光積分棒和發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光積分棒和發(fā)光裝置，其中，光積分棒包括：用來將空間分布不均勻的入射光線轉(zhuǎn)換為空間分布均勻的出射光線的主體段，從主入口端面向外延伸的第一擴(kuò)口段，其中，第一擴(kuò)口段的第一入口端面大于主入口端面，主體段的主入口端面為入射光線的聚焦面。本實(shí)用新型提供的光積分棒，在現(xiàn)有光積分棒的入口端增加一個(gè)擴(kuò)大口徑的第一擴(kuò)口段，使得光束在匯聚前入射到光積分棒的界面，光束的光斑比較大，能量密度低，降低了對光積分棒入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，進(jìn)而降低了該光積分棒的成本。本實(shí)用新型提供的發(fā)光裝置具有上述光積分棒。
【專利說明】光積分棒和發(fā)光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)勻光【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種光積分棒和發(fā)光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在照明系統(tǒng)中，光積分棒用于勻光，實(shí)現(xiàn)均勻化照明。光積分棒分為實(shí)心和空心兩種。對于實(shí)心光積分棒，需要在光積分棒的入口端和出口端涂增透膜，光束能量密度越高，對增透膜功率閾值要求也越高。目前，實(shí)心光積分棒主要呈長方體狀，如圖1所示(帶箭頭的線表示光線)，光積分棒的入口較小，要求入射到光積分棒的光斑較小。由于光束光斑較小，光束的能量密度較高，導(dǎo)致對光積分棒的入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求較高，使得光積分棒的成本較高。
[0003]綜上所述，如何降低對光積分棒入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，以降低光積分棒的成本，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種光積分棒，降低對光積分棒入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，以降低光積分棒的成本。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有上述光積分棒的發(fā)光裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種光積分棒，包括:用來將空間分布不均勻的入射光線轉(zhuǎn)換為空間分布均勻的出射光線的主體段，從所述主入口端面向外延伸的第一擴(kuò)口段，其中，所述第一擴(kuò)口段的第一入口端面大于所述主入口端面，所述主體段的主入口端面為所述入射光線的聚焦面。
[0007]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述第一擴(kuò)口段呈長方體狀，或者所述第一擴(kuò)口段自所述第一入口端面向其第一出口端面漸縮。
[0008]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述主體段呈長方體狀，或者所述主體段自所述主入口端面向其主出口端面漸擴(kuò)。
[0009]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述第一入口端面為平面或者凸向遠(yuǎn)離所述主體段方向的凸面。
[0010]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述第一擴(kuò)口段與所述主體段為一體式結(jié)構(gòu)或粘接相連。
[0011]優(yōu)選的，上述光積分棒，還包括:從所述主出口端面向外延伸的第二擴(kuò)口段，所述第二擴(kuò)口段的第二出口端面大于所述主出口端面，所述主體段的主出口端面為所述出射光線的聚焦面。
[0012]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述第二擴(kuò)口段呈長方體狀，或者所述第二擴(kuò)口段自第二入口端面向所述第二出口端面漸擴(kuò)。
[0013]優(yōu)選的，上述光積分棒中，第二出口端面為平面、凹向靠近主體段方向的凹面或者凸向遠(yuǎn)離主體段方向的凸面。
[0014]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述主體段和所述第二擴(kuò)口段為一體式結(jié)構(gòu)或粘接相連。
[0015]優(yōu)選的，上述光積分棒中，所述第一擴(kuò)口段與所述第二擴(kuò)口段關(guān)于所述主體段的中心線對稱設(shè)置。
[0016]本實(shí)用新型提供的光積分棒，在現(xiàn)有光積分棒的入口端增加一個(gè)擴(kuò)大口徑的第一擴(kuò)口段，使得光束在匯聚前入射到光積分棒的界面，光束的光斑比較大，能量密度低，降低了對光積分棒入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，進(jìn)而降低了該光積分棒的成本。
[0017]基于上述提供的光積分棒，本實(shí)用新型還提供了一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包括:光源，會(huì)聚透鏡，光積分棒；其中，所述光積分棒為上述任意一項(xiàng)所述的光積分棒，所述會(huì)聚透鏡位于所述光積分棒的第一擴(kuò)口段和所述光源之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的光積分棒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒的第四種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]上圖1-圖5中:
[0025]I為第一擴(kuò)口段、11為第一入口端面、12為第一出口端面、2為主體段、21為主入口端面、22為主出口端面、3為第二擴(kuò)口段、31為第二入口端面、32為第二出口端面。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒，包括:用來將空間分布不均勻的入射光線轉(zhuǎn)換為空間分布均勻的出射光線的主體段2，從主入口端面21向外延伸的第一擴(kuò)口段1，其中，第一擴(kuò)口段I的第一入口端面11大于主入口端面21，主體段2的主入口端面21為入射光線的聚焦面。
[0028]可以理解的是，主體段2等同于現(xiàn)有技術(shù)中的光積分棒，如方棒或楔形棒，本實(shí)用新型實(shí)施例在主體段2的入口端增加了一個(gè)擴(kuò)大口徑的第一擴(kuò)口段I，使得光束從第一擴(kuò)口段I的第一入口端面11入射到光積分棒中，然后在主體段2產(chǎn)生全反射后射出。圖2-4中，帶箭頭的線表示光線。需要說明的是，本實(shí)用新型所述的聚焦面為理論聚焦面，實(shí)際使用中，因位于光積分棒之前的光學(xué)元件本身存在誤差或其他原因，可能會(huì)導(dǎo)致光束在聚焦到主體段2的主入口端面21時(shí)會(huì)存在些許誤差，顯然，這種情況也屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光積分棒，在現(xiàn)有光積分棒的入口端增加一個(gè)擴(kuò)大口徑的擴(kuò)口段，使得光束在第一擴(kuò)大段I或者主體段2的主入口端面21聚焦，即光束在匯聚前入射到光積分棒的界面，光束的光斑比較大，能量密度低，降低了對光積分棒入口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，進(jìn)而降低了該光積分棒的成本。
[0030]上述實(shí)施例提供的光積分棒中，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定第一擴(kuò)口段I和主體段2的長度，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。
[0031]上述實(shí)施例提供的光積分棒中，對于第一擴(kuò)口段I的形狀，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。優(yōu)選的，第一擴(kuò)口段I呈長方體狀，如圖2-3所示；或者第一擴(kuò)口段I自第一入口端面11向其第一出口端面12漸縮，如圖4所示。為了方便制作，優(yōu)先選擇第一擴(kuò)口段I呈長方體狀。對于主體段2的形狀，也可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。優(yōu)選的，主體段2呈長方體狀，或者主體段2自所述主入口端面21向其主出口端面22漸擴(kuò)。當(dāng)然，也可選擇第一擴(kuò)口段I和主體段2為其他形狀，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。
[0032]上述實(shí)施例提供的光積分棒中，可根據(jù)實(shí)際要求選擇第一擴(kuò)口段I的第一入口端面11形狀。具體的，當(dāng)光沒有特殊要求時(shí)，優(yōu)先選擇第一入口端面11為平面，如圖2-4所示；當(dāng)需要會(huì)聚光時(shí)，優(yōu)先選擇第一入口端面11為凸面，該凸面凸向遠(yuǎn)離主體段2的方向，如圖5所示。
[0033]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的光積分棒中，第一擴(kuò)口段I與主體段2粘接相連。當(dāng)然，還可選擇其他連接方式，為了方便生產(chǎn)和制造，優(yōu)先選擇第一擴(kuò)口段I和主體段2為一體式結(jié)構(gòu)。
[0034]優(yōu)選的，如圖3和圖4所示，上述實(shí)施例提供的光積分棒，還包括:從主出口端面22向外延伸的第二擴(kuò)口段3，該第二擴(kuò)口段3的第二出口端面32大于主出口端面22，主體段2的主出口端面22為出射光線的聚焦面。這樣，通過增設(shè)第二擴(kuò)口段3，使得出射光線在主體段2的主出口端面22聚焦，降低了對光積分棒出口表面質(zhì)量和增透膜功率閾值的要求，進(jìn)一步降低了該光積分棒的成本。
[0035]上述實(shí)施例提供的光積分棒中，對于第二擴(kuò)口段3的形狀，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。優(yōu)選的，第二擴(kuò)口段3呈長方體狀，或者第二擴(kuò)口段3自第二入口端面32向第二出口端面32漸擴(kuò)。為了方便制作，優(yōu)先選擇第二擴(kuò)口段3呈長方體狀。當(dāng)然，也可選擇第二擴(kuò)口段3為其他形狀，并不局限于此，例如，第二擴(kuò)口段3自第二入口端面32向第二出口端面32漸縮。
[0036]上述實(shí)施例提供的光積分棒中，對于第二擴(kuò)口段3的第二出口端面22的形狀，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。優(yōu)選的，第二出口端面22為平面、凹向靠近主體段2方向的凹面或者凸向遠(yuǎn)離主體段2方向的凸面。具體的，當(dāng)光沒有特殊要求時(shí)，優(yōu)先選擇第二出口端面22為平面；當(dāng)需要擴(kuò)散光時(shí)，優(yōu)先選擇第二出口端面22為凸面；當(dāng)需要會(huì)聚光時(shí)，優(yōu)先選擇第二出口端面22為凹面。當(dāng)然，也可選擇第二擴(kuò)口段3為其他形狀，并不局限于此。
[0037]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的光積分棒中，第二擴(kuò)口段3與主體段2粘接相連。當(dāng)然，還可選擇其他連接方式，為了方便生產(chǎn)和制造，優(yōu)先選擇主體段2和第二擴(kuò)口段3為一體式結(jié)構(gòu)。
[0038]進(jìn)一步的，上述實(shí)施例提供的光積分棒中，第一擴(kuò)口段I與第二擴(kuò)口段3關(guān)于主體段2的中心線對稱設(shè)置?？梢岳斫獾氖?，該主體段2的中心線垂直于主體段2的長度方向。這樣，方便了制造，同時(shí)也提高了光積分棒的美觀度。
[0039]基于上述實(shí)施例提供的光積分棒，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包括:光源，會(huì)聚透鏡，光積分棒；其中，光積分棒為上述實(shí)施例所述的光積分棒，會(huì)聚透鏡位于光積分棒的第一擴(kuò)口段I和光源之間。
[0040]由于上述實(shí)施例提供的光積分棒具有上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)光裝置具有上述光積分棒，則本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)光裝置也具有相應(yīng)的技術(shù)效果，本文不再贅述。
[0041]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光積分棒，包括:用來將空間分布不均勻的入射光線轉(zhuǎn)換為空間分布均勻的出射光線的主體段(2)，其特征在于，還包括從所述主入口端面(21)向外延伸的第一擴(kuò)口段(I)，其中，所述第一擴(kuò)口段(I)的第一入口端面(11)大于所述主入口端面(21)，所述主體段(2)的主入口端面(21)為所述入射光線的聚焦面。
2.如權(quán)利要求1所述的光積分棒，其特征在于，所述第一擴(kuò)口段(I)呈長方體狀，或者所述第一擴(kuò)口段(I)自所述第一入口端面(11)向其第一出口端面(12)漸縮。
3.如權(quán)利要求2所述的光積分棒，其特征在于，所述主體段(2)呈長方體狀，或者所述主體段(2)自所述主入口端面(21)向其主出口端面(22)漸擴(kuò)。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的光積分棒，其特征在于，所述第一入口端面(11)為平面或者凸向遠(yuǎn)離所述主體段(2)方向的凸面。
5.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的光積分棒,其特征在于,所述第一擴(kuò)口段(I)與所述主體段(2)為一體式結(jié)構(gòu)或粘接相連。
6.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的光積分棒，其特征在于，還包括:從所述主出口端面(22)向外延伸的第二擴(kuò)口段(3)，所述第二擴(kuò)口段(3)的第二出口端面(32)大于所述主出口端面(22)，所述主體段(2)的主出口端面(22)為所述出射光線的聚焦面。
7.如權(quán)利要求6所述的光積分棒，其特征在于，所述第二擴(kuò)口段(3)呈長方體狀，或者所述第二擴(kuò)口段(3)自第二入口端面(32)向所述第二出口端面(32)漸擴(kuò)。
8.如權(quán)利要求7所述的光積分棒，其特征在于，所述第二出口端面(22)為平面、凹向靠近所述主體段(2)方向的凹面或者凸向遠(yuǎn)離所述主體段(2)方向的凸面。
9.如權(quán)利要求6所述的光積分棒，其特征在于，所述主體段(2)和所述第二擴(kuò)口段(3)為一體式結(jié)構(gòu)或粘接相連。
10.如權(quán)利要求6所述的光積分棒，其特征在于，所述第一擴(kuò)口段(I)與所述第二擴(kuò)口段(3)關(guān)于所述主體段(2)的中心線對稱設(shè)置。
11.一種發(fā)光裝置，包括:光源，會(huì)聚透鏡，光積分棒；其特征在于，所述光積分棒為如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的光積分棒，所述會(huì)聚透鏡位于所述光積分棒的第一擴(kuò)口段(I)和所述光源之間。
【文檔編號】F21S2/00GK204176369SQ201420534857
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】葉紅, 陳彬 申請人:深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司