本發明涉及光學器件領域,特別是涉及一種陣列式組合透鏡板。
背景技術:
單純的顯示面板發出的是發散光。如何將一定面積的一塊LED發光板發出的光線在微小的物理空間內準直成平行光,或者其它特殊用途光線;亮度損失很小的情況下如何達到比較理想的效果?這是顯示技術領域的一個難題。
技術實現要素:
為了克服上述現有技術的不足,本發明提供了一種陣列式組合透鏡板,以解決在有限的物理空間內獲得特殊用途光路的問題。
本發明所采用的技術方案利用了平行光通過凸透鏡在焦點會聚和光路可逆的原理,如果光源(或LED像素單元)正好在凸透鏡的焦點位置,那么在該凸透鏡另一側將獲得光源(或LED像素單元)的平行光線,且平行光線顏色與光源(或LED像素單元)發出的光線顏色一致。這種透鏡板是由無數透鏡組組成的高密度(微米級)透鏡板,每個透鏡組是獨立的光通道,透鏡組與透鏡組之間隔絕光線、不發生光線串擾。透鏡組由一個或多個透鏡組成,通過改變透鏡鏡面的彎曲程度或者多個透鏡組合能夠縮短焦距,實現在最短軸向距離內將發散光源光線準直成平行光。這種透鏡板的制造可以采用標準的半導體制造工藝,將厚度僅為微米級的折射材料相互疊加,即可獲得等同于透鏡組的光學系統,可以像制造半導芯片一樣實現大規模批量化自動制造。這種透鏡板的特點是輕薄、焦距短、準直效果好,容易獲得不同光學系統,可以應用在仿生技術中,模擬昆蟲球形復眼獲得快速三維成像;尤其在增強現實(AR)技術、hud技術上的應用,能夠大幅度縮減物理空間占用。
根據這種透鏡板的原理我們設計了兩種不同密度的透鏡板,一種比光源(或LED像素單元)密度(或分辨率)更高的透鏡板,適用于大部份LED顯示板準直成平行光線;另一種與光源(或LED像素單元)密度(或分辨率)一致的透鏡板,這種透鏡板要求與光源(或LED像素單元)嚴格對準、對齊,每一個光源(或LED像素單元)對應一組透鏡。
與現有技術相比,本發明能夠將一定面積的一塊LED發光板發出的光線在微小的物理空間內準直成平行光,或者獲得其它特殊用途光線;其輕薄物特點也使得亮度損失很小。
附圖說明
圖1為透鏡板和LED板,其中1為LED顯示板,2為透鏡板。
圖2為透鏡板橫截面圖(放大圖),其中1為透鏡組,2為不透光不反光材料。
具體實施方式
1、如圖1所示,把陣列式組合透鏡板緊密貼合在LED顯示板上。
2、通過類似凸透鏡的折射材料,按照一定的程序和規則疊加之后,獲得一個穩定的光學系統。
3、圖2中1為透鏡組,2為不透光不反光材料,主要用來固定透鏡組并防止透鏡組之間光線串擾。