成像装置的制作方法

本技术涉及空中成像，尤其是涉及一种成像装置。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，空中成像技术已成为全球科技类热点行业，并开始走进人们的现实生活。常见的空中成像技术可分为两种：一种是有介质空中成像技术，另一种是无介质空中成像技术。其中，有介质空中成像技术是通过将图像投射到透明介质上，通过介质实现空中成像，如水雾空中成像，该技术将喷射到空气中的水雾作为成像介质,利用光线的折射和散射成像，水雾屏幕可以被穿透和触碰,与手势识别技术结合使得使用者可以与屏幕交互。但有介质空中成像技术具有成像质量不佳，成像装置体积较大，且水雾成像的薄雾湿气易使人产生不适。

2、现有技术中，一般为提高成像质量选取无介质空中成像技术，但是，由于在成像过程中形成的浮空实像与显示器需要关于平板透镜对称分布，导致成像装置的体积较大，用户体验感不佳。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种成像装置，可以降低对空间的占用。

2、根据本实用新型实施例的成像装置，包括：平板透镜、显示器、至少一个自由曲面透镜，所述平板透镜的厚度方向的两侧分别为第一侧和第二侧，所述显示器设于所述第一侧，所述自由曲面透镜设于所述平板透镜和所述显示器之间，所述显示器发出的光线适于经所述自由曲面透镜和所述平板透镜在所述第二侧形成浮空实像。

3、根据本实用新型的成像装置，通过在成像装置内设置自由曲面透镜，可以增加自由曲面透镜对显示器发出的光线的折射，且通过自由曲面的设置可以优化显示器或者浮空实像的成像位置，减小形成浮空实像的成像装置的体积，以使成像装置可以运用在更多的场合，且形成的浮空实像具有较大视场、大孔径、高解像、无畸变、无色散的特性，提高成像质量。

4、在一些实施例中，所述自由曲面透镜的远离所述显示器的一侧表面呈朝向所述平板透镜凸出的曲面。

5、在一些实施例中，所述曲面的曲率由所述自由曲面透镜的中心向边沿方向逐渐增大。

6、在一些实施例中，所述自由曲面透镜的远离所述平板透镜的一侧与所述显示器平行。

7、在一些实施例中，所述显示器与所述平板透镜之间的最大间距为l1，所述浮空实像与所述平板透镜之间的最大距离为l，所述l1、l满足：l1＜l。

8、在一些实施例中，所述自由曲面透镜为菲涅尔透镜。

9、在一些实施例中，所述自由曲面透镜的远离所述显示器的一侧表面具有多个凹槽，至少两个所述凹槽的曲率不同。

10、在一些实施例中，所述的成像装置还包括：主控单元模块、交互传感模块、语音模块，所述主控单元模块与所述显示器连接，所述交互传感模块用于检测用户在所述浮空实像处的操作，所述交互传感模块与所述主控单元模块连接，所述语音模块用于接收用户的语音，所述语音模块与所述主控单元模块电连接。

11、在一些实施例中，所述平板透镜包括：两个透明基板和光波导阵列，所述光波导阵列包括多个反射单元，且多个所述反射单元以阵列的方式排布，所述光波导阵列设置于两个所述透明基板之间。

12、在一些实施例中，所述光波导阵列为两组且均由45°斜向布置的单列多排且横截面为矩形的反射单元组成，两组所述光波导阵列的相互对应部分的波导方向相互垂直。

13、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种成像装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述自由曲面透镜的远离所述显示器的一侧表面呈朝向所述平板透镜凸出的曲面。

3.根据权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述曲面的曲率由所述自由曲面透镜的中心向边沿方向逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述自由曲面透镜的远离所述平板透镜的一侧与所述显示器平行。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述显示器与所述平板透镜之间的最大间距为l1，所述浮空实像与所述平板透镜之间的最大距离为l，所述l1、l满足：l1＜l。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述自由曲面透镜为菲涅尔透镜。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述自由曲面透镜的远离所述显示器的一侧表面具有多个凹槽，至少两个所述凹槽的曲率不同。

8.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1-8中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述平板透镜包括：两个透明基板和光波导阵列，所述光波导阵列包括多个反射单元，且多个所述反射单元以阵列的方式排布，所述光波导阵列设置于两个所述透明基板之间。

10.根据权利要求9所述的成像装置，其特征在于，所述光波导阵列为两组且均由45°斜向布置的单列多排且横截面为矩形的反射单元组成，两组所述光波导阵列的相互对应部分的波导方向相互垂直。

技术总结
本技术公开了一种成像装置，成像装置包括：平板透镜、显示器、至少一个自由曲面透镜。板透镜的厚度方向的两侧分别为第一侧和第二侧，显示器设于第一侧，自由曲面透镜设于平板透镜和显示器之间，显示器发出的光线适于经自由曲面透镜和平板透镜在第二侧形成浮空实像。根据本技术实施例的成像装置，通过在成像装置内设置自由曲面透镜，可以增加自由曲面透镜对显示器发出的光线的折射，且通过自由曲面的设置可以优化显示器或者浮空实像的成像位置，减小形成浮空实像的成像装置的体积，以使成像装置可以运用在更多的场合，且形成的浮空实像具有较大视场、大孔径、高解像、无畸变、无色散的特性，提高成像质量。

技术研发人员：张亮亮
受保护的技术使用者：安徽省东超科技有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/13