CN211014882U

CN211014882U - 光学成像元件

Info

Publication number: CN211014882U
Application number: CN201921804197.9U
Authority: CN
Inventors: 颜展; 洪增辉; 张兵; 韩成
Original assignee: Xianghang Shanghai Technology Co ltd
Current assignee: Xianghang Shanghai Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-10-25

Abstract

本实用新型公开了一种光学成像元件，包含：层数为偶数的透光层叠体，每层包含若干根透明条，透明条上设有反射面，相邻两层透光层叠体的透明条相互正交；每层透明条包含：一根第一透明条、一根第二透明条、若干根第三透明条，第一透明条和第二透明条分设在透光层叠体的两侧边缘，若干根第三透明条设置在第一透明条和第二透明条之间，第一透明条与第二透明条的宽度之和与第三透明条的宽度相等。本实用新型通过错位布置，大幅度提高了空中成像的解析度，降低了对应用场景和使用环境的依赖度，大大扩展了适用性，为批量生产和大规模商用奠定了坚实的技术基础。

Description

光学成像元件

技术领域

本实用新型涉及无介质空中成像技术，特别涉及一种光学成像元件。

背景技术

现有技术中，无介质空中成像技术主要采用微通道矩阵光波导平板，是通过光路经过正交排列的两层透明材料的两次反射，从而在空中重新汇聚实现的，能够反射点光源、线光源、面光源，在空中汇聚后仍然是点光源、线光源、面光源，这一特殊的光路反射效果使得空中成像技术走向了实际引用，但是，现在所采用的两层正交排列的透明材料实现的微通道矩阵光波导平板，空中成像的分辨率和清晰度不够，不仅影响用户体验，还对应用场景提出了更高的要求，导致无介质空中成像技术的商业推广和大规模应用受到了极大的制约。

发明内容

根据本实用新型实施例，提供了一种光学成像元件，包含：

层数为偶数的层叠设置的透光层叠体，所述每层透光层叠体包含若干根相互贴合的透明条，所述透明条上与相邻两根透明条贴合的面之间的距离为透明条的宽度，所述透明条上相互贴合的面和/或所述相互贴合的面的对面设有反射面，所述反射面包含但不限于反射膜或反射片或镀金属层，用于反射光线以实现光线在光学成像元件中的传播方向的变换，相邻两层透光层叠体的透明条相互正交；

标记最外层的透光层叠体为第1层，标记与所述第1层相邻并正交的所述透光层叠体为第2层，依此次序标记各层所述透光层叠体的编号为：1,2,3,……2N-1,2N，其中，N≥2，第1、3、……、2N-1层为奇数层，第2、4、……、2N层为偶数层；

所述每层透光层叠体的透明条包含：一根第一透明条、一根第二透明条、若干根第三透明条，所述第一透明条和第二透明条分设在所述透光层叠体的两侧边缘，若干根第三透明条设置在所述第一透明条和第二透明条之间，所述第一透明条与第二透明条的宽度之和与所述第三透明条的宽度相等。

进一步，所述第1与2层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等，所述第3与4层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等，依此类推，所述第2N-1层与第2N层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等。

进一步，所述奇数层或偶数层的透光层叠体的第一透明条分别设置在各奇数层或偶数层的透光层叠体的同一侧，所述各奇数层或各偶数层的透光层叠体的第一透明条的宽度不相等。

进一步，奇数层或偶数层的透光层叠体的第一透明条的宽度分别呈等差数列。

进一步，所述等差数列的公差和所述奇数或偶数层的第一透明条的宽度不大于所述第三透明条的宽度的1/N。

进一步，所述第三透明条的宽度范围为200μm~2000μm。

进一步，所述每层透光层叠体的厚度范围为200μm~2000μm。

进一步，所述透光层叠体的厚度随层数增多而减小。

进一步，所述反射面的厚度范围为5~400nm。

进一步，所述相邻透明条之间以及各层透光层叠体之间通过均匀薄层的无色高透光高强度的胶水贴合胶接。

根据本实用新型实施例的光学成像元件，通过错位布置，大幅度提高了空中成像的解析度，降低了对应用场景和使用环境的依赖度，大大扩展了适用性，为批量生产和大规模商用奠定了坚实的技术基础。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例光学成像元件的相邻两层透光层叠体正交布置的原理示意图；

图2为根据本实用新型实施例光学成像元件的多层透光层叠体的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例光学成像元件的多层透光层叠体的侧视示意图；

图4为根据本实用新型实施例光学成像元件的微镜成像结构俯视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本实用新型的优选实施例，对本实用新型做进一步阐述。

首先，将结合图1~4描述根据本实用新型实施例的光学成像元件，用于空中无介质成像，可用于会议、教学、展示、传媒、城市基础设施等，应用场景很广。

如图1~4所示，本实用新型实施例的光学成像元件，具有偶数层的层叠设置的透光层叠体1。其中，每层透光层叠体1都设有若干根相互贴合的透明条11，透明条11上相互贴合的面和/或所述相互贴合的面的对面设有反射面，相邻两层透光层叠体1的透明条11相互正交，即两层透光层叠体1正交，从而实现光路反射后能够在空中浮空无介质成像；设定透明条11上设有反射面的面，即多根透明条11贴合的面与其对面之间的距离为宽度，即连接两个反射面面的棱为宽，该面的另一对棱为长，因此，另一组棱即为高，高基本决定了透光层叠体1的厚度，在本实施例中，优选地，每层透光层叠体1厚度范围为200μm~2000μm，为了保证光学成像元件的光线通过率，随着透光层叠体1的层数增加，总厚度不变，即，透光层叠体1的厚度在变化，也即透明条11的高需要相应变小；同时，优选地，透明条11的宽度范围为200μm~2000μm，透光层叠体1的长度根据实际场景的尺寸需要进行设置即可。

在本实施例中，各层透光层叠体1之间或透明条11之间的贴合可通过无色高透光高强度的胶水贴合胶接，优选地，胶水的厚度范围为1~200μm，胶水选用无色光敏胶、UV胶，也可以不采用胶接的方式，而采用外框或其他束缚的方式，使各层透光层叠体1或透明条11之间的贴合紧密。

在本实施例中，反射面为反射膜或反射面或反射片或镀金属层，镀银或铝等金属，优选地，反射面的厚度范围为5~400nm，并且，理论上，反射面的具体形状或名称并不以此为限，同时，随着相关工艺和材料允许，反射面的厚度应越薄越好。

具体地，如图1~4所示，每层透光层叠体1的透明条11包含：一根第一透明条111、一根第二透明条112、以及设置在第一透明条111和第二透明条112之间的若干根第三透明条113，在本实施例中，第三透明条113的宽度为常规尺寸，即其宽度范围也为200μm~2000μm，第一透明条111与第二透明条112为特殊尺寸透明条，第一透明条111与第二透明条112的宽度之和与第三透明条113的宽度相等。

进一步，如图1~4所示，标记最外层的透光层叠体1为第1层，标记与第1层相邻并正交的透光层叠体1为第2层，依此次序标记各层透光层叠体1的编号为：1,2,3,……2N-1,2N，其中，N≥2，第1、3、……、2N-1层为奇数层，第2、4、……、2N层为偶数层，第1与2层的透光层叠体1的第一透明条111的宽度相等，第3与4层的透光层叠体1的第一透明条111的宽度相等，依此类推，第2N-1层与第2N层的透光层叠体1的第一透明条111的宽度相等。

进一步，如图1~4所示，奇数层或偶数层的透光层叠体1的第一透明条111分别设置在各奇数层或偶数层的透光层叠体1的同一侧，奇数层或偶数层的透光层叠体1的第一透明条111的宽度都不相等，并且第一透明条111与第二透明条112的宽度之和与第三透明条113的宽度相等，由于边缘对齐，因此各层宽度不相等的第一透明条111构成了各层透光层叠体1的反射面的错位，即各奇数层或各偶数层透光层叠体1的各个非边缘透明条11的反射面都不在同一平面，如图4所示，形成了微镜成像结构，使得显示图像的单元数量增多、变小，从而使得解析度大大提高。

优选地，在本实施例中，为了保证生产工艺标准化和产品品质，保证图像解析度均匀，将奇数层或偶数层的透光层叠体1的第一透明条111的宽度分别呈等差数列分布，该等差数列的公差和第2N-1或2N层的第一透明条111的宽度不大于第三透明条113的宽度W的1/N，优选地，以第1、2层的第一透明条111的宽度设置为第三透明条113的宽度，则第二头型条112的宽度为0，即以第1、2层分别为奇数层和偶数层的基准，设定公差为第三透明条113的宽度W的1/N，即，公差为W/N，则第2N-1或2N层的第一透明条111的宽度也为W/N。成像效果如图4所示，可见，通过对各层第三透明条13的宽度的等差设置，使得显示图像的单元数量不仅增多、变小，还很均匀，解析度能达到只有2层透光层叠体1时的N²倍。

以上，参照图1~4描述了根据本实用新型实施例的光学成像元件，通过错位布置，大幅度提高了空中成像的解析度，降低了对应用场景和使用环境的依赖度，大大扩展了适用性，为批量生产和大规模商用奠定了坚实的技术基础。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个光学成像元件”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种光学成像元件，其特征在于，包含：

标记最外层的透光层叠体为第1层，标记与所述第1层相邻并正交的所述透光层叠体为第2层，依此次序标记其余各层所述透光层叠体的编号为：3,……2N-1,2N，其中，N≥2，第1、3、……、2N-1层为奇数层，第2、4、……、2N层为偶数层；

2.如权利要求1所述的光学成像元件，其特征在于，所述第1与2层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等，所述第3与4层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等，依此类推，所述第2N-1层与第2N层的透光层叠体的第一透明条的宽度相等。

3.如权利要求1或2所述的光学成像元件，其特征在于，所述奇数层或偶数层的透光层叠体的第一透明条分别设置在各奇数层或偶数层的透光层叠体的同一侧，所述各奇数层或各偶数层的透光层叠体的第一透明条的宽度不相等。

4.如权利要求3所述的光学成像元件，其特征在于，奇数层或偶数层的透光层叠体的第一透明条的宽度分别呈等差数列。

5.如权利要求4所述的光学成像元件，其特征在于，所述等差数列的公差和所述奇数或偶数层的第一透明条的宽度不大于所述第三透明条的宽度的1/N。

6.如权利要求1或5所述的光学成像元件，其特征在于，所述第三透明条的宽度范围为200μm~2000μm。

7.如权利要求1所述的光学成像元件，其特征在于，所述每层透光层叠体的厚度范围为200μm~2000μm。

8.如权利要求7所述的光学成像元件，其特征在于，所述透光层叠体的厚度随层数增多而减小。

9.如权利要求1所述的光学成像元件，其特征在于，所述反射面的厚度范围为5~400nm。

10.如权利要求1所述光学成像元件，其特征在于，所述相邻透明条之间以及各层透光层叠体之间通过均匀薄层的无色高透光高强度的胶水贴合胶接。