本发明专利技术公开了一种微透镜阵列成像元件和成像装置，微透镜阵列成像元件包括：第一微透镜阵列，第二微透镜阵列和遮光件，其中，第一微透镜阵列包括若干焦距为f1的第一子透镜，第二微透镜阵列包括若干焦距为f2的第二子透镜，第一微透镜阵列与第二微透镜阵列平行且第一微透镜阵列与第二微透镜阵列的中心间距以(f1+f2)设置，若干第一子透镜与若干第二子透镜一一对应设置，并且第一微透镜阵列和第二微透镜阵列中对应设置的两个子透镜的光轴重合；遮光件用于至少遮挡入射至相邻的第一子透镜之间和/或相邻的第二子透镜之间的光线。本发明专利技术的微透镜阵列成像元件，可以减少入射到子透镜间隙的干扰光线，提高成像质量。提高成像质量。提高成像质量。
【技术实现步骤摘要】
微透镜阵列成像元件和成像装置
[0001]本专利技术涉及光学制造
，尤其是涉及一种微透镜阵列成像元件和成像装置。
技术介绍
[0002]目前市场上的无接触空中成像技术多采用二面角反射阵列或双狭缝镜阵列来实现，但是，这两种阵列有一个很明显的弊端，即在使用时二面角反射阵列或双狭缝镜阵列需与物面成一定夹角，例如夹角一般为45度最佳，无法与显示器件平行设置，因此，会导致设备的体积偏大。此外，显示器件的尺寸越大，设备的整体厚度就越厚，也会导致设备的体积增大。
[0003]微透镜阵列是由通光孔径为微米级及浮雕深度为纳米级的透镜组成的阵列，阵列单元的尺寸小、集成度高，且具有聚焦、成像等功能。微透镜阵列主要应用于波前传感、红外焦平面探测、CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)阵列光聚能、激光阵列扫描、激光显示、光纤耦合等系统。
[0004]在相关技术中，采用微透镜阵列空中成像技术可以使显示器件和微透镜阵列平行放置，从而解决传统空中成像装置体积较大的问题。但是，微透镜阵列成像可视角比较小，并且在成像时相邻子透镜间的光线串扰比较严重，因此，在光线经过微透镜阵列投射至成像面时，会在成像面呈现多个实像，当用户对主图像进行观察时，会发现周围存在多个实像与其部分重叠，从而干扰用户对主图像的观察。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提出一种微透镜阵列成像元件，可以隔绝入射到子透镜间隙的干扰光线，即可以减弱相邻子透镜之间的串扰光线，提高成像质量。
[0006]本专利技术的目的之二在于提出一种成像装置。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的微透镜阵列成像元件，包括：第一微透镜阵列和第二微透镜阵列，所述第一微透镜阵列包括若干焦距为f1的第一子透镜，所述第二微透镜阵列包括若干焦距为f2的第二子透镜，所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列平行且所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列的中心间距以(f1+f2)设置，若干所述第一子透镜与若干所述第二子透镜一一对应设置，并且所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列中对应设置的两个子透镜的光轴重合；遮光件，所述遮光件用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和/或入射至所述第二子透镜之间的光线。
[0008]根据本专利技术实施例提出的微透镜阵列成像元件，通过设置遮光件，光线在第一微透镜阵列和第二微透镜阵列中传播并发生折射时，遮光件至少能够有效减少子透镜间隙即减少相邻子透镜之间引入的干扰光线，进而，可以有效减少微透镜阵列成像可视范围内的干扰图像，提高成像质量和用户体验。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述遮光件包括：阵列遮光层，所述阵列遮光层设置在所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间，所述阵列遮光层包括阵列排布的透光单元，所述阵列遮光层除了所述透光单元之外的其他部分为遮光部，所述透光单元的排布方式与所述第一微透镜阵列中的第一子透镜的排布方式或者与所述第二微透镜阵列中的第二子透镜的排布方式相同，所述透光单元与所述第一子透镜、所述第二子透镜对应设置，以使得所述第一子透镜的出射光通过对应的所述透光单元射入对应的所述第二子透镜，所述遮光部用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和相邻的所述第二子透镜之间的光线。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述阵列遮光层为网格阵列层，所述网格阵列层包括阵列排列的网格单元以作为所述透光单元，所述网格单元与所述第一子透镜或所述第二子透镜对应设置，每个所述网格单元的中心轴与对应设置的所述第一子透镜的光轴以及与对应的所述第二子透镜的光轴重合。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述第一子透镜的一部分伸入对应设置的所述网格单元的一端开口，所述第二子透镜的一部分伸入对应设置的所述网格单元的另一端开口。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，每个所述网格单元的网格形状包括方形、圆形、六边形中的至少一种，所述网格阵列层中若干所述网格单元的排布方式包括方形和六边形中的至少一种。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述第一子透镜和所述第二子透镜的透镜形状与对应的所述网格单元的网格形状相同，所述第一子透镜和所述第二子透镜的通光口径与对应的所述网格单元的通光口径相同，所述第一子透镜和所述第二子透镜的排布方式与所述网格单元的排布方式相同。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述阵列遮光层为孔径光阑阵列层，所述孔径光阑阵列层包括阵列排列的孔径光阑以作为所述透光单元，所述孔径光阑与所述第一子透镜或所述第二子透镜对应设置，每个所述孔径光阑的中心轴与对应设置的所述第一子透镜的光轴以及与对应设置的所述第二子透镜的光轴重合。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，在所述第一微透镜阵列的至少一侧的表面设置有第一间隙遮光层，所述第一间隙遮光层位于相邻的所述第一子透镜之间；在所述第二微透镜阵列的至少一侧的表面设置有第二间隙遮光层，所述第二间隙遮光层位于相邻的所述第二子透镜之间。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述第一间隙遮光层、所述第二间隙遮光层和所述阵列遮光层的所述遮光部的表面涂敷有黑色吸光材料或者高雾度材料。
[0017]为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的成像装置，包括：上面任一项所述的微透镜阵列成像元件；显示单元，用于显示目标成像信息；其中，所述显示单元发射的包含所述目标成像信息的光线投射到所述微透镜阵列成像元件，所述微透镜阵列成像元件用于将入射的光线在空中成像面处汇聚成像。
[0018]根据本专利技术实施例提出的成像装置，通过在微透镜阵列成像元件中设置遮光件，至少能有效减少照射到相邻子透镜间隙的光线，进而减少在空中成像面上形成的干扰图像，从而可以提高空中成像质量，提高用户使用时的体验感。
[0019]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1为根据本专利技术一个实施例的微透镜阵列成像元件的框图；
[0022]图2为根据本专利技术一个实施例的形成串扰图像原理的示意图；
[0023]图3为根据本专利技术另一个实施例的微透镜阵列成像元件的框图；
[0024]图4为根据本专利技术一个实施例的网格单元的示意图；
[0025]图5为根据本专利技术另一个实施例的网格单元的示意图；
[0026]图6为根据本专利技术又一个实施例的网格单元的示意图；
[0027]图7为根据本专利技术一个实施例的微透镜阵列成像元件的示意图；
[0028]图8为根据本专利技术一个实施例的成像装置的示意图；
[0029]图9为根据本专利技术另一个实施例的微透镜阵列成像元件的示意图；
[0030]图10为根据本专利技术另一个实施例的成像装置的示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微透镜阵列成像元件，其特征在于，包括：第一微透镜阵列和第二微透镜阵列，所述第一微透镜阵列包括若干焦距为f1的第一子透镜，所述第二微透镜阵列包括若干焦距为f2的第二子透镜，所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列平行且所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列的中心间距以(f1+f2)设置，若干所述第一子透镜与若干所述第二子透镜一一对应设置，并且所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列中对应设置的两个子透镜的光轴重合；遮光件，所述遮光件用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和/或相邻的所述第二子透镜之间的光线。2.根据权利要求1所述的微透镜阵列成像元件，其特征在于，所述遮光件包括：阵列遮光层，所述阵列遮光层设置在所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间，所述阵列遮光层包括阵列排布的透光单元，所述阵列遮光层除了所述透光单元之外的其他部分为遮光部，所述透光单元的排布方式与所述第一微透镜阵列中的第一子透镜的排布方式或者与所述第二微透镜阵列中的第二子透镜的排布方式相同，所述透光单元与所述第一子透镜、所述第二子透镜对应设置，以使得所述第一子透镜的出射光通过对应的所述透光单元射入对应的所述第二子透镜，所述遮光部用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和相邻的所述第二子透镜之间的光线。3.根据权利要求2所述的微透镜阵列成像元件，其特征在于，所述阵列遮光层为网格阵列层，所述网格阵列层包括阵列排列的网格单元以作为所述透光单元，所述网格单元与所述第一子透镜或所述第二子透镜对应设置，每个所述网格单元的中心轴与对应设置的所述第一子透镜的光轴以及与对应设置的所述第二子透镜的光轴重合。4.根据权利要求3所述的微透镜阵列成像元件，其特征在于，所述第一子透镜的一部分伸入对应设置的所述网格单元的一端开口，所述第二子透镜的一部分伸入对应设置的所述网格单元的另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亮亮，李军昌，
申请(专利权)人：安徽省东超科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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