一种微型成像系统及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种微型成像系统，其特征在于，包括：透明间隔层，所述透明间隔层包括第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；光阑层，所述光阑层位于所述透明间隔层第一表面，所述光阑层由若干光阑单元构成；微图文层，所述微图文层位于所述透明间隔层第二表面，微聚焦元件层，所述微聚焦元件层由若干微聚焦单元构成；所述微聚焦元件层位于所述光阑层远离所述透明间隔层一侧；其中，所述光阑单元与所述微聚焦单元相对应设置。本实用新型专利技术在透明间隔层与投影微聚焦阵列层之间增加光阑元件阵列层遮蔽杂散光，有效遮挡了未准直的杂散照明光，降低对光源的准直要求提高投影成像的清晰度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种微型成像系统及装置


[0001]本技术涉及光学投影成像
，更具体地讲，本技术涉及一种微型成像系统及装置。

技术介绍

[0002]随着微纳加工技术的进步，光场器件向着微型化、集成化方向发展。例如，在视觉安全领域，基于莫尔成像效应的动态防伪安全线，厚度只有35微米，具有有悖常识的垂直异向移动的神奇视觉效果，易于识别又极难仿造，被评为“七项世界上最难伪造货币技术之一”，也是微光学在视觉安全领域的第一次成功应用。在光学成像领域，基于倒置微透镜阵列的迷你相机厚度只有740微米，结合数字图像算法，具有高分辨率、高对比度和大视场的优点。在精密检测领域，使用了人工透镜阵列(metalens)的Hartmann
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Shack波前传感器能够同时检测波前和矢量光束偏振状态。可以看到，引入微纳米结构不仅使得光场重构器件不仅更加轻薄、紧凑，而且功能获得提升和扩展。
[0003]在投影成像领域，这一趋势尤为明显。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。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。光源透过一组透镜准直后照射在菲林片上，再通过另一组透镜把菲林片上的图案投影呈现到成像面上。传统方法的原理非常简单，但在实际应用中存在很多缺点：(1)系统总长度大，景深较小，投射出的图像只有在焦点处才会清晰，偏离焦点的图像就会模糊；(2)亮度普遍较低，因此这种方法只适合正面投影照明；(3)对光源准直度的要求较高，在入射光存在发散角时，投影图像出现不清晰的情况；(4)投影图像亮度单一，不能实现灰度成像。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种微型成像系统及装置以解决上述的技术问题。
[0005]本技术的一个技术方案是：
[0006]一种微型成像系统，其特征在于，包括：
[0007]透明间隔层，所述透明间隔层包括第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；
[0008]光阑层，所述光阑层位于所述透明间隔层第一表面，所述光阑层由若干光阑单元构成；
[0009]微图文层，所述微图文层位于所述透明间隔层第二表面，
[0010]微聚焦元件层，所述微聚焦元件层由若干微聚焦单元构成；所述微聚焦元件层位于所述光阑层远离所述透明间隔层一侧；其中，所述光阑单元与所述微聚焦单元相对应设置。
[0011]在其中一实施方式中，所述光阑单元与所述微聚焦单元以相同的排列方式排列于所述透明间隔层第一表面一侧。
[0012]在其中一实施方式中，所述光阑单元包括透光区以及遮挡区，相邻所述微聚焦单元之间设有间隔，所述光阑单元的遮挡区位于所述微聚焦单元形成的间隔位置，且所述光阑单元的遮挡区宽度不小于所述微聚焦单元之间设有间隔宽度。
[0013]在其中一实施方式中，所述微图文层由微图文单元组成；所述微图文单元凸起和/或凹陷设于所述透明间隔层的第二表面一侧。
[0014]在其中一实施方式中，所述微图文单元的透过率为不小于0且小于1。
[0015]在其中一实施方式中，还包括准直微聚焦元件层，所述准直微聚焦元件层由若干准直微聚焦单元组成，所述准直微聚焦元件层位于所述微图文层远离所述透明间隔层一侧。
[0016]在其中一实施方式中，所述微图文单元与所述准直微聚焦单元以相同的排列方式排列于所述透明间隔层第二表面一侧。
[0017]在其中一实施方式中，所述光阑单元的透光区的透过率为不小于0.5且小于1。
[0018]一种微型成像装置，其特征在于，包括光源以及上述任一所述微型成像系统，所述光源位于所述微图文层一侧。
[0019]一种微型成像装置，其特征在于，包括光源、准直透镜以及上述任一所述微型成像系统，所述光源位于所述微图文层一侧，所述准直透镜位于所述光源与所述微图文层之间。
[0020]本技术的有益效果：本技术公开了一种微型成像系统，在透明间隔层与投影微聚焦阵列层之间增加光阑元件阵列层遮蔽杂散光，有效遮挡了未准直的杂散照明光，降低对光源的准直要求提高投影成像的清晰度；再者，可以通过设计光阑元件的开口率和透明度，实现灰度图像投影。本技术通过设置光阑元件阵列层，其对杂散光的遮挡作用，使得投影微聚焦元件阵列层内的占空比不必100％，从而极大的降低了微聚焦阵列模具的制备技术难度和制造成本。本技术的应用范围广泛，用于图像显示、迎宾照明、品牌标识展示，或者用于车载安全灯装置，提高道路安全性。
附图说明
[0021]图1为本技术一种微型成像系统的结构示意图；
[0022]图2为本技术一种微型成像系统的另一种结构示意图；
[0023]图3为本技术一种微型成像系统中光阑层结构示意图；
[0024]图4为本技术一种微型成像系统中光阑层另一种结构示意图；
[0025]图5为本技术一种微型成像系统中光阑层另一种结构示意图；
[0026]图6为本技术一种微型成像系统中光阑层另一种结构示意图；
[0027]图7为本技术一种微型成像系统中光阑层另一种结构示意图；
[0028]图8为本技术一种微型成像系统的另一种结构示意图；
[0029]图9为本技术一种微型成像系统的另一种结构示意图；
[0030]图10为本技术一种微型成像系统的另一种结构示意图；
[0031]图11为本技术一种微型成像装置的结构示意图；
[0032]图12为本技术一种微型成像装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0034]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0036]一种微型成像系统，包括透明间隔层、光阑层、微聚焦元件层以及微图文层，所述光阑层与所述微图文层分别设于所述透明间隔层两个表面，所述微聚焦元件层位于所述光阑层远离所述透明间隔层一侧。
[0037]其中，透明间隔层，所述透明间隔层包括第一表面以及与第一表面相对设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型成像系统，其特征在于，包括：透明间隔层，所述透明间隔层包括第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；光阑层，所述光阑层位于所述透明间隔层第一表面，所述光阑层由若干光阑单元构成；微图文层，所述微图文层位于所述透明间隔层第二表面，微聚焦元件层，所述微聚焦元件层由若干微聚焦单元构成；所述微聚焦元件层位于所述光阑层远离所述透明间隔层一侧；其中，所述光阑单元与所述微聚焦单元相对应设置。2.根据权利要求1所述的一种微型成像系统，其特征在于，所述光阑单元与所述微聚焦单元以相同的排列方式排列于所述透明间隔层第一表面一侧。3.根据权利要求2所述的一种微型成像系统，其特征在于，所述光阑单元包括透光区以及遮挡区，相邻所述微聚焦单元之间设有间隔，所述光阑单元的遮挡区位于所述微聚焦单元形成的间隔相对应的位置，且所述光阑单元的遮挡区宽度不小于所述微聚焦单元之间设有间隔宽度。4.根据权利要求1所述的一种微型成像系统，其特征在于，所述微图文层由微图文单元组成；所述微图文单元凸起和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒瑞，
申请(专利权)人：苏州微投科技有限公司，
类型：新型
国别省市：