微透镜阵列及包括微透镜阵列的光学系统

摘要

本发明提供以减少包括由单一的微透镜的孔径的衍射导致的分布在内的光的强度分布的不均匀的方式，使排列或形状分散的微透镜阵列。本发明的微透镜阵列是由配置在xy平面上的N个微透镜构成的微透镜阵列。各个微透镜的透镜顶点投影到xy平面的投影点配置于规定的方向的栅格间隔在以M为正的整数时D/M(毫米)的xy平面上的基准栅格结构的栅格点的附近，以微透镜的边界线作为透镜的边，微透镜的相对的两个边的间隔大致等于D，从透镜顶点投影到xy平面的投影点至边投影到xy平面的投影线为止的距离是：D/2+ε_i，并且，在将各个微透镜的材料的折射率设为n，将中心附近的该规定的方向的曲率半径设为R(毫米)，将焦距设为f(毫米)时，满足：$\frac{0.0042}{D}<\frac{D}{2f}=\frac{D(n-1)}{2R}$$0.0048\sqrt{f}\left\{1+{\left(D/2f\right)}^2\right\}<\sigma <0.014\sqrt{f}\left\{1+{\left(D/2f\right)}^2\right\}$${\sigma }^2=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{{({ϵ}_i-\overline{ϵ})}^2}{N}$$\overline{ϵ}=\underset{\stackrel{·}{i}=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{{ϵ}_i}{N}=0.$

主权项

一种微透镜阵列，其由配置在xy平面上的N个微透镜构成，各个微透镜的透镜顶点投影到xy平面的投影点配置于xy平面上的基准栅格结构的栅格点的附近，该基准栅格结构是规定的方向的栅格间隔为以M为正整数时D/M(毫米)的栅格结构，以微透镜的边界线作为透镜的边，微透镜的相对的两个边的间隔大致等于D，从透镜顶点投影到xy平面的投影点至边投影到xy平面的投影线为止的距离是：【数学式1】D/2+ε_i，【数学式2】${\sigma }^2=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{{({ϵ}_i-\overline{ϵ})}^2}{N}$$\overline{ϵ}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{{ϵ}_i}{N}=0,$并且，在将各个微透镜的材料的折射率设为n，将中心附近的该规定的方向的曲率半径设为R(毫米)，将焦距设为f(毫米)时，满足：【数学式3】$\frac{0.0042}{D}<\frac{D}{2f}=\frac{D(n-1)}{2R}$【数学式4】$0.0048\sqrt{f}\{1+{(D/2f)}^2\}<\sigma <0.014\sqrt{f}\{1+{(D/2f)}^2\}.$