[实用新型]光成像系统及具有该光成像系统的投影成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学设备技术领域，尤其涉及一种光成像系统及具有该光成像系统的投影成像系统。

背景技术

目前，微型投影成像系统，其大多利用LED(发光二极管)作为光源，光利用率低下，不利于明亮场合使用。

激光单色性好，方向性强，亮度高。使用激光作为投影显示光源，具有色彩逼真，图像清晰，适用于大、小画面显示的优点，能得到高亮度图像。但是，现有技术中，在激光作为显示光源的成像系统中，一般所使用投影膜为投影系统的成像系统，这样必然会产生一些扩散，与激光散斑效应，导致图像亮度减弱与分辨率下降。对于小尺寸画面，激光的扩散与散斑对图像分辨率影响更为明显。针对使用微投影仪作为图像源系统的投影成像系统，必须有一个图像成像系统，接收微投影仪的投射光，形成对人眼可视的图像。投影膜一般可分为反射式、透射式两类；反射式用于正投，透射式用于背投；无论是前投还是背投，都是基于光的扩散原理，使带有图像信息的光源进入人眼。透射式投影膜：光源透过投影膜时，损失一部分光强度，有甚者高达40％，这就直接导致图像的亮度减弱，光的使用效率低。激光通过投影膜时，使得光发生许多折射、反射与散射的现象，达到光学扩散的效果。由于散光颗粒扩散的作用，会使光辐射面积增大，但是降低了单位面积的光强度，即减低光亮度。同时，激光照射到光学粗糙表面(即平均起伏大于波长数量级的表面)上时，由于表面上大量无规则分布面元所散射的子波相干叠加的结果，形成的反射光场具有随机的空间光强分布，呈现颗粒状的结构，即激光散斑效应，也导致图像的分辨率的降低，使图像、字体边缘模糊化，清晰度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种光成像系统及具有该光成像系统的投影成像系统，其成像分辨率高、清晰度高，成像效果好。

本实用新型的技术方案是：一种光成像系统，包括第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列，所述第一微凸透镜阵列、第二微凸透镜阵列相向间距设置或背向间距设置，各所述第一微凸透镜阵列、第二微凸透镜阵列微单元透镜结构参数相同且焦距相等，所述第一微凸透镜阵列中各所述微凸透镜的光轴和所述第二微凸透镜阵列中微凸透镜的光轴一一对应并重合，第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列之间的距离为微凸透镜阵列的焦距的两倍或同一单位量级。

可选地，所述第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列分设于第一基板和第二基板上相向的一面上。

可选地，所述第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列分设于同一基板的两面上。

可选地，所述基板的厚度为第一微凸透镜阵列或第二微凸透镜阵列的焦距的两倍或同一单位量级。

可选地，所述第一基板、第二基板的表面镀设有增透膜。

可选地，所述基板的表面镀设有增透膜。

可选地，所述第一微凸透镜阵列、第二微凸透镜阵列的微结构单元呈正方形、长方形或六边形。

本实用新型还提供了一种投影成像系统，包括光投射系统和反射成虚像系统，还包括上述的且用于将光投射系统中的光线折射至所述反射成虚像系统的光成像系统。

可选地，所述光投射系统为光源采用RGB三色激光二极管的微投影仪。

可选地，所述反射成虚像系统包括用于将图像反射至眼睛的曲面反射镜或反射镜组合或反射镜组合和挡风玻璃。

本实用新型提供了的光成像系统及具有该光成像系统的投影成像系统，其第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点，使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能。光通过第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列后，光得到一定的扩散，这就保证了人眼可接收观察到图像。但是其扩散角可控、不像普通的扩散膜的无规则扩散、扩散角不可控。通过第一微凸透镜阵列和第二微凸透镜阵列，可知当光斑的发散角光斑更加集中，从而获得高亮度、高对比度、高清晰度的图像，为下一步的光学系统(反射系统、反射成虚像系统)提供良好的图像源，图像的分辨率高、避免了激光散斑效应，图像、字体边缘清晰，显像效果佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本实用新型实施例提供的光成像系统的平面示意图；

图2是本实用新型实施例提供的光成像系统的部分光路示意图；