CN105676340A - 一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法，该导光结构包括复用光源模组、导光结构主体、微透镜阵列组，导光主体为侧入光式，复用光源模组用于获取沿单一方向振动的线偏振光进入导光结构主体，导光结构主体中的凹形调光网点位于抛物反射微准直透镜的等效焦点处，光线经微透镜阵列组的准直在出光面形成偏振度较高的均匀面光源。该导光结构集成了复用光源模组提升了偏振光利用率，同时，构建了微透镜阵列组限制了出射光束扩散角、控制了出光均匀性，其优势在于集成度高，结构功能完整，加工工艺易于实现，由于出射光兼具偏振性和准直性，特别适合于需要高光效的偏振准直面光源的应用，并有利于整体系统的薄型化设计。

Description

一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法

技术领域

本发明涉及照明光学领域，具体涉及一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法。

背景技术

近年来，随着照明需求的进一步扩大，社会各个领域对于照明质量和照明系统结构的要求越来越苛刻，能够实现多元化目标的照明光学器件具有更加广阔的应用前景。以液晶显示器为例，液晶显示器是被动发光器件，需要设计特殊的结构为其提供光源，背光模组作为一种光的引导分布模块，本身并不能发光，需要借助光源为液晶显示器件提供光源，实现最终的均光照明。以LED模组为例，主要包括光源LED、反射片、导光板、扩散膜、增光膜等部件。背光模组按其规模主要有侧光式结构与直下式结构两种。侧光式结构具有轻薄化的特点，且光源选择较为灵活。将光源放置于模组的边缘，通过导光板将光均匀的从正面导出，并由扩散膜和增光片将光线控制在选择的视角范围内。当光线从侧面进入导光板内后，由于全反射原理光线将在导光板内向前传播而不能从正面出射，而导光板的作用即改变LED入射光的方向，将从侧面入射的线光源改变传播方向，转变为正面出射的均匀面光源，通过表面微结构的设计，破坏原有的全反射，使光线在其中发生反射与折射，达到出射时的均匀亮度；反射片可以将从导光板下表面透出的光线反射回导光板中，提高光能的利用率；扩散膜的作用在于柔和光线分布，尽量减小亮暗区的差异，使光的分布更加均匀；棱镜片则是将散射的光束会聚，通常还贴上增光膜，以提高视角范围内的正面亮度。直下式结构不需要导光板，LED阵列直接布置在背光体的底部，通过一定高度的混光，各颗LED发出的光线也能在背光体的顶部形成一个均匀的光能量分布，实现均匀出射。

许多应用中要求均匀面光源，例如液晶显示的背光源，在传统的侧入式导光板结构设计中，入射光源为LED灯条，即为线光源，为了将点光源转变为面光源，则需要导光板的加入。为了实现液晶对光的调制作用，须在液晶盒上下表面贴合两个偏振片，分别用于起偏和检偏。下偏振片用于起偏，允许某一方向的偏振光通过，与光源相比，会产生50％的光能损失，所以液晶显示器对光能的利用率很低，成为一直困扰很多设计者的问题，为了提高光能利用率，研究者展开了许多工作。在US20020176165中研究者在传统导光模组出光侧加入反射偏振器，在调光网点的下侧采用脊状表面和独立的相位延迟薄膜，将被反射偏振器反射的偏振光线加以利用，在脊状槽中与相位延迟片两次接触后，得到可以透过反射偏振器的偏振光，达到偏振光复用的目的。该设计虽然能够提高光能利用率，但由于该结构尚无法实现对出射光扩散角度的控制，容易造成液晶发生色偏问题，且系统需要采用几个独立组件的集合，难以实现集成化。在CN102454915中研究者利用偏振分光棱镜将入射光源分为振动方向相互垂直的两束偏振光，再利用光转换器将其中一束偏振状态的光进行调制，使得背光光源出射的自然光完全转化为某一方向的线偏振光，该偏振光的振动方向与下偏振片相匹配，最终进入到液晶显示器中，提高了光能利用率。然而，该设计也存在液晶盒模块调制作用受到大角度入射光的限制，容易发生色偏的问题，且系统结构不利于薄型化。综上，现有的照明装置都难以兼顾光学性能和集成度高的问题，而一些照明需求例如液晶显示背光模组还对准直性、偏振性有所要求，而对偏振光学模组而言，偏振复用对于提升光能利用率显得更为重要，为了解决这一问题，有必要提供一种结构功能完整、工艺易于实现、成本低廉的偏振复用准直面光源结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法，用于实现偏振光复用的准直面光源出射。该结构能够实现较高纯度的偏振光复用输出，并且出射光具有高准直性，且结构紧凑，加工工艺易于实现，相对于其他导光结构设计，集成度更高，结构功能更完整，由于出射光具有偏振性和准直特性，特别适合于需要偏振准直面光源的照明应用，并有利于系统结构的薄型化设计。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，所述导光结构包括复用光源模组、导光结构主体以及微透镜阵列组；所述复用光源模组包括入射光源、半开口型光源反光罩、四分之一波片以及反射偏振器；所述入射光源位于所述导光结构主体的侧边并被所述反光罩包覆，所述反光罩的开口正对导光结构主体侧边的入光处，所述反光罩内壁镀金属反射膜；所述四分之一波片贴合于所述反光罩内壁；所述反射偏振器置于入射光源与导光结构主体之间，紧贴所述导光结构主体侧边的入光处，用以将光线分为两种偏振方向垂直的线偏振光，并透过第一线偏振光与反射第二线偏振光；

所述微透镜阵列组包括抛物反射微准直透镜与凹形调光网点，所述凹形调光网点位于导光结构主体最终出光面一侧，导光结构主体中与网点相对的一侧胶合所述抛物反射微准直透镜。

进一步地，所述入射光源在导光结构主体的侧面放置，当入射光源为条形结构，即线光源形式，则所述半开口型反光罩采用椭球柱状反光罩；

当入射光源为单颗LED的组合，即单颗LED按线状排列的集合，则所述半开口型反光罩采用与LED数量相同的单椭球反射罩拼接而成，每个反射罩对应包裹一个点光源；

其中，光源的位置在椭球反射罩的一个焦点附近，导光板入光侧的位置则在另一焦点附近，使光能都能经反射罩的反射进入导光主体结构，实现高光能利用率。

进一步地，该结构集成了抛物面光学元件的性质和作用，以及偏振复用元件的作用，集成度较高，且可以实现偏振准直的面光源照明要求。

进一步地，入射光源发出的自然光进入导光结构主体之前，将完全转变为单一振动方向的线偏振光，起到偏振复用的作用，光能利用率高。

进一步地，所述导光结构主体中光线满足全反射条件，则所述抛物反射微准直透镜的折射率与所述导光结构主体折射率相异，并小于所述导光结构主体材料的折射率。

进一步地，所述抛物反射微准直透镜的实际焦点位于所述凹形调光网点处，且所述抛物反射微准直透镜与空气接触的抛物面需镀上一层反射膜，目的是使从调光网点入射至抛物面的光线经反射后平行地由出光侧出射，而不能由抛物面直接射出导光结构主体；并且每一个抛物反射微准直透镜都对应着唯一的调光网点，且凹形调光网点位于抛物反射微准直透镜的焦点上。

进一步地，所述抛物反射微准直透镜为平面加抛物曲面的结构，平面紧贴所述导光结构主体，由于抛物反射微准直透镜与导光主体的折射率不同，则其焦距f可由下公式确定：

n₁sinθ₁＝n₂sinθ₂

$h_2=\frac{h_1{\mathrm{tan\θ}}_1}{{\mathrm{tan\θ}}_2}$

$f=h_3+\frac{h_1{\mathrm{tan\θ}}_1}{{\mathrm{tan\θ}}_2}$

其中，n₁、n₂、θ₁、θ₂分别是导光板材料的折射率、抛物反射型微准直透镜的折射率、导光板介质层入射角、抛物反射微准直透镜介质层出射角。根据几何关系解得焦距f的长度。建立直角坐标系，以各抛物反射微透镜的顶点为原点，沿导光板长边方向为x方向，沿导光板短边方向为y方向，原点指向调光网点面的方向定义为z轴正方向，x、y、z三轴的正方向呈右手螺旋定则。根据焦距f可以得到以微透镜顶点为坐标原点的抛物曲面方程：

$z=\frac{1}{4f}(x^2+y^2)$

抛物反射微准直透镜的有效作用口径根据导光主体的厚度h₁以及全反射角确定，设置调光网点与相应微透镜边缘连线和法线之间的夹角θ大于或等于全反射角，使得网点之间散射的光线不会发生串扰，则抛物反射微透镜的有效作用口径，即透镜的最小口径可由以下公式确定：

r＝2h₁tanθ。

进一步地，所述凹形调光网点置于导光主体结构的出光处，每一个调光网点采用激光刻蚀或者热压印法制作出几何形状的凹槽，网点直径相同，当网点与导光主体接触角(即，网点圆锥体凹槽的底角)相同，网点分布按远离入射面方向呈由疏到密方式排布，用以控制出射面的照度分布的均匀性。

进一步地，当网点在导光主体出光侧按均匀方式排布，则所述凹形调光网点沿远离入射面方向，底角逐渐增加，即，网点对光线角度的调制能力也逐渐增加。

进一步地，所述调光网点的形状为圆锥体凹槽，对到达网点的光线进行角度调制，利用多次网点的调制，光线最终将反射至抛物反射微准直透镜的口径内；所述圆锥体凹槽的底角θ_底由如下式定义：

θ_底≤|90°-2θ_全|

其中，θ_全是导光结构主体的全反射角，光线每次被调光网点调制的角度为2θ_底。根据圆锥体凹槽底角公式，导光主体不能选择折射率为的透明导光材料，否则，圆锥体凹槽无法对光线进行调制作用。

进一步地，所述调光网点的形状也可以为半球凹槽，凹槽内镀上一层反射膜，用以防止光线由网点向出光侧散射，保证光线遇到网点后向抛物反射微准直透镜入射。

本发明还采用以下方法实现：一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构的实现方法，包括以下步骤：

所述入射光源发出的入射光由所述导光结构主体侧边的入光处入射后经过所述反射偏振器作用，将光线分为两种偏振方向垂直的线偏振光，并透过第一线偏振光与反射第二线偏振光，第一线偏振光直接进入导光主体，第二线偏振光经过反射偏振器的反射、四分之一波片的转换以及所述反光罩的反射后转变为第一线偏振光，通过所述反射偏振器进入所述导光结构主体；入射光进入所述导光结构主体后满足全反射条件，当光线入射到各个凹形调光网点结构时，凹形调光网点对光线起到调制反射作用，光线原传播方向将发生变化进入所述抛物反射准直微透镜，出射形成具有较高偏振度的准直面光源。

其中，所述四分之一波片的快轴与透射的第二线偏振光方向呈45°夹角，反射的第一线偏振光经过四分之一波片两次，转换为垂直于原偏振光振动方向的第二线偏振光。

与现有技术相比，本发明的结构功能完整，能够实现较高纯度的偏振光，并且出射光具有高准直性；集成度高且结构紧凑，加工工艺易于实现，，由于出射光具有偏振性和准直特性，特别适合于需要偏振准直面光源的应用，并有利于系统结构的薄型化设计。

附图说明

图1为本发明第一初始结构中复用光源模组、导光结构主体、微透镜阵列组空间位置示意图。

图2为在本发明第一初始结构上对凹形调光网点形状进行改变，形成第二初始结构。

图3为在本发明第二初始结构上对偏振光源反射罩形状进行改变。

图4为在本发明第一初始结构上光线经微透镜阵列组准直后光线的出射情况。

图5为本发明第一初始结构中光线在导光主体中进行全反射的情况。

图6为本发明中抛物反射微准直透镜口径计算示意图。

图7为本发明中抛物反射微准直透镜等效焦点计算示意图。

图8为本发明第一初始结构的整体导光结构的三维建模图。

图9为在本发明第一初始结构中光源反射罩为椭球柱状结构的整体导光结构的三维建模图。

图10为在本发明第一初始结构中光源反射罩为单椭球反射罩拼接体的整体导光结构的三维建模图。

附图说明：LED光源1、反射偏振器2、导光结构主体3、微透镜阵列组4、光源反射罩5、四分之一波片6、凹形调光网点41，抛物反射微准直透镜44、准直透镜反射膜441、凹形调光网点内镀反射膜46。

具体实施方式

下面结合附图及实施例具体说明本发明提供的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构。本发明提供优选实施例，只用于本发明做进一步的说明，不应该被认为仅限于在此阐述的实施例，也不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。本专利中，复用光源模组、导光结构主体、抛物反射微准直透镜阵列等结构，不应该被认为严格规定其参数、几何尺寸。在此，参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状，而是包括能够实现相同功能的其他形状。在本实施例中的配件，图中的表示是示意性的，但这不应该被认为限制本发明的范围。

本发明实施例1中，图一示出了这种用于实现偏振准直面光源出射的背光装置，其中包括了在空间顺序排列的LED光源1、反射偏振器2、导光结构主体3、微透镜阵列组4、光源反射罩5、四分之一波片6。在图一中所示的第一初始结构中，微透镜阵列组4由抛物反射微准直透镜44及凹形调光网点41构成。其中，四分之一波片6与光源反射罩4贴合在一起将光源包覆起来，凹形调光网点41利用热压或者激光刻蚀的方式将圆锥体槽刻蚀出来，根据光线均匀性要求，沿远离入射面方向呈由疏到密方式排布。导光结构主体3、抛物反射微准直透镜44二者胶合在一起，抛物反射微准直透镜44位于圆锥体凹形调光网点41的正下方，且凹形调光网点41位于抛物反射微准直透镜44的焦点上，形成唯一的对应关系。由于抛物反射微准直透镜与导光主体的折射率不同，则抛物反射微准直透镜的焦距f可以由抛物反射微准直透镜的厚度h₃与经换算后导光主体的等效厚度h₂相加得到。以下公式确定：

n₁sinθ₁＝n₂sinθ₂

$h_2=\frac{h_1{\mathrm{tan\θ}}_1}{{\mathrm{tan\θ}}_2}$

$f=h_3+\frac{h_1{\mathrm{tan\θ}}_1}{{\mathrm{tan\θ}}_2}$

其中，n₁、n₂、θ₁、θ₂分别是导光板材料的折射率、抛物反射微准直透镜的折射率、导光板介质层入射角、抛物反射微准直透镜介质层出射角。如图七所示，根据几何关系解得焦距f的长度。建立直角坐标系，以抛物反射微准直透镜的顶点为原点，沿导光板长边方向为x方向，沿导光板短边方向为y方向，原点指向调光网点面的方向定义为z轴正方向，x、y、z三轴的正方向呈右手螺旋定则。根据微透镜的焦距f可以得到以微透镜顶点为坐标原点的抛物线方程：

$z=\frac{1}{4f}(x^2+y^2)$

传统的导光主体3的折射率范围在1.4～1.9之间，为保证光线在导光主体3中产生全反射，圆锥体的底角应满足一定的关系，根据公式：

θ_底≤|90°-2θ_全|

其中，θ_全是导光主体的全反射角，光线每次经调光网点的调制角度为2θ_底。根据圆锥体凹槽底角公式，导光主体不能选择折射率为的透明导光材料。抛物反射微准直透镜44的折射率应小于导光结构主体3材料的折射率，其口径根据导光结构主体3与抛物反射微准直透镜44两种不同介质的全反射角确定。微透镜与空气接触的抛物型界面需镀上一层反射膜441，使从调光网点入射至抛物面的光线经反射后平行地由出光侧出射，而不能由抛物面直接射出导光主体。当LED光源1发出的光线通过反射偏振器2后，自然光被分成两种偏振状态相互垂直的光线，反射偏振器2的作用即透过一种偏振状态的光线，而与该偏振光的偏振方向垂直的光将透射出去。由于四分之一波片6的快轴与入射偏振光方向呈45°夹角，原偏振光经过四分之一波片两次，转换为垂直于原偏振光振动方向的线偏振光出射，则经反射偏振器2反射的偏振光，经过四分之一波片两次的相位延迟作用及光源反射罩的反射作用后，偏振状态发生变化，该偏振方向的光线可以透射反射偏振器2，得到同一偏振态的光。线偏振光从侧面进入导光结构主体3内，侧面入射的线光源改变传播方向，转变为正面出射的均匀面光源。通过上表面凹形调光网点41的设计，对入射至调光网点的光线进行角度调制，直到最终破坏微透镜一侧原有的全反射，使光线在入射至微透镜的有效口径范围内，抛物反射微准直透镜的有效作用口径，即透镜的最小口径可由以下公式确定：

r＝2h₁tanθ

光线被抛物反射微准直透镜44下表面所镀反射膜441反射，由于凹形调光网点41位于抛物反射微准直透镜44的焦点上，则出射光线为准直光，从而实现均匀偏振准直面光源出射。

本发明实施例2中，图二示出了这种用于实现准直面光源出射的背光装置，其中包括了空间顺序排列的LED光源1、反射偏振器2、导光结构主体3、微透镜阵列组4、光源反射罩5、四分之一波片6。在图一中所示的第一初始结构中对凹形调光网点41进行修改，微透镜阵列组4由抛物反射微准直透镜44、凹形调光网点41及凹槽反射膜46构成。其中，凹槽反射膜46镀于凹形调光网点41中，凹形调光网点41根据光线均匀性要求，沿远离入射面方向呈由疏到密方式排布。导光结构主体3与抛物反射微准直透镜44直接胶合在一起，抛物反射微准直透镜44位于半球形凹形调光网点41的正下方，且半球形凹形调光网点41位于抛物反射微准直透镜44的焦点上。微透镜与空气接触的抛物型界面需镀上一层反射膜441，使从调光网点入射至抛物面的光线经反射后平行地由出光侧出射，而不能由抛物面直接射出导光主体。当偏振光源模组发出的线偏振光线从侧面进入导光结构主体3内，侧面入射的线光源改变传播方向，转变为正面出射的均匀面光源。通过上表面半球形凹形调光网点41的设计，破坏原有的全反射条件，由于偏振光线的凹形调光网点处散射方向的不确定性，所以在网点内镀上反射膜46，光线都向微透镜方向传播，入射至抛物面反射型准直微透镜的有效口径范围内，光线经反射膜反射441后，平行于z轴出射，从而实现均匀准直面光源出射。

本发明实施例3中，图三示出了这种用于实现偏振准直面光源出射的背光装置，其中包括了在空间顺序排列的LED光源1、反射偏振器2、导光结构主体3、微透镜阵列组4、光源反射罩5、四分之一波片6。在实施例2的基础上对光源反射罩5的结构进行修改，其余元件的放置位置及几何关系保持不变。根据光源形状的不同，光源反射罩5的结构也应有所不同。若光源为LED灯条，光源反射罩则采用椭球柱状。其中，灯条1位于椭圆的一个焦点上，另一个焦点则与导光主体3的入射面重合。若光源为单颗LED的线性排列组合，光源反射罩则采用与LED数量相同的椭球反射罩组合而成。光线在导光主体中的传播途径与实施例1中的光线传播路线一致，此处不加赘述。其目的都是相同的，使得光源等效贴合在导光板的入光侧，达到提高光能利用率的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述导光结构包括复用光源模组、导光结构主体以及微透镜阵列组；所述复用光源模组包括入射光源、半开口型光源反光罩、四分之一波片以及反射偏振器；所述入射光源位于所述导光结构主体的侧边并被所述反光罩包覆，所述反光罩的开口正对导光结构主体侧边的入光处，所述反光罩内壁镀金属反射膜；所述四分之一波片贴合于所述反光罩内壁；所述反射偏振器置于入射光源与导光结构主体之间，紧贴所述导光结构主体侧边的入光处，用以将光线分为两种偏振方向垂直的线偏振光，并透过第一线偏振光与反射第二线偏振光；

所述微透镜阵列组包括抛物反射微准直透镜与凹形调光网点，所述凹形调光网点位于导光结构主体最终出光面一侧，导光结构主体中与网点相对的一侧胶合所述抛物反射微准直透镜。

2.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述入射光源在导光结构主体的侧面放置，当入射光源为条形结构，即线光源形式，则所述半开口型反光罩采用椭球柱状反光罩；

当入射光源为单颗LED的组合，即单颗LED按线状排列的集合，则所述半开口型反光罩采用与LED数量相同的单椭球反射罩拼接而成，每个反射罩对应包裹一个点光源；

其中，光源的位置在椭球反射罩的一个焦点附近，导光板入光侧的位置则在另一焦点附近，使光能都能经反射罩的反射进入导光主体结构，实现高光能利用率。

3.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述导光结构主体中光线满足全反射条件，则所述抛物反射微准直透镜的折射率与所述导光结构主体折射率相异，并小于所述导光结构主体材料的折射率。

4.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述抛物反射微准直透镜的实际焦点位于所述凹形调光网点处，且所述抛物反射微准直透镜与空气接触的抛物面需镀上一层反射膜；每一个抛物反射微准直透镜都对应着唯一的调光网点。

5.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述抛物反射微准直透镜为平面加抛物曲面的结构，平面紧贴所述导光结构主体，透镜焦距f与抛物曲面方程由以下公式曲面：

$f=h_3+\frac{h_1{\mathrm{tan\θ}}_1}{{\mathrm{tan\θ}}_2}$

$z=\frac{1}{4f}(x^2+y^2)$

其中，点(x，y，z)是抛物曲面上任意一点，坐标系的确定是以各抛反射微准直透镜的顶点为原点，沿导光主体长边方向为x方向，沿导光主体短边方向为y方向，原点指向调光网点面的方向定义为z轴正方向，x、y、z三轴的正方向呈右手螺旋定则；θ₁、θ₂分别是导光板介质层入射角、抛物反射微准直透镜介质层出射角，h₁、h₃分别是导光结构主体的厚度、抛物反射微准直透镜的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述抛物反射微准直透镜的有效作用口径r根据下式确定：

r＝2h₁tanθ

其中，θ为调光网点与相应微透镜边缘连线和法线之间的夹角。

7.根据权利要求1所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述凹形调光网点置于导光主体结构的出光处，每一个调光网点采用激光刻蚀或者热压印法制作出几何形状的凹槽，网点直径相同，当网点与导光主体接触角相同，则网点分布按远离入射面方向呈由疏到密方式排布，用以控制出射面的照度分布的均匀性；其中所述导光主体接触角为网点圆锥体凹槽的底角；

当网点在导光主体出光侧按均匀方式排布，则所述凹形调光网点沿远离入射面方向，底角逐渐增加，即网点对光线角度的调制能力也逐渐增加。

8.根据权利要求7所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述调光网点的形状为圆锥体凹槽，用对到达网点的光线进行角度调制，经过多次网点的调制，光线的反射角最终将小于全反射角，入射至抛物反射微准直透镜；所述圆锥体凹槽的底角θ_底由如下式定义：

θ_底≤|90°-2θ_全|

其中，θ_全是导光结构主体的全反射角，光线每次被调光网点调制的角度为2θ_底。根据圆锥体凹槽底角公式，导光主体不能选择折射率为的透明导光材料，否则，圆锥体凹槽无法对光线进行调制作用。

9.根据权利要求7所述的一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构，其特征在于：所述调光网点的形状为半球凹槽，凹槽内镀上一层反射膜，用以防止光线由网点向出光侧散射，保证光线遇到网点后向抛物反射微准直透镜入射。

10.一种如权利要求1所述的复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构的实现方法，其特征在于：

所述入射光源发出的入射光由所述导光结构主体侧边的入光处入射后经过所述反射偏振器作用，将光线分为两种偏振方向垂直的线偏振光，并透过第一线偏振光与反射第二线偏振光，第一线偏振光直接进入导光主体，第二线偏振光经过反射偏振器的反射、四分之一波片的转换以及所述反光罩的反射后转变为第一线偏振光，通过所述反射偏振器进入所述导光结构主体；入射光进入所述导光结构主体后满足全反射条件，当光线入射到各个凹形调光网点结构时，凹形调光网点对光线起到调制反射作用，光线原传播方向将发生变化进入所述抛物反射准直微透镜，出射形成具有较高偏振度的准直面光源。

其中，所述四分之一波片的快轴与透射的第二线偏振光方向呈45°夹角，反射的第一线偏振光经过四分之一波片两次，转换为垂直于原偏振光振动方向的第二线偏振光。