[发明专利]一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统

权利要求书

1.一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，包括依次设置的光源(10)、复合准直镜模块(20)、投影源(30)、复合投影镜模块(40)和接收面(50)，所述复合准直镜模块(20)包括准直聚光面(21)和第一微透镜阵列面(22)，所述准直聚光面(21)位于所述第一微透镜阵列面(22)远离所述投影源(30)的一侧，第一微透镜阵列面(22)包括m个阵列排布的第一微透镜单元(221)，投影源(30)包括m个阵列排布的投影图像单元(31)；

所述复合投影镜模块(40)包括微棱镜阵列面(41)和第二微透镜阵列面(42)，所述微棱镜阵列面(41)位于第二微透镜阵列面(42)靠近投影源(30)的一侧，所述微棱镜阵列面(41)包括m个阵列排布的楔形微棱镜单元(411)，所述第二微透镜阵列面(42)包括m个阵列排布的第二微透镜单元(421)，各个所述楔形微棱镜单元(411)分别与两侧相对应的第一微透镜单元(221)和第二微透镜单元(421)具有共同的中心轴，各个所述投影图像单元(31)分别位于各个所述楔形微棱镜单元(411)的中心轴上；

所述第一微透镜阵列面(22)和所述第二微透镜阵列面(42)之间的距离为s，所述微棱镜阵列面(41)与所述接收面(50)之间的距离为L′，所述第一微透镜单元(221)的焦距f₁＝s，所述第二微透镜单元(421)的焦距为f₂＝(L′*s)/(L′+s)；

所述楔形微棱镜单元(411)的楔角为α_i，i*d＜＜L′，距离系统光轴的第i个所述楔形微棱镜单元(411)的楔角满足以下关系式：

其中，相邻两个所述第一微透镜单元(221)的间距、相邻两个所述第二微透镜单元(421)的间距和相邻两个所述楔形微棱镜单元(411)的间距均为d，n为折射率；

所述微棱镜阵列面(41)设有一个时，楔角为系统光轴所垂直的平面与过所述楔形微棱镜单元(411)的斜面之间的夹角，所述微棱镜阵列面(41)设有两个时，楔角为具有同一中心轴的两个所述楔形微棱镜单元(411)的两个斜面之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述准直聚光面(21)设于准直透镜(21A)上，所述第一微透镜阵列面(22)设于第一多通道透镜(22A)上。

3.根据权利要求2所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列面(22)位于所述第一多通道透镜(22A)远离所述投影源(30)的一侧，所述第一多通道透镜(22A)靠近所述投影源(30)的一侧为平面，所述投影源(30)与所述第一多通道透镜(22A)的平面紧贴接触。

4.根据权利要求1所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述投影源(30)包括至少两种具有不同投影图像的所述投影图像单元(31)。

5.根据权利要求1所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述微棱镜阵列面(41)设于偏折镜片(41A)上，所述第二微透镜阵列面(42)设于第二多通道透镜(42A)上。

6.根据权利要求5所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述偏折镜片(41A)的两侧面均设有所述微棱镜阵列面(41)。

7.根据权利要求5所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述偏折镜片(41A)靠近所述投影源(30)的一侧为所述微棱镜阵列面(41)，所述偏折镜片(41A)远离所述投影源(30)的一侧为平面；所述第二多通道透镜(42A)靠近所述接收面(50)的一侧为所述第二微透镜阵列面(42)，所述第二多通道透镜(42A)远离所述接收面(50)的一侧为平面，所述偏折镜片(41A)的平面与所述第二多通道透镜(42A)的平面紧贴接触。

8.根据权利要求1所述的一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统，其特征在于，所述微棱镜阵列面(41)和所述第二微透镜阵列面(42)均设于投影复合镜片(43)上。