[发明专利]透镜单元、照明装置以及色选机

说明书

本公开提供一种透镜单元、照明装置以及色选机。透镜单元包括透明基板，透明基板具有第一侧和第二侧；透明基板在第一侧直接一体形成有第一微透镜阵列，第一微透镜阵列为沿二维阵列，第一微透镜阵列配置为接收来自光源的光线并均匀化；透明基板在第二侧直接一体形成有第二微透镜阵列和第三微透镜阵列，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列均为二维阵列且间隔开，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化的光线通过后以沿宽度方向排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。照明装置包括透镜单元。色选机包括识别装置，识别装置包括照明装置。由此，能提高在光接收面处的照明的强度和均匀性。

技术领域

本公开涉及光学领域，尤其涉及一种透镜单元、照明装置以及色选机。

背景技术

色选机通常包括识别装置。识别装置依据进入识别装置的物料的颜色和/或材质判定物料是否符合要求。识别装置中通常设置有照明装置和采集组件。照明装置用于对进入识别区域内的物料进行照射。采集组件用于采集识别区域内的物料的图像信息，以使色选机能够根据采集组件采集的图像信息对物料进行识别和分选。由于照射在物料上的照明的强度和均匀性对于采集组件采集的物料的图像信息的准确性和精度有着显著的影响，所以业界一致致力于这方面的改进。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本公开的目的在于提供一种透镜单元、照明装置以及色选机，其能提高光接收面处的照明的强度和均匀性。

在一些实施例中，本公开提供了一种透镜单元，其包括透明基板，透明基板具有沿厚度方向彼此相反的第一侧和第二侧；透明基板在第一侧直接一体形成有第一微透镜阵列，第一微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第一微透镜阵列配置为接收来自光源的光线并使所接收的光线均匀化；透明基板在第二侧直接一体形成有第二微透镜阵列和第三微透镜阵列，第二微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第三微透镜阵列为沿透明基板的长度方向和宽度方向的二维阵列，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列沿透明基板的宽度方向间隔开，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化的光线通过后以沿宽度方向排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。

在一些实施例中，第一微透镜阵列由多个第一微透镜构成，各第一微透镜具有外表面，外表面为球面的一部分、外表面沿厚度方向的正投影为圆且朝向远离第一侧的方向凸出。

在一些实施例中，所述多个第一微透镜沿厚度方向的正投影形成的圆在半径上相同，所述多个第一微透镜沿厚度方向的正投影形成的圆以多行沿长度方向排列；各行中的圆沿宽度方向排列，各行中的圆心位于同一直线上，各行中的相邻两个圆相切且相邻两个圆相切的切点位于该直线上；相邻两行的圆的圆心在宽度方向上以圆的半径为间距交错布置，相邻两行中的一行中的各圆与相邻两行中的另一行中的相邻的一个圆相切且相切的两个圆的切点与相切的两个圆的圆心成一直线；所有的圆的外切正六边形以多行沿长度方向排列，相邻两行的正六边形在宽度方向上交错布置，相邻两行的正六边形相邻的对应的边重合，由此形成正六边形二维阵列。

在一些实施例中，第二微透镜阵列由多个第二微透镜构成，多个第二微透镜以多列沿宽度方向排列；透明基板在第二侧具有平的基表面；各第二微透镜具有第一斜平面，第一斜平面从透明基板的基表面朝向第三微透镜阵列倾斜延伸，第一斜平面配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化后的光线沿宽度方向朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵彼此相对的方向会聚。

在一些实施例中，第一斜平面相对基表面仅沿宽度方向倾斜。

在一些实施例中，各列中的第二微透镜的第一斜平面共面；各列的第二微透镜的第一斜平面配置成从该列的第二微透镜的第一斜平面出来的光线共面。

在一些实施例中，所述多列中的第二微透镜的第一斜平面的倾斜角度和沿厚度方向的最高高度随着列沿宽度方向靠近第三微透镜阵列而逐渐减小。