一种高效率偏光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高效率偏光装置，包括用于收光或用于收光及偏光的整形透镜、用于偏光或用于偏光及扩光的偏光透镜，用于调节出光方向及角度的调光透镜，整形透镜与偏光透镜一体成型，整形透镜具有一入射面及侧反射面，或者整形透镜为菲涅尔折反射透镜，偏光透镜具有使光线倾斜入射且偏转射出或偏转扩展射出的出射面。本发明专利技术将整形透镜和偏光透镜一体成型，减少光学交界面，调高了光利用率，整形透镜具有全反射的侧反射面使入射光线能够被全反射进入偏光透镜，避免大角度光线射出，进一步提高了光利用率；通过偏光透镜及调光透镜的至少二次偏光使偏光角度更大。该装置通过结构改进同时实现较大偏折角及较高的光线利用率，且降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于照明
，特别涉及一种高效率偏光装置。
技术介绍
在照明系统中，通常需要有偏光装置，传统的偏光装置大多采用简单的棱镜系统来对光线进行偏转，当偏转角度较大时，一般会采用多片棱镜进行组合来达到目的，这种偏光装置虽然能够满足偏折角度的要求，但是也存在效率偏低的缺陷，在偏折角较大的情况下，光线的利用率非常低，在成本方面也比较昂贵。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高效率偏光装置，在能够实现较大偏折角的同时具有较高的光线利用率。本专利技术是这样实现的，一种高效率偏光装置，包括用于收光或用于收光及偏光的整形透镜、用于偏光或用于偏光及扩光的偏光透镜，以及用于调节出光方向及角度的调光透镜，所述整形透镜与所述偏光透镜一体成型，所述整形透镜具有一入射面以及与所述入射面成钝角相交的满足全反射条件的侧反射面，或者所述整形透镜为与所述入射面和侧反射面对应的菲涅尔折反射透镜，所述偏光透镜具有供光线倾斜入射且偏转射出或偏转扩展射出的出射面。本专利技术将整形透镜和偏光透镜一体成型，减少光线穿过折射界面的菲涅尔反射损耗，调高了光线的利用率，并且整形透镜具有全反射的侧反射面且与入射面成钝角，使入射光线能够被全反射进入偏光透镜，避免大角度光线射出装置，进一步提高了光利用率；进一步地，可以通过偏光透镜的一次偏光结合调光透镜的再次偏光，或者进一步结合整形透镜的偏光，使偏光角度更大；通过偏光透镜的一次扩光及调光透镜的再次扩光实现大偏转角度及大范围出光。因此，该装置通过结构改进同时实现较大偏折角及较高的光线利用率，也不需采用昂贵的部件，降低了成本。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的高效率偏光装置的立体结构示意图；图2是本专利技术第一实施例提供的高效率偏光装置的俯视结构示意图；图3是本专利技术第一实施例提供的高效率偏光装置的侧视结构示意图；图4是图3视图的A-A向剖视图；图5是本专利技术第一实施例提供的高效率偏光装置的光路图；图6是本专利技术第二实施例提供的高效率偏光装置的光路图；图7是本专利技术第三实施例提供的高效率偏光装置的立体结构示意图；图8是本专利技术第三实施例提供的高效率偏光装置的俯视结构示意图；图9是本专利技术第三实施例提供的高效率偏光装置的正视结构示意图；图10是本专利技术第三实施例提供的高效率偏光装置的侧视结构示意图；图11是图10视图的B-B向剖视图；图12是本专利技术第四实施例提供的高效率偏光装置的整形透镜结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件。请参阅附图1～12，本专利技术提供一种高效率偏光装置，其不仅能够实现大角度的偏转，而且具有较高的效率，即具有较高的光线利用率，较小的光损失。该装置主要包括三部分，用于收光或用于收光及偏光的整形透镜01、用于偏光或用于偏光及扩光的偏光透镜02，以及用于调节出光方向及角度的调光透镜03，其中，整形透镜01与偏光透镜02一体成型，二者之间无分界面，而调光透镜03和偏光透镜02之间可以一体成型，也可以分离设置。上述的整形透镜01具有一入射面011以及与入射面011成钝角相交的满足全反射条件的侧反射面012，偏光透镜02则具有使光线倾斜入射且偏转射出或偏转扩展射出的出射面021。在该装置中，整形透镜01可以是仅具有收光功能，还可以在收光的同时进行初步的偏光。偏光透镜02可以仅具有光线偏转功能，还可以在偏光的同时进行初步的扩光，该扩光是指扩大光的发散角度。调光透镜03则可以使光线沿着原偏转方向进一步偏转，并将光线扩展成所需的角度，也可以使光线沿着其他方向(例如与原偏转方向相反的方向)偏转，并将光线扩展成所需的角度；或者将光线向多个不同方向偏转并进行扩展。在本专利技术实施例中，整形透镜01优选为准直透镜，将光源发出的光变为平行光，可以理解，该平行光指发散角为零或者略大于零的光束，其传播方向可以近似与原光束的轴向平行；或者为准直偏光透镜，将光源发出的光变为平行光并改变传输方向，使平行光的方向相对原光束的轴向倾斜，进而实现初步的偏转。以下提供几种具体的实施例：实施例一：如图1～5所示，该高效率偏光装置配置两个光源，具有两个结构相同的整形透镜01，当然也可以配置一个光源，设置一个整形透镜01，整形透镜01较明显的突出于偏光透镜02，但二者为一体，该整形透镜01的入射面011为平面，侧反射面012为环状弧面，在其他实施例中的入射面011也可以是凹面。光源位于入射面011的入光侧，光源发出的光正入射入射面011，也即光源的光轴(光源的出射光的中心轴)与入射面011垂直。该整形透镜01为准直透镜，入射光进入整形透镜01，部分大角度光线被侧反射面012全反射，与未经全反射的光一起被收拢后进入偏光透镜02，在本实施例中，该被收拢的光可以近似为沿着原光束轴向传输的平行光。偏光透镜02与整形透镜01一体，其出射面021为能够使光线偏折的自由曲面，该出射面021与光源的光轴不垂直，因此该平行光相对于出射面021倾斜入射，并偏转射出。该调光透镜03整体呈楔形，其入光面031为自由曲面，出光面032为平面，或者入光面031为平面，出光面032为自由曲面，或者入光面031和出光面032均为自由曲面，这样设计的目的在于实现光的进一步偏转及扩展，本实施例中的偏转光线经过调光透镜03后沿着原偏转方向二次偏转，并且扩大出射角度。在其他实施例中，调光透镜03也可以将光束向其他方向偏转并进行扩展。进一步地，调光透镜03的入光面031或者出光面032也可以加工成多个平面成角度连接的复合面型，使光线分别向不同的方向偏转进而使出射光的方向更加多样化。在其他实施例中，还可以将偏光透镜02的出射面021加工成扩光结构，例如能够发散光线的其他曲面。使偏光透镜02在实现偏光的同时还能够进行初步的扩展，这样，光线最终经过调光透镜03后则发生两次扩展，进一步增大照明范围。实施例二：如图6，本实施例提供的高效率偏光装置与实施例一的结构类似，区别在于，整形透镜01可以对入射光进行收光及偏转，其侧反射面01本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率偏光装置，其特征在于，包括用于收光或用于收光及偏光的整形透镜、用于偏光或用于偏光及扩光的偏光透镜，以及用于调节出光方向及角度的调光透镜，所述整形透镜与所述偏光透镜一体成型，所述整形透镜具有一入射面以及与所述入射面成钝角相交的满足全反射条件的侧反射面，或者所述整形透镜为与所述入射面和侧反射面功能相应的菲涅尔折反射透镜，所述偏光透镜具有供光线倾斜入射且偏转射出或偏转扩展射出的出射面。

【技术特征摘要】
1.一种高效率偏光装置，其特征在于，包括用于收光或用于收光及偏光的
整形透镜、用于偏光或用于偏光及扩光的偏光透镜，以及用于调节出光方向及
角度的调光透镜，所述整形透镜与所述偏光透镜一体成型，所述整形透镜具有
一入射面以及与所述入射面成钝角相交的满足全反射条件的侧反射面，或者所
述整形透镜为与所述入射面和侧反射面功能相应的菲涅尔折反射透镜，所述偏
光透镜具有供光线倾斜入射且偏转射出或偏转扩展射出的出射面。
2.如权利要求1所述的高效率偏光装置，其特征在于，所述整形透镜为准
直透镜或者为准直偏光透镜。
3.如权利要求1或2所述的高效率偏光装置，其特征在于，所述整形透镜
的入射面为平面或者为凹面，侧反射面为环形弧面。
4.如权利要求1或2所述的高效率偏光装置，其特征在于，所述整形透镜
的入光侧开设有凹槽，所述凹槽具有一圆柱形侧面和一凸形底面，所述圆柱形
侧面和所述凸形底面构成所述整形透镜的入射面，所述凸形底面的轴线与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周良，姜君城，
申请(专利权)人：深圳市百康光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44