[发明专利]微透镜阵列成像元件和成像装置

说明书

本发明公开了一种微透镜阵列成像元件和成像装置，微透镜阵列成像元件包括：第一微透镜阵列，第二微透镜阵列和遮光件，其中，第一微透镜阵列包括若干焦距为f1的第一子透镜，第二微透镜阵列包括若干焦距为f2的第二子透镜，第一微透镜阵列与第二微透镜阵列平行且第一微透镜阵列与第二微透镜阵列的中心间距以(f1+f2)设置，若干第一子透镜与若干第二子透镜一一对应设置，并且第一微透镜阵列和第二微透镜阵列中对应设置的两个子透镜的光轴重合；遮光件用于至少遮挡入射至相邻的第一子透镜之间和/或相邻的第二子透镜之间的光线。本发明的微透镜阵列成像元件，可以减少入射到子透镜间隙的干扰光线，提高成像质量。

技术领域

本发明涉及光学制造技术领域，尤其是涉及一种微透镜阵列成像元件和成像装置。

背景技术

目前市场上的无接触空中成像技术多采用二面角反射阵列或双狭缝镜阵列来实现，但是，这两种阵列有一个很明显的弊端，即在使用时二面角反射阵列或双狭缝镜阵列需与物面成一定夹角，例如夹角一般为45度最佳，无法与显示器件平行设置，因此，会导致设备的体积偏大。此外，显示器件的尺寸越大，设备的整体厚度就越厚，也会导致设备的体积增大。

微透镜阵列是由通光孔径为微米级及浮雕深度为纳米级的透镜组成的阵列，阵列单元的尺寸小、集成度高，且具有聚焦、成像等功能。微透镜阵列主要应用于波前传感、红外焦平面探测、CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)阵列光聚能、激光阵列扫描、激光显示、光纤耦合等系统。

在相关技术中，采用微透镜阵列空中成像技术可以使显示器件和微透镜阵列平行放置，从而解决传统空中成像装置体积较大的问题。但是，微透镜阵列成像可视角比较小，并且在成像时相邻子透镜间的光线串扰比较严重，因此，在光线经过微透镜阵列投射至成像面时，会在成像面呈现多个实像，当用户对主图像进行观察时，会发现周围存在多个实像与其部分重叠，从而干扰用户对主图像的观察。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种微透镜阵列成像元件，可以隔绝入射到子透镜间隙的干扰光线，即可以减弱相邻子透镜之间的串扰光线，提高成像质量。

本发明的目的之二在于提出一种成像装置。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的微透镜阵列成像元件，包括：第一微透镜阵列和第二微透镜阵列，所述第一微透镜阵列包括若干焦距为f1的第一子透镜，所述第二微透镜阵列包括若干焦距为f2的第二子透镜，所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列平行且所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列的中心间距以(f1+f2)设置，若干所述第一子透镜与若干所述第二子透镜一一对应设置，并且所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列中对应设置的两个子透镜的光轴重合；遮光件，所述遮光件用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和/或入射至所述第二子透镜之间的光线。

根据本发明实施例提出的微透镜阵列成像元件，通过设置遮光件，光线在第一微透镜阵列和第二微透镜阵列中传播并发生折射时，遮光件至少能够有效减少子透镜间隙即减少相邻子透镜之间引入的干扰光线，进而，可以有效减少微透镜阵列成像可视范围内的干扰图像，提高成像质量和用户体验。

在本发明的一些实施例中，所述遮光件包括：阵列遮光层，所述阵列遮光层设置在所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间，所述阵列遮光层包括阵列排布的透光单元，所述阵列遮光层除了所述透光单元之外的其他部分为遮光部，所述透光单元的排布方式与所述第一微透镜阵列中的第一子透镜的排布方式或者与所述第二微透镜阵列中的第二子透镜的排布方式相同，所述透光单元与所述第一子透镜、所述第二子透镜对应设置，以使得所述第一子透镜的出射光通过对应的所述透光单元射入对应的所述第二子透镜，所述遮光部用于至少遮挡入射至相邻的所述第一子透镜之间和相邻的所述第二子透镜之间的光线。