一种光线控制装置和被动发光像源制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光线控制装置和被动发光像源，其中，该光线控制装置包括：反射元件、光特性转换元件和透反元件；反射元件和透反元件分别设置在光特性转换元件的两侧；透反元件用于透过第一特性的光线、并反射第二特性的光线；光特性转换元件用于转换透过光线的特性，且允许光线双向透过；第二特性的光线经偶数次透过光特性转换元件后转换生成的光线包含第一特性的光线；反射元件用于将入射光反射至光特性转换元件。通过本发明专利技术实施例提供的光线控制装置和被动发光像源，可以提高光线的利用率，利用小功率的光源即可发出高亮的光线，进而形成高亮度的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种光线控制装置和被动发光像源
本专利技术涉及光学成像
，具体而言，涉及一种光线控制装置和被动发光像源。
技术介绍
光源是指能发出一定波长范围的电磁波(例如可见光、紫外线、红外线等)的物体，例如LED(LightEmittingDiode，发光二极管)等；在照明以及显示成像等领域，光源是必不可少的器件。现有包含光源的设备(例如照明设备、液晶显示器等)只是简单地利用光源发出的光线，而光源一般是点光源或近似点光源，即光源会向四周发出光线，传统光源设备对光源的利用率较低。具体的，传统的照明设备(例如LED)在发出可见光的同时，还会发出不可见光(例如紫外线等)，该部分不可见光对照明功能是无用的。而某些显示成像设备(例如液晶显示器)利用背光源成像时，背光源发出的光线只有极少一部分用于成像，导致成像亮度较低。虽然可以通过提高光源功率来解决成像亮度低的问题，但这相应会带来光源功耗高、且发热量大的问题，从而增加了对光源设备的散热要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种光线控制装置和被动发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光线控制装置，其特征在于，包括：反射元件、光特性转换元件和透反元件；所述反射元件和所述透反元件分别设置在所述光特性转换元件的两侧；/n所述透反元件用于透过第一特性的光线、并反射第二特性的光线；/n所述光特性转换元件用于转换透过的光线的特性，且允许光线双向透过；所述第二特性的光线经偶数次透过所述光特性转换元件后转换生成的光线包含所述第一特性的光线；/n所述反射元件用于将入射至所述反射元件的光线反射至所述光特性转换元件。/n

【技术特征摘要】
1.一种光线控制装置，其特征在于，包括：反射元件、光特性转换元件和透反元件；所述反射元件和所述透反元件分别设置在所述光特性转换元件的两侧；
所述透反元件用于透过第一特性的光线、并反射第二特性的光线；
所述光特性转换元件用于转换透过的光线的特性，且允许光线双向透过；所述第二特性的光线经偶数次透过所述光特性转换元件后转换生成的光线包含所述第一特性的光线；
所述反射元件用于将入射至所述反射元件的光线反射至所述光特性转换元件。


2.根据权利要求1所述的光线控制装置，其特征在于，
所述第一特性的光线为第一偏振状态的光线，所述第二特性的光线为第二偏振状态的光线；所述第一偏振状态与所述第二偏振状态不同。


3.根据权利要求2所述的光线控制装置，其特征在于，
所述第一特性的光线为满足第一琼斯矩阵的光线，所述第二特性的光线为满足第二琼斯矩阵的光线；
所述第一琼斯矩阵为所述第二琼斯矩阵为θ表示光矢量与入射光线的矢量坐标系中X轴的夹角，n为整数。


4.根据权利要求2所述的光线控制装置，其特征在于，所述光特性转换元件为相位延迟片。


5.根据权利要求4所述的光线控制装置，其特征在于，所述相位延迟片满足琼斯矩阵:

其中，β表示所述相位延迟片的快慢轴与入射光线的矢量坐标系中X轴Y轴的夹角，β∈[0,2π]，σ表示所述相位延迟片的快轴对慢轴的相位超前。


6.根据权利要求5所述的光线控制装置，其特征在于，β＝0，m为整数，a为非零整数。


7.根据权利要求2所述的光线控制装置，其特征在于，所述透反元件为高分子薄膜、氧化物薄膜或光子晶体。


8.根据权利要求1所述的光线控制装置，其特征在于，还包括光线聚集元件；所述光线聚集元件设置在所述透反元件远离所述光特性转换元件的一侧；
所述光线聚集元件用于对光线进行聚焦。


9.根据权利要求8所述的光线控制装置，其特征在于，所述光线聚集元件包括凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜、或以上几种透镜组合中的一项或多项。


10.根据权利要求8所述的光线控制装置，其特征在于，还包括：弥散元件；
所述弥散元件设置在所述光线聚集元件远离所述透反元件的一侧，所述弥散元件用于将所述光线聚集元件的出射光弥散开、并形成光斑；或者
所述弥散元件设置在所述透反元件与所述光线聚集元件之间，所述弥散元件用于将所述透反元件的出射光弥散开、并形成光斑。


11.根据权利要求10所述的光线控制装置，其特征在于，所述弥散元件为衍射光学元件。


12.根据权利要求10所述的光线控制装置，其特征在于，所述弥散元件的微结构按照第一畸变形态排布；所述第一畸变形态与正常成像时所成图像的第二畸变形态呈相反且对应的关系。


13.根据权利要求1所述的光线控制装置，其特征在于，还包括：准直元件，用于将光线的出射方向调整至预设角度范围内；
所述准直元件设置在所述反射元件与所述光特性转换元件之间，用于将光线进行准直后发射至所述光特性转换元件。


14.根据权利要求13所述的光线控制装置，其特征在于，所述准直元件为准直透镜或准直膜；
所述准直透镜包括凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜、或以上几种透镜组合中的一种或多种。


15.根据权利要求14所述的光线控制装置，其特征在于，所述准直元件与光源位置之间的距离为所述准直元件的焦距。


16.根据权利要求1所述的光线控制装置，其特征在于，
所述反射元件包括灯杯；所述灯杯为由反光面围成的中空壳体，且所述灯杯的开口方向朝向所述光特性转换元件；所述灯杯远离开口的端部用于设置光源。


17.根据权利要求16所述的光线控制装置，其特征在于，所述灯杯的反光面为反向反射面；
光线入射向所述反向反射面后，沿与入射方向相反的方向射出。


18.根据权利要求16或17所述的光线控制装置，其特征在于，还包括：准直元件；
所述准直元件设置在所述灯杯的内部，且所述准直元件的尺寸小于所述灯杯的开口大小；所述准直元件用于将所述灯杯内的光源发出的部分光线进行准直后发射至所述光特性转换元件。


19.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：方涛，徐俊峰，吴慧军，
申请(专利权)人：未来北京黑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11