短于第一边(E1)；各第二微透镜(112a)还具有第二斜平面(F2)，第二斜平面(F2)从透明基板(11)的基表面(110)沿透明基板(11)的厚度方向(T)背离透明基板(11)的基表面(110)并沿透明基板(11)的长度方向(L)朝向第一斜平面(F1)的第二边(E2)倾斜，第二斜平面(F2)与第一斜平面(F1)相交，第二斜平面(F2)与第一斜平面(F1)共用第四边(E4)；第二斜平面(F2)配置成为将经过第一微透镜阵列(111)的均匀化后的光线朝向第二微透镜阵列(112)和第三微透镜阵(113)彼此相对的方向会聚；在各第二微透镜(112a)中，从第二斜平面(F2)出来的光线和从第一斜平面(F1)出来的光线不平行。9.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，吴如颂，井长龙，常宏，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：