復(fù)眼透鏡及包括該復(fù)眼透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種照明領(lǐng)域的光照裝置，具體涉及一種復(fù)眼透鏡及包括它的復(fù)眼透 鏡光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)眼透鏡又稱蠅眼透鏡，是由一系列完全相同的微透鏡拼合而成，能將光強(qiáng)分布 不均勻的入射圓光斑轉(zhuǎn)化為均勻的矩形光斑。在實(shí)現(xiàn)大面積均勻照明的領(lǐng)域，如投影儀、太 陽(yáng)光模擬器等，復(fù)眼透鏡及其光學(xué)系統(tǒng)都有著廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前所使用的復(fù)眼透鏡中，主要包括了雙面的復(fù)眼透鏡和單面的復(fù)眼透鏡兩種。 雙面的復(fù)眼透鏡相較單面的復(fù)眼透鏡的區(qū)別是兩組微透鏡整列整合于同一透明基底上，因 此在實(shí)際應(yīng)用中可靠性和穩(wěn)定性更高，而單面雙排復(fù)眼透鏡在安裝上可以有較大靈活性， 使用中通過(guò)改變兩組復(fù)眼透鏡的間距、夾角等，即能改變光斑的尺寸及其內(nèi)部光能的分布。
[0004] 不論是雙面的復(fù)眼透鏡還是單面的復(fù)眼透鏡，其微透鏡（即透鏡單元）都是水平 設(shè)置于復(fù)眼透鏡的基底上的。這種結(jié)構(gòu)的復(fù)眼透鏡在應(yīng)用于一些特殊的場(chǎng)合時(shí)，其對(duì)光照 的均勻度較一般使用場(chǎng)合都要高出很多，其在一些情況下需要使用到兩個(gè)光源并結(jié)合兩套 復(fù)眼透鏡來(lái)進(jìn)行，圖1-3便給出了傳統(tǒng)的復(fù)眼透鏡的光照示意圖，可以再照明面得到均勻 光照明，如果需要兩套甚至更多套敷衍透鏡光學(xué)系統(tǒng)一起使用，以增加靶面光照強(qiáng)度，則每 套復(fù)眼透鏡系統(tǒng)均需傾斜設(shè)置，示意圖為兩套光學(xué)系統(tǒng)一起使用的情況，其中對(duì)于每套光 源系統(tǒng)，在光束重疊區(qū)域的不同位置光線的光程差不同，導(dǎo)致光照強(qiáng)度不同，而每套光源系 統(tǒng)的光照強(qiáng)度額不均勻性沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致重疊區(qū)域光照強(qiáng)度的不均勻性，因 此傳統(tǒng)的復(fù)眼透鏡在這種情況下，光照均勻度便出現(xiàn)了問(wèn)題，其均勻度顯然不能滿足這種 場(chǎng)合的要求，并且也使得光照強(qiáng)度受到影響。。
[0005] 另外，對(duì)于一些特殊的照明場(chǎng)所，例如舞臺(tái)等，其需要光照能夠呈現(xiàn)漸變的效果， 而傳統(tǒng)的復(fù)眼透鏡的光照都是呈現(xiàn)整體光照的，若要達(dá)到漸變的效果，便只能依靠改變光 源結(jié)構(gòu)或者光源的設(shè)置位置來(lái)達(dá)到，從而造成成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可以提高照明均勻度、光照強(qiáng)度且可 以達(dá)到光照漸變效果的復(fù)眼透鏡，同時(shí)還提供了一種包括這種復(fù)眼透鏡的光學(xué)系統(tǒng)。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 復(fù)眼透鏡，包括基底以及排布于該基底相對(duì)兩面的多個(gè)透鏡單元，該透鏡單元相 對(duì)基底呈傾斜布置。
[0009] 該復(fù)眼透鏡為本發(fā)明提供的第一種復(fù)眼透鏡，其為雙面復(fù)眼透鏡，該復(fù)眼透鏡通 過(guò)將透鏡單元從水平設(shè)置改進(jìn)為傾斜設(shè)置，在將其應(yīng)用于醫(yī)療中的黃疸光照治療等場(chǎng)合中 需要兩個(gè)或者更多個(gè)光照系統(tǒng)的情況下，其可以將各個(gè)光照區(qū)域完全地集中到一塊區(qū)域中 (即斜線覆蓋的地方），其光照重疊于這塊區(qū)域中，從而有效地避免了光照部分重疊而帶來(lái) 的光強(qiáng)差異問(wèn)題，從而提高光照的均勻度，并且光照的有效集中也有效地提高了光照的強(qiáng) 度。另外，在應(yīng)用于舞臺(tái)等光照?qǐng)龊现?，傾斜的布置可以加長(zhǎng)光照的入射距離，從而可以使 得光線呈現(xiàn)由強(qiáng)變?nèi)醯倪^(guò)程，舉個(gè)例子，手電筒直射時(shí)，其呈現(xiàn)一個(gè)較強(qiáng)的光束，當(dāng)時(shí)將手 電筒斜向照射時(shí)，其光照點(diǎn)就會(huì)變?nèi)?，利用這個(gè)原理，傾斜布置的透鏡單元便可以形成將光 線由強(qiáng)變?nèi)醯倪^(guò)程，呈現(xiàn)漸變效果。
[0010] 因此，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，其可以有效地提高光照的均勻度和強(qiáng)度，同時(shí)還可 以適用于一些需要光線呈現(xiàn)漸變效果的場(chǎng)合。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作如下改進(jìn)：
[0012] 作為優(yōu)選的方案，上述的透鏡單元相對(duì)于基底的傾斜角度為0. 1-10度。
[0013] 采用上述優(yōu)選的方案，通過(guò)該范圍的傾斜角度的設(shè)置，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試之后，相對(duì)于水 平設(shè)置的透鏡單元，可以有效地提升復(fù)眼透鏡的光照均勻度和強(qiáng)度。
[0014] 作為優(yōu)選的方案，相對(duì)兩面的透鏡單元為錯(cuò)開設(shè)置。
[0015] 采用上述優(yōu)選的方案，配合上述傾斜設(shè)置的透鏡單元，可以進(jìn)一步地將光照區(qū)域 完全地集中到一塊區(qū)域，從而進(jìn)一步地提高光照的均勻度和光強(qiáng)；同時(shí)，錯(cuò)開設(shè)置的上下兩 面的透鏡單元，也可以進(jìn)一步地形成傾斜的光線，從而可以進(jìn)一步地形成光線的漸變效果。
[0016] 作為優(yōu)選的方案，相對(duì)的兩個(gè)透鏡單元的錯(cuò)開距離為不大于單個(gè)透鏡單元的直 徑。
[0017] 采用上述優(yōu)選的方案，可以形成上下兩個(gè)透鏡單元的斜向?qū)ξ?，加大光線的出射 效率。
[0018] 復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括光源和第一準(zhǔn)直透鏡，其還包括如上所述的復(fù)眼透鏡。
[0019] 該復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)為本發(fā)明提供的第一種復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)，由于其采用了本 發(fā)明的第一種復(fù)眼透鏡，因此其同樣提高了光照的均勻度和強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)了光照的漸變效 果。
[0020] 作為優(yōu)選的方案，上述的復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)還包括第二準(zhǔn)直透鏡，所述復(fù)眼透鏡 設(shè)置于該第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡之間。
[0021] 采用上述優(yōu)選的方案，可以擴(kuò)大本復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)的使用范圍。
[0022] 復(fù)眼透鏡，包括基底以及排布于基底一面的多個(gè)透鏡單元，該透鏡單元相對(duì)基底 呈傾斜布置。
[0023] 該復(fù)眼透鏡為本發(fā)明提供的第二種復(fù)眼透鏡，其為單面復(fù)眼透鏡，其同樣是因?yàn)?將透鏡單元設(shè)置為傾斜，因此根據(jù)第一種復(fù)眼透鏡的原理分析，其同樣提高了光照的均勻 度和強(qiáng)度。
[0024] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作如下改進(jìn)：
[0025] 作為優(yōu)選的方案，上述的透鏡單元相對(duì)于基底的傾斜角度為0. 1-10度。
[0026] 采用上述優(yōu)選的方案，通過(guò)該范圍的傾斜角度的設(shè)置，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試之后，相對(duì)于水 平設(shè)置的透鏡單元，可以有效地提升復(fù)眼透鏡的光照均勻度和強(qiáng)度。
[0027] 復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括光源、第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡，其還包括兩片如上 所述的復(fù)眼透鏡。
[0028] 該復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)為本發(fā)明提供的第二種復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)，由于其采用了本 發(fā)明的第二種復(fù)眼透鏡，因此其同樣提高了光照的均勻度和強(qiáng)度。
[0029] 作為優(yōu)選的方案，上述的復(fù)眼透鏡光學(xué)系統(tǒng)還包括第二準(zhǔn)直透