多功能光学模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能光学模块，用于设置在光源前方，具有一个基板，在基板上排列设置有至少两个光学元件，该光学元件包括前后设置的光栅状非球面透镜阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列设置在靠近光源的位置，非球面透镜设置在远离光源的位置。采用本实用新型专利技术，可以提高光能的利用率，达到节能的效果，同时，还可以根据照明区域的需要，形成适应不同照明区域的均匀光斑。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

'本技术涉及照明
，尤其是用于照明的光学模块。
技术介绍
现有的照明灯，光线是向四周发散，它的光能的利用率大多不高。在现有的照明技术中，为追求提高光能的利用率，以便节约能源，因此就有了光学模块，通过光学模块来收拢、聚集光线。有些照明区域，也需要特殊的光斑形状，如矩形、圆形、椭圆形等。但现有的照明技术，还不能使光斑的形状适应特定的照明区域。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种多功能光学模块，它能够提高光源的光能利用率，而且能够产生特殊的照明光斑。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为 一种多功能光学模块，用于设置在光源前方，具有基板，在基板上排列设置有至少两个光学元件，该光学元件包括前后设置的光栅状非球面透镜阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列设置在靠近光源的位置，非球面透镜设置在远离光源的位置。光栅状非球面透镜阵列为光栅状半圆柱体条状透镜阵列。光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。光学元件可绕其轴心在基板上转动。光栅状非球面透镜阵列平行于基板的平面。本技术借助"二次光学系统"的原理进行设计，这种光学系统可对光源的发光方向作出改变。光线在经过不同的传播介质时，会在不同折射率的介面上发生传播方向的偏移，偏移的方向同入射角度及所经过的传播介质的折射率有关。在本技术中，当光线从光学元件的光栅状非球面透镜阵列一侧射入，从非球面透镜一侧射出时，可形成矩形的光斑。光线经光栅状非球面透镜阵列后产生变化，可在垂直光栅的方向上将光斑扩宽，而在平行光栅的方向上将光斑收敛，从而得到矩形光斑。入射光再通过非球面透镜时，可以通过非球面透镜修正光路的象差，去除不必要的杂光，可得到均匀的矩形的出射光斑。由于这个矩形光斑将光线收拢、聚集，因此就提高了光的强度，也即提高了光能的利用率。将多个光学元件进行组合排列在基板上形成光学模块，调整每个光学元件的旋转角度，可以将每个光学元件射出的光斑组合成不同形状的照射光斑。附图说明图1是本技术实施例1的示意图；图2是图1的右视图并带有光源；图3是光学元件的结构放大示意图；图4是本技术实施例2的示意图；图5是本技术实施例3的示意图。具体实施方式实施例1如图l、 2所示，多功能光学模块有一个透明的基板l，设置在光源3的前方，在基板1上排列设置有光学元件2,该光学元件2可以嵌入在基板1上，该光学元件2包括前后设置的光栅状非球面透镜阵列5和非球面透镜4，光栅状非球面透镜阵列5设置在靠近光源3的位置，非球面透镜 设置在远离光源3的位置。光栅状非球面透镜阵列5平行于基板1的平面。如图3所示，光栅状非球面透镜阵列5为光栅状半圆柱体条状透镜阵列，光栅状半圆柱体条状透镜阵列具有半圆柱弧面的一侧朝向非球面透镜。光学元件2可绕其轴心在基板1上转动。本实施例中，基板上的光学元件上中的光栅状非球面透镜阵列的方向都一致，它形成的光斑是一个矩形。改变基板上光学元件行、列的数量，可以改变矩形光斑的大小。调整光学模块与光源的距离，也可以对光照强度的强弱和光斑形状的大小产生影响。实施例2如图4所示，本实施例与实施例l的结构基本相同，仅仅是光学元件的数量和各光栅状非球面透镜阵列的角度不同，相邻的光学元件中的光栅状非球面透镜阵列的方向相互垂直，它形成的光斑形状是一个正方形。实施例3如图5所示，本实施例与实施例l的结构基本相同，仅仅是光学元件的数量和各光栅状非球面透镜阵列的角度不同，分布在四个角的光学元件中的光栅状非球面透镜阵列旋转一定的角度，它形成的光斑形状将是一个椭圆形。实施例4本实施例与实施例l的结构相同，仅仅是各光栅状非球面透镜阵列与光源的距离不同，相邻列的光学元件中的光栅状非球面透镜阵列的方向可以实施例l、2、 3相同，它最后形成的光斑形状将是一个多变的形状。本技术多功能光学模块的基板上可以设置2个以上光学元件，并可按光斑的形状和大小要求，排列光学元件，多功能光学模块的大小，可根据使用要求的光斑效果设计而定，多功能光学模块的形状亦可为圆、方、长、心型、多边形、椭圆形，它的形态主要根据灯具的外型要求而变化；多功能光学模块的基板可透明，也可不透明，采用不易变形、抗紫外幅射、不易老化的材料制成;光学元件相互之间的位置可调、可变；基板与光学元件可以由不易老化的粘合剂连成一体，粘合后其防水、防尘可达到IP65的要求。多功能光学模块可与各类点光源、线光源、面光源组合，加强光照度效果;可以与LED灯组合使用，将每个LED的芯片中心与每个光学元件的中心一一对应。多功能光学模块可以采用螺钉与光源连接构成一体。多功能光学模块适用于各种灯型与灯体，适用于室内、外的照明。权利要求1.一种多功能光学模块，用于设置在光源(3)前方，具有基板(1)，其特征在于在基板上排列设置有至少两个光学元件(2)，所述光学元件(2)包括光栅状非球面透镜阵列(5)和非球面透镜(4)，所述的光栅状非球面透镜阵列(5)和非球面透镜(4)前后设置，光栅状非球面透镜阵列(5)设置在靠近光源(3)的位置，非球面透镜(4)设置在远离光源(3)的位置。2. 根据权利要求1所述的多功能光学模块，其特征在于所述光栅状非球面透镜阵列(5)为光栅状半圆柱体条状透镜阵列。3. 根据权利要求1所述的多功能光学模块，其特征在于所述光学元件(2)可绕其轴心在基板(1)上转动。4. 根据权利要求1所述的多功能光学模块，其特征在于所述光栅状非球面透镜阵列(5)平行于基板(1)的平面。专利摘要本技术公开了一种多功能光学模块，用于设置在光源前方，具有一个基板，在基板上排列设置有至少两个光学元件，该光学元件包括前后设置的光栅状非球面透镜阵列和非球面透镜，光栅状非球面透镜阵列设置在靠近光源的位置，非球面透镜设置在远离光源的位置。采用本技术，可以提高光能的利用率，达到节能的效果，同时，还可以根据照明区域的需要，形成适应不同照明区域的均匀光斑。文档编号F21V5/04GK201416839SQ200920053279公开日2010年3月3日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日专利技术者张永康, 李继红 申请人:李继红;张永康本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能光学模块，用于设置在光源（３）前方，具有基板（１），其特征在于：在基板上排列设置有至少两个光学元件（２），所述光学元件（２）包括光栅状非球面透镜阵列（５）和非球面透镜（４），所述的光栅状非球面透镜阵列（５）和非球面透镜（４）前后设置，光栅状非球面透镜阵列（５）设置在靠近光源（３）的位置，非球面透镜（４）设置在远离光源（３）的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李继红，张永康，
申请(专利权)人：李继红，张永康，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]