[发明专利]多通道投影光学组件、多通道投影设备以及投影方法

说明书

本发明提供一种多通道投影光学组件，包括：第一微透镜阵列，包括多个第一微透镜，配置成可接收入射光；第二微透镜阵列，包括多个第二微透镜，并设置在所述第一微透镜阵列的光路下游；图像生成器，设置在所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列之间；场镜，所述场镜设置在所述第二微透镜阵列的光路下游，其中所述第一微透镜阵列中的每个第一微透镜与所述第二微透镜阵列中的一个第二微透镜对应，形成多个光通道，其中在每个光通道中，所述第一微透镜将入射光整形后照射在所述图像生成器上，并通过所述第二微透镜和所述场镜将所述图像生成器的像形成在同一目标面上，并且每个光通道所成的像基本重合。

技术领域

本发明大致涉及光学技术领域，尤其涉及一种多通道投影光学组件、包括该多通道投影光学组件的多通道投影设备以及使用该多通道投影光学组件进行图案投影的方法。

背景技术

在很多场合中，需要将不同的图案投影到目标平面上。一些方案中通过改变物结构(诸如数字成像仪的形式)或通过机械操控映射光学器件，诸如改变焦距，来实现投影。但这种解决方案通常较为昂贵，并且图像边缘的清晰度或者锐利度较差。同时现有解决方案在出现最终投影面与微透镜光轴不重合的情况下，成像边缘的强度和锐度都会有挑战。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明提供一种多通道投影光学组件，包括：

第一微透镜阵列，包括多个第一微透镜，配置成可接收入射光；

第二微透镜阵列，包括多个第二微透镜，并设置在所述第一微透镜阵列的光路下游；

图像生成器，设置在所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列之间；

场镜，所述场镜设置在所述第二微透镜阵列的光路下游，

其中所述第一微透镜阵列中的每个第一微透镜与所述第二微透镜阵列中的一个第二微透镜对应，形成多个光通道，其中在每个光通道中，所述第一微透镜将入射光整形后照射在所述图像生成器上，并通过所述第二微透镜和所述场镜将所述图像生成器的像形成在同一目标面上，并且每个光通道所成的像基本重合。

根据本发明的一个方面，在每个光通道中，所述第一微透镜的光轴与所述第二微透镜的光轴重合，所述图像生成器位于所述第二微透镜阵列的焦平面处。

根据本发明的一个方面，所述第二微透镜阵列位于所述第一微透镜阵列的焦平面处。

根据本发明的一个方面，所述场镜的光轴平行于所述第一微透镜阵列和第二微透镜阵列的光轴，所述目标面垂直于所述场镜的光轴；或者

所述场镜的光轴非平行于所述第一微透镜阵列和第二微透镜阵列的光轴，所述目标面垂直于所述场镜的光轴。

根据本发明的一个方面，所述图像生成器包括掩模，所述掩模上具有多个图案，每个图案与一个所述光通道对应。

根据本发明的一个方面，所述第一微透镜、所述第二微透镜、以及所述场镜中的一个或多个为非球面镜，所述场镜包括一个或多个透镜、反射镜、平面镜、或Fresnel透镜以及上述的组合。

根据本发明的一个方面，所述场镜包括第三微透镜阵列，所述第三微透镜阵列包括多个第三微透镜，每个光通道包括一第三微透镜，其中在每个光通道中，所述第一微透镜的光轴与所述第二微透镜的光轴重合，第三微透镜的光轴相对于所述第一微透镜和第二微透镜的光轴平行但具有一定偏移。

根据本发明的一个方面，所述多通道投影光学组件还包括光源，所述光源配置成可向所述第一微透镜阵列发光，经第一微透镜阵列后均匀照射在所述图像生成器上。

根据本发明的一个方面，所述光源包括发光单元和反射镜，所述发光单元配置成可向所述反射镜发射光束，经所述反射镜反射后入射到所述第一微透镜阵列上。