微透镜阵列光学系统、照明装置、车灯及车辆的制作方法

本技术属于微透镜光学系统，尤其是一种微透镜阵列光学系统、照明装置、车灯及车辆。

背景技术：

1、现有的mla光学系统，包含了光源、准直光学系统、微透镜阵列，能够获得均匀的光分布，以及各种不同图案的光型。光学原理为：光源发出的光经过准直光学系统后，准直为平行光，平行光经过微透镜阵列的入光透镜组后，汇聚于一点，然后再经过投影透镜组折射后射出；在入光透镜组、投影透镜组的焦点处设置图案层，最终成像出所需的图案。但这种mla光学系统，光学效率低，具体表现为以下3点：

2、(1)、现有的mla，焦点位于折射透镜和投影透镜之间，图案层位于焦点处；这种方案的光效低，是通过图案层的遮挡，成像出需要的图案；

3、(2)、现有的mla，投影透镜是旋转的球透镜，成像的光型是对称的，如果需要成像的图案是非对称的，需通过更改图案层、准直部、投影透镜来实现，比较繁琐；

4、(3)、现有的mla方案采用的是半导体工艺来加工微透镜阵列，成本高。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种微透镜阵列光学系统、照明装置、车灯及车辆。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种微透镜阵列光学系统，具有光源、准直光学组件、微透镜组件和折射图案层，光源和准直光学组件沿光轴正向排布，折射图案层和微透镜组件依次沿准直光学组件的出光方向设置，微透镜组件具有第一准直部和第二准直部，第一准直部准直方向和第二准直部准直方向相互正交，且两个准直部的焦距不同。

4、进一步地，所述微透镜组件为第一微透镜单元，第一准直部和第二准直部分别位于第一微透镜单元的两侧面，第一准直部形成第一微透镜单元入光面，第二准直部形成第一微透镜单元出光面。

5、进一步地，所述第二准直部延伸方向为水平方向，第一准直部延伸方向为竖直方向；

6、或者，第一准直部为绕着焦点处的水平轴线旋转的曲面阵列形成；

7、或者，第一准直部为沿着竖直方向的曲线扫掠形成的曲面阵列形成。

8、进一步地，所述微透镜组件为一个或多个微透镜阵列组，每个微透镜阵列组包括第二微透镜单元和第三微透镜单元，第二微透镜单元为第一准直部，第三微透镜单元为第二准直部，第一准直部的延伸方向为竖直方向，第二准直部的延伸方向为水平方向；

9、或者，第一准直部为绕着焦点处的水平轴线旋转的透镜阵列形成；

10、或者，第一准直部为沿着竖直方向的曲线扫掠形成的透镜阵列形成

11、进一步地，所述微透镜阵列光学系统的焦点位于折射图案层和微透镜组件之间；

12、或者微透镜阵列光学系统的焦点位于折射图案层或其附近。

13、进一步地，所述折射图案层外表面通过印刷、镭雕、模压、或增加图案遮挡件来形成图案。

14、进一步地，所述准直光学组件和折射图案层为一体结构；

15、或者，所述准直光学组件和折射图案层为分体结构。

16、一种照明装置，所述照明装置具有如上述的微透镜阵列光学系统。

17、一种车灯，所述车灯具有如上述的照明装置。

18、一种车辆，所述车辆具有如上述的车灯。

19、本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，设计合理，具有以下优点：

20、(1)、用于前大灯时，微透镜阵列光学系统焦点位于折射图案层和微透镜组件之间；用于后雾灯时，微透镜阵列光学系统焦点位于折射图案层或其附近；本实用新型适用于后雾灯和前照灯系统，能够实现光的均匀分布；

21、(2)、微透镜组件中的第一准直部和第二准直部的准直方向正交，两个准直部的焦距不同，因此能够成像出非对称的光型；

22、(3)、现有的注塑工艺、装配方式均能满足本实用新型对装配精度的要求，公差的容差性较高，加工工艺简单，成本更低；

23、(4)、在微透镜组件的作用下，能够将很多微透镜单元成像的光型在同一位置进行叠加，最终达到均匀的光分布。

技术特征：

1.一种微透镜阵列光学系统，其特征在于：具有光源(1)、准直光学组件(2)、微透镜组件(5)和折射图案层(9)，光源(1)和准直光学组件(2)沿光轴正向排布，折射图案层(9)和微透镜组件(5)依次沿准直光学组件(2)的出光方向设置，微透镜组件(5)具有第一准直部(3)和第二准直部(4)，第一准直部(3)准直方向和第二准直部(4)准直方向相互正交，且两个准直部的焦距不同。

2.根据权利要求1所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述微透镜组件(5)为第一微透镜单元(6)，第一准直部(3)和第二准直部(4)分别位于第一微透镜单元(6)的两侧面，第一准直部(3)形成第一微透镜单元(6)入光面，第二准直部(4)形成第一微透镜单元(6)出光面。

3.根据权利要求2所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述第二准直部(4)延伸方向为水平方向，第一准直部(3)延伸方向为竖直方向；

4.根据权利要求1所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述微透镜组件(5)为一个或多个微透镜阵列组，每个微透镜阵列组包括第二微透镜单元和第三微透镜单元，第二微透镜单元为第一准直部(3)，第三微透镜单元为第二准直部(4)，第一准直部(3)的延伸方向为竖直方向，第二准直部(4)的延伸方向为水平方向；

5.根据权利要求4所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述微透镜阵列光学系统的焦点位于折射图案层(9)和微透镜组件(5)之间；

6.根据权利要求1所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述折射图案层(9)外表面通过印刷、镭雕、模压、或增加图案遮挡件来形成图案。

7.根据权利要求1所述的微透镜阵列光学系统，其特征在于：所述准直光学组件(2)和折射图案层(9)为一体结构；

8.一种照明装置，其特征在于：所述照明装置具有如权利要求1～7任一项所述的微透镜阵列光学系统。

9.一种车灯，其特征在于：所述车灯具有如权利要求8所述的照明装置。

10.一种车辆，其特征在于：所述车辆具有如权利要求9所述的车灯。

技术总结
本技术属于微透镜光学系统技术领域，尤其是一种微透镜阵列光学系统、照明装置、车灯及车辆。这种微透镜阵列光学系统，具有光源、准直光学组件、微透镜组件和折射图案层，光源和准直光学组件沿光轴正向排布，折射图案层和微透镜组件依次沿准直光学组件的出光方向设置，微透镜组件具有第一准直部和第二准直部，第一准直部准直方向和第二准直部准直方向相互正交，且两个准直部的焦距不同。本技术适用于后雾灯和前照灯系统，能够实现光的均匀分布；微透镜组件中的第一准直部和第二准直部的准直方向正交，两个准直部的焦距不同，因此能够成像出非对称的光型。

技术研发人员：何箐,徐岩修
受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司
技术研发日：20231012
技术公布日：2024/4/24