專利名稱：一種區(qū)域光源勻光透鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)透鏡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種區(qū)域光源區(qū)域光源勻光透鏡組。
背景技術(shù)：
在如光學(xué)投影設(shè)備等多種光學(xué)設(shè)備中，要求其光源為面光源，實(shí)際使用過程中，其 光源一般為由多個(gè)點(diǎn)光源列陣組成的區(qū)域光源。這種區(qū)域光源近似于面光源，但從微觀看， 組成光源的各個(gè)點(diǎn)光源所發(fā)出的光線呈輻射狀，因此光照區(qū)域內(nèi)存在以各個(gè)點(diǎn)光源中心為 中心的多個(gè)光線集中區(qū)域，導(dǎo)致光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布不均勻，因而需要對(duì)這種區(qū)域光源進(jìn) 行整理，以形成光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布均勻的面光束?，F(xiàn)有的光學(xué)設(shè)備中，一般使用聚光透鏡對(duì)由多個(gè)點(diǎn)光源列陣組成的區(qū)域光源所發(fā) 射的光線進(jìn)行勻光整理，所述聚光透鏡為凸透鏡，即透鏡的出光面為外凸的弧形面，其入光 面覆蓋所述區(qū)域光源的所有點(diǎn)光源分布范圍。各個(gè)點(diǎn)光源發(fā)射的光線經(jīng)所述聚光透鏡出光 面折射而聚集成光束。這種透鏡雖然通過聚集光線而起到了勻光整理效果，但由于經(jīng)凸透 鏡聚光后，光照區(qū)域變小，不利于形成面光源。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可對(duì)由多個(gè)點(diǎn)光源列陣 組成的區(qū)域光源所發(fā)射的光線進(jìn)行勻光整理，形成面光源的區(qū)域光源勻光透鏡組。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案。一種區(qū)域光源勻光透鏡組，包括沿光軸方向依次設(shè)置的聚光透鏡和勻光透鏡；所 述聚光透鏡的出光面為外凸的球形面，聚光透鏡的入光面為內(nèi)凹的弧形面；所述勻光透鏡 的入光面平行于出光面，勻光透鏡的入光面均勻陣列有多個(gè)凸點(diǎn)，每個(gè)凸點(diǎn)的頂面為外凸 的弧形面；所述勻光透鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光面。本實(shí)用新型包括以下進(jìn)一步技術(shù)方案。所述勻光透鏡每個(gè)所述凸點(diǎn)的側(cè)面為平行于光軸的面。所述勻光透鏡的出光面亦均勻陣列有多個(gè)所述凸點(diǎn)。所述凸點(diǎn)的頂面為球面狀的弧形面。所述勻光透鏡的厚度大于所述凸點(diǎn)的5倍焦距。根據(jù)以上所述的，本區(qū)域光源勻光透鏡組的出光一端設(shè)置有一濾光收束鏡，所述 濾光收束鏡的入光面為外凸的弧形面。進(jìn)一步地，沿光線傳播方向在所述聚光透鏡前方還設(shè)置有過渡收束鏡，所述過渡 收束鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光面，過渡收束鏡的出光面為外凸的弧面，所述過 渡收束鏡的最大口徑大于所述聚光透鏡的最大口徑。更進(jìn)一步地，本區(qū)域光源勻光透鏡組包括至少兩個(gè)的勻光透鏡。其中，所述勻光透鏡之間間隔設(shè)置有過渡收束鏡，且所述濾光收束鏡的入光面正對(duì)一勻光透鏡的出光面?；蛘呤?，本區(qū)域光源勻光透鏡組設(shè)置有至少兩個(gè)的過渡收束鏡，所述的過渡收束 鏡和勻光透鏡依光線傳播方向依次設(shè)置。本實(shí)用新型有益效果為本區(qū)域光源勻光透鏡組包括沿光軸方向依次設(shè)置的聚光 透鏡和勻光透鏡；所述聚光透鏡的出光面為外凸的球形面，聚光透鏡的入光面為內(nèi)凹的弧 形面；所述勻光透鏡的入光面平行于出光面，勻光透鏡的入光面均勻陣列有多個(gè)凸點(diǎn)，每個(gè) 凸點(diǎn)的頂面為外凸的弧形面；所述勻光透鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光面；由多個(gè) 點(diǎn)光源列陣組成的區(qū)域光源所發(fā)射的光線從聚光透鏡的入光面入射，經(jīng)聚光透鏡的球形出 光面折射而聚集，再?gòu)乃鐾裹c(diǎn)的頂面入射勻光透鏡，每個(gè)凸點(diǎn)的弧形頂面分別對(duì)入射的 光線進(jìn)行聚集而實(shí)現(xiàn)勻光整理，使面光源的光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布均勻，從而形成光強(qiáng)分布 均勻的面光源。
利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的 任何限制。圖1是本實(shí)用新型的區(qū)域光源勻光透鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的勻光透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的勻光透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的聚光透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型的聚光透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型的濾光收束鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6包括1——聚光透鏡11——聚光透鏡的入光面2——?jiǎng)蚬馔哥R21——凸點(diǎn)211——凸點(diǎn)的頂面212——凸點(diǎn)的側(cè)面3——濾光收束鏡31——濾光收束鏡的入光面4——過渡收束鏡 。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。見圖1所示，本實(shí)用新型所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，包括沿光軸方向依次設(shè)置 的聚光透鏡1和勻光透鏡2 ；所述聚光透鏡1的出光面為外凸的球形面，聚光透鏡的入光面 11為內(nèi)凹的弧形面；所述勻光透鏡2的入光面平行于出光面，勻光透鏡2的入光面均勻陣 列有多個(gè)凸點(diǎn)21，每個(gè)凸點(diǎn)的頂面211為外凸的弧形面；所述勻光透鏡2的入光面正對(duì)所 述聚光透鏡1的出光面。[0037]本實(shí)用新型在工作過程中，由多個(gè)點(diǎn)光源列陣組成的區(qū)域光源所發(fā)射的光線從聚 光透鏡的入光面11入射，經(jīng)聚光透鏡1的球形出光面折射而聚集，再?gòu)乃鐾裹c(diǎn)的頂面211 入射勻光透鏡2，每個(gè)凸點(diǎn)21的弧形頂面分別對(duì)入射的光線進(jìn)行聚集而實(shí)現(xiàn)勻光整理，使 面光源的光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布均勻，從而形成光強(qiáng)分布均勻的面光源。其中，由于所述聚光透鏡的入光面11為內(nèi)凹的弧形面，經(jīng)聚光透鏡的入光面11表 面反射的光線被聚集于聚光透鏡的入光面11投影區(qū)域內(nèi)，從而減少了光線向所述聚光透 鏡的入光面11投影區(qū)域外逸散而造成的光損失，聚光效果好。見圖2所示，所述勻光透鏡2每個(gè)所述凸點(diǎn)的側(cè)面212為平行于光軸的面。這樣 減少了光線經(jīng)由所述側(cè)面折射出凸點(diǎn)21所造成的光損耗。見圖3所示，本實(shí)用新型所述勻光透鏡2的出光面亦均勻陣列有多個(gè)所述凸點(diǎn)21。 則光線經(jīng)由所述勻光透鏡2的入光面的各個(gè)凸點(diǎn)21進(jìn)行勻光整理后，再經(jīng)由所述勻光透鏡 2的出光面的各個(gè)凸點(diǎn)21進(jìn)行二次勻光整理，進(jìn)一步提高了勻光效果，使照射區(qū)域內(nèi)光強(qiáng) 分布更均勻。較優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述入光面的每?jī)蓚€(gè)相鄰?fù)裹c(diǎn)21相互緊貼，所述出光面的 每?jī)蓚€(gè)相鄰?fù)裹c(diǎn)21相互緊貼。這保證了光線由所述凸點(diǎn)的頂面211采集，而凸點(diǎn)的側(cè)面 212平行與光線傳播方向，故而無光線出入，減少了光損失。其中，所述勻光透鏡2的厚度大于所述凸點(diǎn)21的5倍焦距。這樣每個(gè)凸點(diǎn)21所 整理的光束在所述本體中傳播時(shí)相互干涉，進(jìn)一步提高了勻光效果。見圖1所示，本區(qū)域光源勻光透鏡組的出光一端設(shè)置有一濾光收束鏡3，所述濾光 收束鏡的入光面31為外凸的弧形面。由于設(shè)置有所述濾光收束鏡3，經(jīng)所述勻光透鏡2出 光面而散射的光線由所述濾光收束鏡3的外凸弧形入光面采集收束，并經(jīng)濾光收束鏡3的 平面型出光面均勻射出，形成一各方向傳播方向一致、光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布平均的面光束， 從而減少了由于勻光透鏡2表面凹凸不平造成的光逸散損耗，同時(shí)，由于所述濾光收束鏡 的入光面31為弧形面，各點(diǎn)的入射角度不同，亦可起到勻光整理效果，使經(jīng)由勻光透鏡2勻 光整理后仍然光強(qiáng)不均勻的光束，經(jīng)所述濾光收束鏡3進(jìn)一步勻光整理后光強(qiáng)分布更均勻見圖1所示，本實(shí)用新型沿光線傳播方向在所述聚光透鏡1前方還可以設(shè)置有過 渡收束鏡4，所述過渡收束鏡4的入光面正對(duì)所述聚光透鏡1的出光面，過渡收束鏡4的出 光面為外凸的弧面，所述過渡收束鏡4的最大口徑大于所述聚光透鏡1的最大口徑。其中， 所述聚光透鏡1正對(duì)所述區(qū)域光源，所述區(qū)域光源發(fā)出的光線經(jīng)所述聚光透鏡1收束集中 處理，形成高亮度的集中光束；由于所述過渡收束鏡4的最大口徑大于所述聚光透鏡1的最 大口徑，則經(jīng)由所述過渡收束鏡4整理的光束光照面積變大，形成更大的高亮度光束，便于 勻光透鏡2進(jìn)行勻光整理，提高了勻光透鏡2的勻光效果，因此，即使聚光透鏡1對(duì)光線的 收束率高，亦可便于勻光透鏡2進(jìn)行勻光處理。其中，所述濾光收束鏡3主要起減少光損耗 和進(jìn)一步提高勻光效果的作用，而非光線收束作用，故而弧高不宜過高，略有弧度即可。本實(shí)用新型所述的區(qū)域光源勻光透鏡組可以包括至少兩個(gè)的勻光透鏡2，以便對(duì) 光線進(jìn)行兩次或多次勻光處理，勻光效果更好。作為較優(yōu)選的實(shí)施例，所述勻光透鏡2之間可以間隔設(shè)置有過渡收束鏡4，且所述 濾光收束鏡的入光面31正對(duì)一勻光透鏡2的出光面。當(dāng)然，也可以是，本區(qū)域光源勻光透鏡組設(shè)置有至少兩個(gè)的過渡收束鏡4，所述的過渡收束鏡4和勻光透鏡2依光線傳播方向依次設(shè)置。 以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述 的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于它包括沿光軸方向依次設(shè)置的聚光透鏡和 勻光透鏡；所述聚光透鏡的出光面為外凸的球形面，聚光透鏡的入光面為內(nèi)凹的弧形面；所述勻光透鏡的入光面平行于出光面，勻光透鏡的入光面均勻陣列有多個(gè)凸點(diǎn)，每個(gè) 凸點(diǎn)的頂面為外凸的弧形面；所述勻光透鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于所述勻光透鏡每個(gè)所述 凸點(diǎn)的側(cè)面為平行于光軸的面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于所述勻光透鏡的出光面 亦均勻陣列有多個(gè)所述凸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于所述凸點(diǎn)的頂面為球面 狀的弧形面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于所述勻光透鏡的厚度大 于所述凸點(diǎn)的5倍焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于本區(qū)域光 源勻光透鏡組的出光一端設(shè)置有一濾光收束鏡，所述濾光收束鏡的入光面為外凸的弧形
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于沿光線傳播方向在所述 聚光透鏡前方還設(shè)置有過渡收束鏡，所述過渡收束鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光 面，過渡收束鏡的出光面為外凸的弧面，所述過渡收束鏡的最大口徑大于所述聚光透鏡的 最大口徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于本區(qū)域光源勻光透鏡組 包括至少兩個(gè)的勻光透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于所述勻光透鏡之間間隔 設(shè)置有過渡收束鏡，且所述濾光收束鏡的入光面正對(duì)一勻光透鏡的出光面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的區(qū)域光源勻光透鏡組，其特征在于本區(qū)域光源勻光透鏡組 設(shè)置有至少兩個(gè)的過渡收束鏡，所述的過渡收束鏡和勻光透鏡依光線傳播方向依次設(shè)置。
專利摘要一種區(qū)域光源勻光透鏡組，包括沿光軸方向依次設(shè)置的聚光透鏡和勻光透鏡；所述聚光透鏡的出光面為外凸的球形面，聚光透鏡的入光面為內(nèi)凹的弧形面；所述勻光透鏡的入光面平行于出光面，勻光透鏡的入光面均勻陣列有多個(gè)凸點(diǎn)，每個(gè)凸點(diǎn)的頂面為外凸的弧形面；所述勻光透鏡的入光面正對(duì)所述聚光透鏡的出光面；由多個(gè)點(diǎn)光源列陣組成的區(qū)域光源所發(fā)射的光線從聚光透鏡的入光面入射，經(jīng)聚光透鏡的球形出光面折射而聚集，再?gòu)乃鐾裹c(diǎn)的頂面入射勻光透鏡，每個(gè)凸點(diǎn)的弧形頂面分別對(duì)入射的光線進(jìn)行聚集而實(shí)現(xiàn)勻光整理，使面光源的光照區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布均勻，從而形成光強(qiáng)分布均勻的面光源。
文檔編號(hào)F21V5/04GK201836809SQ20102058391
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月30日
發(fā)明者王心范 申請(qǐng)人:東莞市松毅電子有限公司