CN213715680U - 一种光学投影灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学投影灯，它具有多个光学系统，各所述的光学系统分别包括沿光路自前向后依次设置的光源、准直镜、微透镜阵列，所述的微透镜阵列具有若干带有显示图案的光通道，每一个所述的光学系统中的若干光通道所成的像重合。本实用新型专利采用多个光学系统，多个光学系统的光轴之间呈设定的角度布置，从而使多个光学系统的成像能够互相叠加或互补，从而扩大整个投影面积或提高投影的亮度。

Description

一种光学投影灯

技术领域

本实用新型属于光学投影技术领域，特别涉及一种应用微透镜阵列技术的投影灯。

背景技术

微透镜阵列（MLA：Micro lens array）是一种通过半导体制造技术生产的具有多通道结构的阵列式多透镜结构，可应用在投影仪、迎宾投影灯、警示照明/投影等多领域，微透镜阵列能够将图像集成到微型光学镜头中，生成色彩绚丽的清晰图像。

参见图1所示，现有广告或迎宾投影灯一般是利用光学投影原理，采用高亮度的光源，将菲林片上的图案内容，通过塑胶或玻璃镜头组成的光学系统，投射到地面或其他平面上，形成极富视觉冲击力的形象展示和广告效应。但其缺点是结构复杂、设备体积大，投影面积有限等缺点。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种不同于现有结构的光学投影灯。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：一种光学投影灯，它具有多个光学系统，各所述的光学系统分别包括沿光路自前向后依次设置的光源、准直镜、微透镜阵列，所述的微透镜阵列具有若干带有显示图案的光通道，每一个所述的光学系统中的若干光通道所成的像重合。

在本实用新型的一个实施例中，多个所述的光学系统所成的像互相重合或部分重合。

在本实用新型的另一个实施例中，多个所述的光学系统所成的像互不重合。

在本实用新型的另一个实施例中，各所述的光通道分别包括透明基材、设置在所述的透明基材前侧的图案形成层、位于所述的图案形成层前侧的第一透镜、设置在所述的透明基材的后侧的第二透镜。

在本实用新型的另一个实施例中，所述的第一透镜、透明基材、图案形成层、第二透镜一体形成。

在本实用新型的另一个实施例中，所述的图案形成层包括光罩以及开设在所述的光罩上的若干透光孔。

在本实用新型的另一个实施例中，所述的光源为LED光源、卤素灯、超高压汞灯、氙气灯、白炽灯中的一种。

本实用新型专利采用多个光学系统，多个光学系统的光轴之间呈设定的角度布置，从而使多个光学系统的成像能够互相叠加或互补，从而扩大整个投影面积或提高投影的亮度。每个光学系统通过准直镜将LED光源发出的光线准直为平行光，而后通过微透镜阵列以及集成在微透镜阵列内部的图案光罩，从而在像面介质上形成不同的图案。通过将多颗MLA（微透镜阵列）进行角度或距离的互补安装，使得投影图案亮度更大、更均匀，宽度更大。

与现有技术相比本实用新型具有结构简单、紧凑，像面投影面积大，图案均匀清晰的优点。

附图说明

附图1为现有的投影灯结构示意图；

附图2为本实用新型的投影灯的光学系统结构示意图；

附图3为光学系统的光路结构示意图；

附图4为微透镜阵列的主视图；

附图5为微透镜阵列的仰视图；

其中：10、光源；11、会聚透镜；12、色轮；13、整修透镜；14、数字微反射镜；15、DLP电路；16、投影用镜头；17、投影屏；2、光源；21、准直镜；22、微透镜阵列；23、第一透镜；24、图案形成层；25、透明基材；26、第二透镜；100、第一光学系统；200、第二光学系统；300、第三光学系统；400、投影。

具体实施方式

为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

本专利旨在保护一种光学投影灯，该投影灯具有外壳以及设置在外壳内的多个光学系统。图2、3所示的实施例中，给出了包含3个光学系统的投影灯。各光学系统分别包括沿光路自前向后依次设置的光源2、准直镜21、微透镜阵列22，所述的微透镜阵列22具有若干带有显示图案的光通道，若干所述的光通道的所成的像大致重合。

在本实用新型的一个实施例中，多个所述的光学系统的光轴之间呈特定的角度，使各光学系统在目标平面上的成像互相重合、部分重合或互不重合。当各光学系统的成像相互重合时，能够在目标平面上形成叠加的、亮度增大的投影400；当各光学系统的成像互不重合时，能够在目标平面上扩大投影面积，起到扩展投影400宽度或长度的目的；而当各光学系统的成像部分重合时，能够形成明暗存在差别的投影400（重叠部分明亮，不重叠部分暗），或者多个光学系统的成像能够互相拼接，形成一个完整图案的投影400。

在本实用新型的另一个实施例中，还可以通过使多个光学系统之间呈一定的距离，实现各光学系统在目标平面上的成像互相重合、部分重合或互不重合。又或者还可以将多个光学系统按照一定的角度和距离进行安装，使得各光学系统所能覆盖的图案区域进行叠加和互补，从而达到扩宽像面上图案宽度的功能。

图3是投影灯的光学系统的结构示意图，从图中可以看出投影灯的光学系统由光源2、准直镜21和微透镜阵列22构成。光源2、准直镜21和微透镜阵列22沿光路自前向后依次设置。所述的微透镜阵列22具有若干带有显示图案的光通道，若干所述的光通道的像面焦点重合。

所述的光源2为LED光源、卤素灯、超高压汞灯、氙气灯、白炽灯中的一种。光源2发出的光，通过准直镜21准直为平行光，而后通过微透镜阵列22以及集成在微透镜阵列22内部的图案形成层24，从而在像面介质上形成不同的图案。由于这些光通道的像面焦点重合，因此，能够使通过微透镜阵列的光束在像面介质上叠加，从而提高显示清晰度和亮度。

参见图4、5，在一个具体实施例中，各所述的光通道分别包括透明基材25、设置在所述的透明基材25前侧的图案形成层24、位于所述的图案形成层24前侧的第一透镜23、设置在所述的透明基材25的后侧的第二透镜26。可选的，该透明基材25作为支撑件选用平面镜结构，材料可采用玻璃或高分子材料制作而成。第一透镜和第二透镜用来完成光束整型的作用，选择高分子材料制作而成；图案形成层24作为输入图案，控制最终像面上的图案。

在本实用新型的另一个实施例中，第一透镜23、透明基材25、图案形成层24、第二透镜26通过晶元级镜头制造技术一体形成。第一透镜23、第二透镜26分别采用高分子材料胶合成型在透明基材25上。

本实施例中，所述的图案形成层24包括光罩以及开设在所述的光罩上的若干透光孔27，这些透光孔27构成图案内容，当光线穿过微透镜阵列后，投射在焦平面上与透光孔27相同的图案内容。

本实用新型通过将微透镜阵列引入投影灯，代替原有的图案胶片与塑胶透镜，使得光源更加隐蔽，增大投影距离。同时采用多个光学系统进行投影，使多个光学系统按照一定的角度和距离进行安装，就能够获得多个叠加或互补的投影图案，从而达到扩宽像面上图案宽度的功能。由于图案部分区域由多个光学系统投影图案叠加而来，因此还可以通过控各微透镜阵列上图案形成层的透光孔大小，或者通过对各光学系统的光源照度调节，对像面图案上各区域亮度/照度进行控制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种光学投影灯，其特征在于：它具有多个光学系统，各所述的光学系统分别包括沿光路自前向后依次设置的光源（2）、准直镜（21）、微透镜阵列（22），所述的微透镜阵列（22）具有若干带有显示图案的光通道，每一个所述的光学系统中的若干光通道所成的像重合。

2.根据权利要求1所述的一种光学投影灯，其特征在于：多个所述的光学系统所成的像互相重合或部分重合。

3.根据权利要求1所述的一种光学投影灯，其特征在于：多个所述的光学系统所成的像互不重合。

4.根据权利要求1所述的一种光学投影灯，其特征在于：各所述的光通道分别包括透明基材(25)、设置在所述的透明基材（25）前侧的图案形成层（24）、位于所述的图案形成层（24）前侧的第一透镜（23）、设置在所述的透明基材（25）的后侧的第二透镜（26）。

5.根据权利要求4所述的一种光学投影灯，其特征在于：所述的第一透镜（23）、透明基材（25）、图案形成层（24）、第二透镜（26）一体形成。

6.根据权利要求5所述的一种光学投影灯，其特征在于：所述的图案形成层（24）包括光罩以及开设在所述的光罩上的若干透光孔（27）。

7.根据权利要求1所述的一种光学投影灯，其特征在于：所述的光源（2）为LED光源、卤素灯、超高压汞灯、氙气灯、白炽灯中的一种。

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