[实用新型]一种新型倾斜投影装置

说明书

本发明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。

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

基于此，本实用新型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。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型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。

本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型包括电路板、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。

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。

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。