具有球型调制器的照明装置制造方法及图纸

一种照明装置，其包括光源、光学器件固定器以及球型调制器。光学器件固定器具有凹陷部以及环绕凹陷部的遮蔽部。凹陷部的底部具有开口。球型调制器具有至少一种材料，且此材料的折射系数落在1.3至2.7的范围。光学器件固定器位于光源以及球型调制器之间。球型调制器配置于光学器件固定器的凹陷部并遮蔽开口。光源朝向开口的方向提供光，且光源以及开口沿着球型调制器的光轴排列。调制器的光轴排列。调制器的光轴排列。

【技术实现步骤摘要】
具有球型调制器的照明装置


[0001]本专利技术涉及光学装置。更具体地说，本专利技术涉及具有球型调制器的照明装置。

技术介绍

[0002]发光二极管(light emitting diode，LED)所输出的光子是来自电子从导电带转换到价电带时所释放的能量。发光二极管的光子发射是自发过程，因为每个能带转换都是独立事件，所以发光二极管产生的自发光谱具有相当大的带宽。通过调整发光二极管的结构以及操作条件，此发光装置可以以新的模式运作，并输出波长带宽小鱼0.1纳米的相干光谱。此为激光二极管(laser diode)，亦即通过受激辐射产生的光放大装置(light amplification by stimulated emission of radiation)，其可以直接将电能转换为光。
[0003]垂直腔面发射激光器(vertical
‑
cavity surface
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emitting laser，VCSEL，又译垂直共振腔面射型激光)是一种半导体激光二极管，其激光光束自上表面垂直发出。垂直腔面发射激光器已经应用在大量需要激光装置的产品中，包括电脑鼠标、光纤通讯装置、激光打印机、脸部辨识器、智能眼镜等。
[0004]一般而言，垂直腔面发射激光器的大小不超过200微米(micrometer，μm)。相似地，控制从激光二极管发出的光的会聚的透镜尺寸也会变小。此小维度下，在组装、调整透镜以及垂直腔面发射激光器的过程中，操作人员都会面临极大的挑战。因此，本领域需要具有较佳良率的垂直腔面发射激光器工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种照明裝置，其用以通過固態光源產生准直光束。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：一种照明装置，其用以提供会聚光或准直光。照明装置包括光源、光学器件固定器以及球型调制器。光学器件固定器具有凹陷部以及环绕凹陷部的遮蔽部。凹陷部的底部具有开口。球型调制器具有至少一种材料，且此材料的折射系数落在1.3至2.7的范围。光学器件固定器位于光源以及球型调制器之间。球型调制器配置于光学器件固定器的凹陷部并遮蔽开口。光源朝向开口的方向提供光，且光源以及开口沿着球型调制器的光轴排列。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，球型调制器的中心和光源之间的距离不超过球型调制器的焦距。遮蔽部在球型调制器的周围形成盘状边缘，且光学器件固定器为不透光或适于反射光。球型调制器的直径和光学器件固定器的直径的比值落在1至100范围。盘状边缘的形状为多边形或圆形。凹陷部形成环绕开口的盘底状外缘，且外缘的曲率半径和球型调制器的外表面的曲率半径相同。光学器件固定器的材质包括半导体材质或聚合物材质。
[0008]在本专利技术的实施例中，球型调制器为球体，且球体的直径落在5微米至500微米的范围。
[0009]在本专利技术的另一实施例中，球型调制器包括多个第一微球体，且每个第一微球体的直径小于光源所提供的光的波长的至少十倍。
[0010]在本专利技术的再一实施例中，球型调制器包括多个第二微球体，且每个第二微球体的直径与每个第一微球体的直径的比值落在0.1至0.9的范围。
[0011]在本专利技术的实施例中，第一微球体的材质的折射系数和第二微球体的材质的折射系数不同。
[0012]在本专利技术的实施例中，第一微球体的材质为玻璃或聚合物。
附图说明
[0013]以下关于本专利技术实施例的详细内容将参照以下图式说明：
[0014]图1是本专利技术一些实施例的照明装置的立体示意图；
[0015]图2是本专利技术一些实施例的照明装置的剖面示意图；
[0016]图3是本专利技术一些实施例的照明装置的另一剖面示意图；
[0017]图4是本专利技术一些实施例的光学器件固定器以及光源的上视图；
[0018]图5是另一光学器件固定器以及光源的上视图；
[0019]图6是本专利技术另一实施例的照明装置的剖面示意图；
[0020]图7是本专利技术再一实施例的照明装置的剖面示意图；
[0021]图8是本专利技术又再一实施例的照明装置的剖面示意图；
[0022]图9是本专利技术另一实施例的照明装置的剖面示意图；
[0023]图10是本专利技术再一实施例的照明装置的剖面示意图；以及
[0024]图11是本专利技术又再一实施例的照明装置的剖面示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0026]本专利技术实施例提出了一种具有球型调制器以及光学器件固定器的照明装置，且此照明装置用以产生聚集、会聚的光或准直光。
[0027]参照图1，本实施例的照明装置100包括光源110、光学器件固定器120以及球型调制器130。光学器件固定器120固定于光源110以及球型调制器130之间。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，球型调制器130具有一个或多个折射系数落在1.3至2.7的范围的材料。球型调制器130是一个球体型态的调制器，且上述材料占用了球体百分之七十以上的空间，并覆盖了百分之九十以上的球体表面。
[0029]举例而言，球型调制器130的材料可以是玻璃及/或聚合物。在一些实施例中，此材料可以包括熔融石英(fused silica)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、蓝宝石(sapphire)、钻石或碳化硅(moissanite)、或其他折射系数落在1.3至2.7的范围的光可穿透材料。对于本领于所属具有通常知识的技术人员而言，在不脱离本专利技术的精神的前提下，不需经过大量的实验即可应用其他材料。
[0030]光学器件固定器120固定在光源110以及球型调制器130之间。光学器件固定器120位于光源110上方，而球型调制器130配置在光学器件固定器120上。
[0031]光学器件固定器120具有凹陷部121以及遮蔽部123。遮蔽部123环绕凹陷部121，且凹陷部121的底部具有开口122。在光学器件固定器120上，凹陷部121向内凹陷，而开口122是形成在凹陷部121的中间。
[0032]球型调制器130具有一个或多个折射系数落在1.3至2.7的范围的材料，而球型调制器130配置在光学器件固定器120的凹陷部121上。球型调制器130覆盖开口122，且光源沿着朝向开口122的方向提供光L。球型调制器130通过光学器件固定器120的开口122接收来自光源110的光L。
[0033]光源110以及开口112沿着光轴A排列。在一些实施例中，光学器件固定器120露出光源110的上表面(亦即发光表面)，并覆盖光源110的四周区域。
[0034]参照图2，在本实施例中，光学器件固定器120的开口122可以定义球型调制器130的外表面上的光入射区域，且凹陷部121的形状可以避免球型调制器130移动，而光学器件固定器120的遮蔽部123反射自光源110以大光学角(亦即发射角度和发光表面的法向量之间的夹角)发出的光。因此，光学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括：一光源；一光学器件固定器，具有凹陷部以及环绕所述凹陷部的遮蔽部，其中所述凹陷部的底部具有一开口；以及一球型调制器，具有至少一种材料，且所述材料的折射系数落在1.3至2.7的范围其中所述光学器件固定器位于所述光源以及所述球型调制器之间，且所述球型调制器配置于所述光学器件固定器的所述凹陷部并遮蔽所述开口，且所述光源朝向所述开口的方向提供光，且所述光源以及所述开口沿着所述球型调制器的光轴排列。2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述球型调制器的中心和所述光源之间的距离不超过所述球型调制器的焦距。3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述遮蔽部在所述球型调制器的周围形成盘状边缘，且所述光学器件固定器为不透光或适于反射光，且所述球型调制器的直径和所述光学器件固定器的直径的比值落在1至100的范围。4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述盘状边缘的形状为多边形或圆形。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩然，贾伯良，陈庆久，李文荣，
申请(专利权)人：艾光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：