混光结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种混光结构。混光结构包括入光面、出光面和两个侧面围成的混光腔，入光面与出光面相对设置，出光面包括全反射区域、第一出射区域和第二出射区域，全反射区域位于第一出射区域和第二出射区域之间，至少部分入射光线由入光面进入混光腔中，然后经全反射区域后分别沿第一方向和第二方向进行传播，最终分别由第一出射区域和第二出射区域出射，第一方向与第二方向相反，第一方向与至少部分入射光线的Y分量方向相同。本实用新型专利技术解决了现有技术中的混光结构存在小型化和出射光斑面积扩展难以同时兼顾的问题。面积扩展难以同时兼顾的问题。面积扩展难以同时兼顾的问题。

【技术实现步骤摘要】
混光结构


[0001]本技术涉及三维成像设备
，具体而言，涉及一种混光结构。

技术介绍

[0002]随着光学领域的发展及用于需求的增加，成像显示设备朝向多元化发展。例如智能穿戴设备、AR/VR光机等等迭代的趋势随着市场需求渐渐开始转向小型化，需要照明模组体积尽可能的小，以便于应用在小型化便携式的产品中，同时要求可以实现大范围的照明光斑面积，提高对光源能量的利用率，这对光学设计人员提出了更高的要求。
[0003]在照明光学领域中，使光线均匀化一直是重大难题，需要在一定的空间内对不同波长的光线进行均匀化处理，以达到空间色分布均匀的目的。目前有漫反射混光腔、导光柱等传统的混光方式，原理都是基于让光线在空间内多次反射、混合实现，但现有的混光结构无法实现光斑面积扩展的效果，功能性较差。
[0004]也就是说，现有技术中的混光结构存在小型化和出射光斑面积扩展难以同时兼顾的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种混光结构，以解决现有技术中的混光结构存在小型化和出射光斑面积扩展难以同时兼顾的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种混光结构，包括入光面、出光面和两个侧面围成的混光腔，入光面与出光面相对设置，出光面包括全反射区域、第一出射区域和第二出射区域，全反射区域位于第一出射区域和第二出射区域之间，至少部分入射光线由入光面进入混光腔中，然后经全反射区域后分别沿第一方向和第二方向进行传播，最终分别由第一出射区域和第二出射区域出射，第一方向与第二方向相反，第一方向与至少部分入射光线的Y分量方向相同。
[0007]进一步地，第一方向和第二方向均与混光结构的厚度方向垂直。
[0008]进一步地，入光面包括入射区域、第一反射区域和第二反射区域，入射区域位于第一反射区域和第二反射区域之间，且入射区域与全反射区域、第一反射区域与第一出射区域、第二反射区域与第二出射区域均相对设置，经全反射区域后沿第一方向传输的光线由第一反射区域反射至第一出射区域，经全反射区域后沿第二方向传输的光线由第二反射区域反射至第二出射区域。
[0009]进一步地，入射区域、第一反射区域、第二反射区域、全反射区域、第一出射区域和第二出射区域形成一组混光部件，混光结构包括多组混光部件，多组混光部件沿第一方向和/或第二方向顺次设置。
[0010]进一步地，入射区域为平面。
[0011]进一步地，全反射区域包括第一全反射面和第二全反射面，第一全反射面与第二全反射面呈角度连接，且第一全反射面与第二全反射面之间的距离沿远离入光面的方向逐
渐减小，由入射区域入射的一部分光线依次经第一全反射面和第二全反射面的全反射后沿第一方向进行传输，由入射区域入射的另一部分光线依次经第二全反射面和第一全反射面的全反射后沿第二方向进行传输。
[0012]进一步地，第一全反射面与第二全反射面之间的角度大于等于30
°
且小于等于150
°
。
[0013]进一步地，第一反射区域包括呈角度连接的第一反射面和第二反射面，第一反射面与第二反射面之间的距离沿远离出光面的方向逐渐减小，第一反射面用于接收全反射区域的光线，第二反射面用于接收第一反射面的光线，第二反射区域包括呈角度连接的第三反射面和第四反射面，第三反射面与第四反射面之间的距离沿远离出光面的方向逐渐减小，第三反射面用于接收全反射区域的光线，第四反射面用于接收第三反射面的光线，第一反射面和第三反射面分别与入射区域的两侧连接，第一反射面与第二反射面之间的角度大于等于30
°
且小于等于150
°
；和/或第三反射面与第四反射面之间的角度大于等于30
°
且小于等于150
°
。
[0014]进一步地，第一出射区域为平面或者多段面段呈角度顺次连接形成的微结构；和/或第二出射区域为平面或者多段面段呈角度顺次连接形成的微结构。
[0015]进一步地，当第一出射区域和/或第二出射区域为平面时，平面上设置有微透镜阵列。
[0016]进一步地，当第一出射区域和/或第二出射区域为微结构时，微结构中的至少一个面段上设置有微透镜阵列。
[0017]应用本技术的技术方案，混光结构包括入光面、出光面和两个侧面围成的混光腔，入光面与出光面相对设置，出光面包括全反射区域、第一出射区域和第二出射区域，全反射区域位于第一出射区域和第二出射区域之间，至少部分入射光线由入光面进入混光腔中，然后经全反射区域后分别沿第一方向和第二方向进行传播，最终分别由第一出射区域和第二出射区域出射，第一方向与第二方向相反，第一方向与至少部分入射光线的Y分量方向相同。
[0018]通过在出光面设置全反射区域，使得光线折回至混光结构中进行传输，将混光结构的厚度当成混光腔，不需要另外设置混光的元件，极大程度减小了混光所需体积，有利于混光结构及模组的小型化、轻便化，并且由于全反射区域将光线向多个方向进行扩散，不局限于将光线全反射改变出射光的位置，使得全反射区域能够改变光线在混光腔中的传播方向，使得入射光线由入光面进入混光腔中，然后经全反射区域后分别沿第一方向和第二方向进行传播，最终分别由第一出射区域和第二出射区域出射，第一方向与第二方向相反，第一方向与至少部分入射光线的Y分量方向相同。这样设置使得光线在混光腔中沿第一方向和第二方向的不同方向进行多次全反射，再以大面积、大立体角从入光面对应的出光面出射，可以有效扩展出射光斑面积，使光束达到更好的混光和面积扩展效果，实现了扩大出射光斑面积、提高光源利用率和均匀混光。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
在附图中：
[0020]图1示出了本技术的一个可选实施例的混光结构的光路示意图；
[0021]图2示出了图1中混光结构的沿第一方向的光线传输示意图；
[0022]图3示出了图1中混光结构的沿第二方向的光线传输示意图；
[0023]图4示出了图2中的光路的放大图；
[0024]图5示出了图3中的光路的放大图；
[0025]图6示出了本技术的混光结构的光路示意图；
[0026]图7示出了本技术的一种可选实施例的混光结构的出射区域的示意图；
[0027]图8示出了本技术的另一种可选实施例的混光结构的出射区域的示意图；
[0028]图9示出了本技术的另一种可选实施例的混光结构的出射区域的示意图；
[0029]图10示出了本技术的另一种可选实施例的混光结构的出射区域的示意图。
[0030]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0031]10、入光面；11、入射区域；12、第一反射区域；121、第一反射面；122、第二反射面；13、第二反射区域；13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混光结构，其特征在于，包括入光面（10）、出光面（20）和两个侧面（30）围成的混光腔，所述入光面（10）与所述出光面（20）相对设置，所述出光面（20）包括全反射区域（21）、第一出射区域（22）和第二出射区域（23），所述全反射区域（21）位于所述第一出射区域（22）和所述第二出射区域（23）之间，至少部分入射光线由所述入光面（10）进入所述混光腔中，然后经所述全反射区域（21）后分别沿第一方向（40）和第二方向（50）进行传播，最终分别由所述第一出射区域（22）和所述第二出射区域（23）出射，所述第一方向（40）与所述第二方向（50）相反，所述第一方向（40）与所述至少部分入射光线的Y分量方向相同。2.根据权利要求1所述的混光结构，其特征在于，所述第一方向（40）和所述第二方向（50）均与所述混光结构的厚度方向垂直。3.根据权利要求1所述的混光结构，其特征在于，所述入光面（10）包括入射区域（11）、第一反射区域（12）和第二反射区域（13），所述入射区域（11）位于所述第一反射区域（12）和所述第二反射区域（13）之间，且所述入射区域（11）与所述全反射区域（21）、所述第一反射区域（12）与所述第一出射区域（22）、所述第二反射区域（13）与所述第二出射区域（23）均相对设置，经所述全反射区域（21）后沿所述第一方向（40）传输的光线由所述第一反射区域（12）反射至所述第一出射区域（22），经所述全反射区域（21）后沿所述第二方向（50）传输的光线由所述第二反射区域（13）反射至所述第二出射区域（23）。4.根据权利要求3所述的混光结构，其特征在于，所述入射区域（11）、所述第一反射区域（12）、所述第二反射区域（13）、所述全反射区域（21）、所述第一出射区域（22）和所述第二出射区域（23）形成一组混光部件，所述混光结构包括多组所述混光部件，多组所述混光部件沿所述第一方向（40）和/或所述第二方向（50）顺次设置。5.根据权利要求3所述的混光结构，其特征在于，所述入射区域（11）为平面。6.根据权利要求3所述的混光结构，其特征在于，所述全反射区域（21）包括第一全反射面（211）和第二全反射面（212），所述第一全反射面（211）与所述第二全反射面（212）呈角度连接，且所述第一全反射面（211）与所述第二全反射面（212）之间的距离沿远离所述入光面（10）的方向逐渐减小，由所述入射区域（11）入射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程治明，黄哲，明玉生，王聪，贾敏，陈远，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：新型
国别省市：