一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件技术

本发明专利技术涉及一种光学反射结构，尤其涉及一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件。为了解决传统反光三棱镜结构，在直线光源的平行光路入射到其反光面时，无法改变其平行反射光路的问题，本发明专利技术提供一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件。所述光学反射结构包括反光面，所述反光面为凹弧面。该光学反射结构的凹弧面，可将直线光源修饰为非平行光路，使反射光路产生偏转角。

An optical reflection structure for parallel optical path modification and its preparation method and a concave arc reflector

The invention relates to an optical reflection structure, in particular to an optical reflection structure for parallel optical path modification, a preparation method and a concave arc reflector. In order to solve the traditional three reflective prism in line light source in parallel light incident to the reflective surface, can not change the parallel reflection light path problem, the present invention provides a method for parallel light modified optical reflection structure and a preparation method thereof, and a concave reflecting element. The optical reflection structure includes a reflective surface, and the reflective surface is a concave arc. The concave arc of the optical reflection structure can be modified by a linear light source to a non parallel optical path, making the reflective optical path a partial rotation angle.

【技术实现步骤摘要】
一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件
本专利技术涉及一种光学反射结构，尤其涉及一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件。
技术介绍
传统的三棱镜其截面一般为标准的三角形结构，甚至是特殊的正三角形或等腰三角形等。三棱镜作为光学结构一般由如下两种用途：(1)三条边对应的三面均为透光面，作为一种光学透射结构。通常利用两个侧面的折射光路作用作为分光镜，或利用反射、全反射、折射光路作为反光镜，也可利用两个侧面折射向上的光路作为聚光镜，甚至是利用两个侧面结合特殊90°顶角作为回光镜。(2)至少一条以上的边对应的面为反射面，作为一种光学反射结构。通常可利用多个三棱镜组合，利用其反射面来构成多次反射光路，作为导光镜，典型的如水下潜望、户外光线采集传导等应用。针对反光用的三棱镜结构，中国专利申请200420034925.X(2004年1月14日)公开了一种模拟窗式自然光采集及传导装置，中国专利申请201420617918.6(2014年10月24日)公开了一种单摄像头全景记录装置，中国专利申请200910079162.8(2009年3月3日)公开了一种镜像立体摄像设备及方法。然而，无论上述何种专利，反光用的三棱镜结构均为传统三棱镜结构，其截面三边形的所有边均为直线，或者说，其任意侧面均为一种标准平面，该种结构也只能完成简单的光路反射，当平行光源入射时是无法打破出射光的平行度的，更不用说对其修饰后使其满足特定光路反射规律(例如抬高或降低平均反射方向，便于其他关联部件完成对反射光的收集、再次反射、再次透射等要求，或是纯粹的光线扰乱或光线收敛)，从而导致了传统三棱镜结构的应用局限性。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
技术实现思路
为了解决传统反光三棱镜结构，在直线光源的平行光路入射到其反光面时，无法改变其平行反射光路的问题，本专利技术提供一种用于平行光路修饰的光学反射结构及其制备方法、及一种凹弧面反光元件。该光学反射结构的反光面为凹弧面，可将直线光源修饰为非平行光路，使反射光路产生偏转角。为了解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术提供一种光学反射结构，所述光学反射结构包括反光面，所述反光面为凹弧面。进一步的，所述反射结构为三棱镜结构，所述三棱镜结构的一个侧面为凹弧面。该具有凹弧面的三棱镜结构称为凹弧面三棱镜结构，也称为一种光路可渐变修饰的凹弧面反光三棱镜结构。进一步的，所述光学反射结构为三棱镜，所述三棱镜的横截面为直角三角形，所述三角形的斜边为向三角形内凹的弧边，所述三棱镜的斜面为凹弧面。进一步的，所述弧面为反光面。当平行光线入射到反光弧面上后，会打破原有平行度，导致反射光线之间产生偏转角。进一步的，所述光学反射结构中，所述三角形的一条直角边处于水平面。在所述凹弧面反光三棱镜结构中，所述横截面的左侧弧边的圆弧所在圆心角为θa，所在弦的方向角为α2，，通过α2和θa即可确定横截面左半部形状。进一步的，所述光学反射结构中，所述三棱镜结构的凹弧面经反光处理形成反光面。所述三棱镜的凹弧面的表面的反光处理为利用任何化学、物理过程在表面产生反光面的方法，包括凹弧面的表面上进行金属镀膜、高分子涂料涂覆。三棱镜结构也称为结构层，三棱镜结构的凹弧面也可由结构层材质本身直接打磨抛光或压延成型形成反光面。进一步的，所述光学反射结构中，所述三棱镜结构的凹弧面上设置有反射层，所述反射层形成反光面。本专利技术还提供一种凹弧面反光元件，所述反光元件包括结构层和底材层，所述结构层设置在底材层上，所述结构层选自所述的光学反射结构。进一步的，所述凹弧面反光元件包括结构层、底材层和反射层，所述反射层设置于所述光学反射结构的凹弧面上，所述反射层的形状为凹弧面，所述反射层形成反光面。所述底材层紧贴于三棱镜底面。进一步的，在所述凹弧面反光元件中，三棱镜结构的高度为H，所述底材层的厚度T＝0.1～10H。进一步的，所述底材层的厚度T＝0.8～1.2H。进一步的，所述底材层的厚度优选为1H。三棱镜结构的高度为H，H的范围是10-2～102mm，根据实际应用选择，不作优选。宏观的三棱镜结构的高度为H，H的范围是1～102mm，可选10mm。微观三棱镜结构的高度为H，H的范围是10-2～1mm，可选0.1mm。进一步的，在所述凹弧面反光元件中，所述三棱镜结构的结构层的材质选自高分子材料、金属材料或非金属材料；所述反射层的材质选自金属镀层、或高分子涂层、或与结构层相同的材质；所述底材层的材质选自高分子材料或与结构层相同的材质。当光学反射结构为三棱镜，所述凹弧面反光元件也可称为凹弧面反光三棱镜结构，或凹弧面三棱镜反光元件。本专利技术还提供一种所述的光学反射结构的制备方法，所述方法包含下述步骤：(1)在特定互补结构的模具中填充紫外光固化或热固化高分子材料、金属材料、非金属材料；(2)利用光固化、热固化、冷却或是烧结成型工艺，脱模后制得特定的三棱镜结构；(3)将三棱镜结构的侧面进行反光处理。进一步的，在上述步骤(2)中，如三棱镜结构的侧面与预期形状有差异，可通过精密切割、精密打磨处理侧面。进一步的，所述的光学反射结构的制备方法包含下述步骤：(1)将高分子材料、金属材料、或非金属材料进行压延或是精密切割、精密打磨取得预期形状；(2)将三棱镜结构的侧面进行反光处理。进一步的，所述制备方法包含下述步骤：(1)直接将金属材料进行压延或是精密切割、精密打磨取得预期形状；(2)将三棱镜结构的侧面无需额外进行反光处理，直接将金属材质抛光成反光面。本专利技术还提供一种光路可渐变修饰的光学反射结构的制备方法，包含下述步骤：(1)在特定互补结构的模具中填充紫外光固化或热固化树脂；(2)利用光固化或热固化成型工艺，脱模后制得特定的三棱镜结构；(3)将三棱镜结构的侧面进行反光处理。本专利技术提供的光学反射结构用于平行光路修饰，解决了直线光源(LinearLightSource)的平行光路(ParallelLight)从结构外向内或从结构内向外入射到三棱镜结构的侧边时，无法改变其平行反射光路的现象。所述光学反射结构包括至少半个水平放置的凹弧面反光三棱镜结构，当平行光线入射到反光弧面上后，会打破原有平行度，导致反射光线之间产生偏转角。本专利技术提供的光学反射结构，可将直线平行光源通过反射过程修饰为非平行光路(Non-parallelLight)，修饰效果用以满足特定光路反射规律，例如抬高或降低平均反射方向，便于其他关联部件完成对反射光的收集、再次反射、再次透射等要求，或是纯粹的光线扰乱或光线收敛，从而打破了传统反光三棱镜结构的应用局限。与现有技术相比，本专利技术所提供的光学反射结构，具有下述特点：可将直线光源通过弧形反光面(也称为反射面)修饰为非平行光路，使反射光路产生偏转角。可用于需要扰乱直线光路或控制其出射光角度符合特定偏转角的场合。附图说明图1为微元反射界面上的光路方向角分析图；图2为传统反光三棱镜结构的横截面上左半部入射的光路图；图3为凹弧面反光三棱镜结构的横截面上左半部入射的光路图；图4为半个传统反光三棱镜结构；图5为一个完整传统反光三棱镜结构；图6为半个凹弧面反光三棱镜结构；图7为本专利技术提供一种凹弧面三棱镜反光元件；图8圆弧的半径、对称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学反射结构，其特征在于，所述光学反射结构包括反光面，所述反光面为凹弧面。

【技术特征摘要】
1.一种光学反射结构，其特征在于，所述光学反射结构包括反光面，所述反光面为凹弧面。2.根据权利要求1所述的光学反射结构，其特征在于，所述反射结构为三棱镜结构，所述三棱镜结构的一个侧面为凹弧面。3.根据权利要求1所述的光学反射结构，其特征在于，所述光学反射结构为三棱镜，所述三棱镜的横截面为直角三角形，所述三角形的斜边为向三角形内凹的弧边，所述三棱镜的斜面为凹弧面。4.如权利要求书2所述光学反射结构，其特征在于，所述三棱镜结构的凹弧面经反光处理形成反光面。5.根据权利要求1所述的光学反射结构，其特征在于，所述三棱镜结构的凹弧面上设置有反射层，所述反射层形成反光面。6.一种凹弧面反光元件，其特征在于，所述反光元件包括结构层和底材层，所述结构层设置在底材层上，所述结构层选自权利要求1-5中任一项所述的光学反射结构。7.如权利要求书6所述凹弧面反光元件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，夏寅，周鼎，汪诚，刘建凯，罗维德，唐海江，张彦，
申请(专利权)人：宁波激智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33