CN108873145A - 一种新型导光柱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型导光柱及其制作方法，涉及光学传导器件领域。包括：主体，所述主体的一端开设有用于放置光源的放置槽，所述主体靠近放置槽一端外壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角。减小了光线从主体折射进入空气的可能，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

Description

一种新型导光柱及其制作方法

技术领域

本发明涉及光学传导器件领域，尤指一种新型导光柱及其制作方法。

背景技术

导光柱就是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置。随着人们生活水平的不断提高，人们对消费电子产品的灯光要求也越来越高。

目前，光在导光柱内传输时，部分光经过导光柱的折射，散入到空气当中，一方面，光能在传输过程中发生了损耗，将导致外观的灯光不足，影响了原有装置的发光效果；另一方面，由于不需要发光的地方，发生了漏光、串光的情况，进一步影响了原有装置的发光效果，降低了安装了该导光柱的发光装置的发光效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型导光柱及其制作方法，减小了光线从主体折射进入空气的可能，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

本发明提供的技术方案如下：

一种新型导光柱，包括：主体，所述主体的一端开设有用于放置光源的放置槽，所述主体靠近放置槽一端外壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角。

本实施例中，由于主体靠近放置槽一端外壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角，此时，光线基本从放置槽直接垂直射入主体内，外壁上任意一点的连线与放置槽中心的连线，与光线射入主体的路径基本相同，因此，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角，也能够基本作为光线从主体射出至空气的入射角的余角，因此，通过设置限定该角度的大小，减小了光线从主体折射进入空气的可能，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

进一步，所述主体侧壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角。

本实施例中，进一步限定主体侧壁的形状，再次减小了光线从主体侧壁折射离开主体的可能，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

进一步，所述预设角由所述主体的材料及其对应的折射率确定。

本实施例中，对于不同的发光材料，折射率也各不相同，因此，不同的主体材料对应的不进行折射的入射角也不同。

进一步，所述主体的侧壁平滑设置。

本实施例中，通过主体的侧壁平滑设置，主体的侧壁较为平整，便于主体侧壁的加工，有利于导光柱的制造。

进一步，所述主体靠近放置槽的一端为抛物面，且所述放置槽位于所述抛物面的焦点。

本实施例中，光线在主体内从放置槽射在主体表面，经过一次反射之后，光线基本沿平行于主体的长度方向传播，再次减小了光线射在主体表面的可能，进一步减小了光线折射离开主体的可能。

进一步，所述放置槽远离主体边沿的一侧为球状。

本实施例中，球状设置的放置槽，实现了光源能够垂直地从空气中射入主体，减小了光线了主体内路径偏移的可能。

进一步，所述放置槽设置在所述主体的中部。

本实施例中，放置槽设置在主体中部时，放置槽周围的主体外壁能够较为均匀，减小了光线折射离开主体的可能，同时也增加了导光柱的美观性。

本发明的目的之一还在于提供一种新型导光柱的制作方法，包括：S10、依据光源的型号，计算放置槽的大小，并在主体的一端划线，以形成放置槽标记；S30、依据所述放置槽标记和预设角，计算得到主体边沿上的两个极限点； S40、依据两个所述极限点和所述放置槽标记，计算得到抛物线，并依据所述抛物线在所述主体上划线，以形成侧壁轨迹标记；S50、依据所述放置槽标记，加工形成放置槽，并依据所述侧壁轨迹标记，加工所述主体的侧壁。

本实施例中，由于光源型号大小确定，因此放置槽的大小能够首先确定，在主体上标记完成后，即可依据预设角度得到主体的极限点位置，继续极端得到抛物线，即可获得光线不发生折射的外壁轨迹，最终再进行对应的加工，即可获得导光柱。

进一步，步骤S30之前还包括：S20、依据所述主体的材料，获取所述主体的材料对应的折射率n；S21、依据折射定律和折射率，计算得到预设角θ＝arccos(1/n)。

本实施例中，由于预设角是为了用于限定光线与主体边沿切线的角度，也就是光线入射角的余角，因此依据余弦定理与折射定律来计算得到预设角。

进一步，步骤S40包括：S41、在主体的表面上建立坐标系；S42、对两个所述极限点和所述放置槽标记进行坐标确认；S43、将所述放置槽作为抛物线的焦点，并将两个所述极限点作为抛物线上的点，依据抛物线公式计算得到抛物线及其焦准距；S44、减小所述焦准距，计算得到新的抛物线；S45、沿减小焦准距得到的新的抛物线，在所述主体上进行划线，以形成侧壁轨迹标记。

本实施例中，在设置完成两个极限点的坐标位置后，即可依据放置槽和两个极限点做出一条固定的抛物线，且能够计算出抛物线的焦准距，同时在划线时，增大焦准距，使得放置槽与两个极限点位于抛物线的同一侧，最终得到侧壁的轨迹。

与现有技术相比，本发明提供的一种新型导光柱及其制作方法具有以下有益效果：

1、主体外壁上的任意一点与所述放置槽之间的连线，和该点的切线之间的较小的夹角，也能够基本作为光线从主体射出至空气的入射角的余角，通过设置限定该角度的大小，减小了光线从主体折射进入空气的可能，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

2、通过主体的侧壁平滑设置，主体的侧壁较为平整，便于主体侧壁的加工，有利于导光柱的制造。

3、光线在主体内从放置槽射在主体表面，经过一次反射之后，光线基本沿平行于主体的长度方向传播，再次减小了光线射在主体表面的可能，进一步减小了光线折射离开主体的可能。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种新型导光柱及其制作方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种新型导光柱的结构示意图；

图2是本发明另一种新型导光柱的结构示意图；

图3是本发明一种新型导光柱的制作方法的流程示意图；

图4是本发明另一种新型导光柱的制作方法的流程示意图。

附图标号说明：10.主体，20.放置槽。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的一种实施例，如图1所示，一种新型导光柱，包括：

主体10，主体10竖直设置，且主体10的上端为柱状，优选为圆柱状；主体10的下端开设有用于放置光源的放置槽20，且放置槽20开设在主体10 的底面，光源能够从主体10的底部放置在放置槽20中。

选取放置槽20上的一点，优选为放置槽20的中心点；主体10下端除去底面上的任意一点，该点与放置槽20上选取的点之间的连线，和该点的切线之间形成一个钝角和一个锐角，该锐角小于预设角。

预设角由所述主体10的材料及其对应的折射率确定，不同的折射率，预设角也不同。

优选地，主体10的侧壁上的任意一点，该点与放置槽20上选取的点之间的连线，和该点的切线之间形成一个钝角和一个锐角，该锐角小于预设角。

具体地，本实施例中，用户能够将光源从导光柱的下面，放置在放置槽20内，光源发光后，光线能够从空气内折射进入主体10内；由于放置槽 20开设在主体10的内部，即使在光线在主体10表面反射之后，光源能够再次反射在放置槽20另一侧的表面，并折射进入主体10内，减小了光源在主体10表面反射散失的可能，增加了导光柱的聚光效果。

由于主体10靠近放置槽20一端外壁上的任意一点，该点与所述放置槽 20中心点之间的连线与该点的切线之间的较小的夹角能够形成角α或β或γ，α和β和γ小于预设角θ，此时，光线基本从放置槽20直接垂直射入主体10内。

外壁下端任意一点的连线与放置槽20中心的连线，与光线射入主体10 的路径基本相同，因此，该点与所述放置槽20之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角，也能够基本作为光线从主体10射出至空气的入射角的余角，因此，当α、β和γ均小于θ时，光线射在主体10边沿时，由于光线的折射时的入射角较大，难以形成折射，只能够进行反射，减小了导光柱其余部分漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

对于不同的发光材料，折射率也各不相同，因此，不同的主体10材料对应的不进行折射的入射角也不同。

优选地，同时使得主体10侧壁上的竖直部分的任意一点，与放置槽20 的连线和该点的切线之间的较小的夹角δ，并使得δ小于θ时，放置槽20 内的光线直接射在主体10的竖直侧壁上时，光线的折射时的入射角仍然较大，难以形成折射，只能够进行反射，减小了导光柱竖直侧壁部分的漏光、串光的可能，增加了导光柱的发光效果。

根据本发明提供的另一种实施例，如图2所示，一种新型导光柱，在实施例一的基础上，主体10的侧壁平滑设置，因此，主体10的侧壁继而形成光华的曲面，此时便于主体10侧壁的加工，有利于导光柱的制造。

优选地，主体10下端为曲面为抛物面，且放置槽20位于抛物面的焦点上。光线在主体10内从放置槽20射在主体10表面上时，光线经过一次反射之后，光线基本能够沿平行于主体10的长度方向，即竖直的方向进行传播，再次减小了光线射在主体10表面的可能，进一步减小了光线折射离开主体 10的可能。

放置槽20远离主体10边沿的一侧为球状，放置槽20设置在所述主体10 的中部。在本实施例中，放置槽20的上端为半球状，且放置槽20位于主体 10的中部，放置槽20与主体10四周的侧壁的距离相同；半球状设置的放置槽20，实现了光线能够垂直地从空气中射入主体10，减小了光线了主体10 内路径偏移的可能；放置槽20设置在主体10中部时，放置槽20周围的主体 10外壁能够较为均匀，减小了光线折射离开主体10的可能，同时也增加了导光柱的美观性。

根据本发明提供的一种实施例，如图3所示，一种新型导光柱的制作方法，包括：

S10、依据光源的型号，计算放置槽的大小，并在主体的一端划线，以形成放置槽标记。

S30、依据所述放置槽标记和预设角，计算得到主体边沿上的两个极限点。

S40、依据两个所述极限点和所述放置槽标记，计算得到抛物线，并依据所述抛物线在所述主体上划线，以形成侧壁轨迹标记。

S50、依据所述放置槽标记，加工形成放置槽，并依据所述侧壁轨迹标记，加工所述主体的侧壁。

优选地，步骤S30之前还包括：

S20、依据所述主体的材料，获取所述主体的材料对应的折射率n。

S21、依据折射定律和折射率，计算得到预设角θ＝arccos(1/n)。

具体地，本实施例中，由于光源的大小已经确定，因此，主体上需要开设的最小的放置槽的大小也已经确定，并将确定后的最小的放置槽的型号做一定程度的放大，并在主体上进行划线，完成放置槽标记的制作。

在确定完放置槽的位之后，由于预设角已经确定，因此，将放置槽作为光源的位置，即光线的起始位置；并根据放置槽作为一点，导光柱的一个边沿作为直线，做出一条过放置槽的直线，且两条直线形成一个极限点，该点即可表示光源从放置槽直接发射时，不会进行折射动作，同理，在主体的另一侧确定另一个极限点。

在两个极限点确定完成之后，将放置槽标记作为焦点，并将两个极限点作为抛物线上的点，能够计算得到一条确定的抛物线，用户即可将该抛物线作为侧壁轨迹，并在主体上划线，得到侧壁轨迹标记。

此时，主体的侧壁轨迹以及放置槽轨迹的位置已经确定，再进行对应的加工即可得到对应的装置实施例的新型导光柱。

优选地，由于预设角是为了用于限定光线与主体边沿切线的角度，也就是光线入射角的余角，因此依据余弦定理与折射定律来计算得到预设角。

根据本发明提供的另一种实施例，如图4所示，一种新型导光柱的制作方法，包括：

S10、依据光源的型号，计算放置槽的大小，并在主体的一端划线，以形成放置槽标记。

S20、依据所述主体的材料，获取所述主体的材料对应的折射率n。

S21、依据折射定律和折射率，计算得到预设角θ＝arccos(1/n)。

S30、依据所述放置槽标记和预设角，计算得到主体边沿上的两个极限点。

S41、在主体的表面上建立坐标系。

S42、对两个所述极限点和所述放置槽标记进行坐标确认。

S43、将所述放置槽作为抛物线的焦点，并将两个所述极限点作为抛物线上的点，依据抛物线公式计算得到抛物线及其焦准距。

S44、减小所述焦准距，计算得到新的抛物线。

S45、沿减小焦准距得到的新的抛物线，在所述主体上进行划线，以形成侧壁轨迹标记。

S50、依据所述放置槽标记，加工形成放置槽，并依据所述侧壁轨迹标记，加工所述主体的侧壁。

具体地，本实施例中，主要体现了侧壁轨迹标记的制作过程。在两个极限点制作完成之后，需要画出侧壁轨迹之前，需要确定侧壁轨迹可行的轨迹，因此，用户可以通过在主体上建立坐标系，或是将主体上两个极限点的位置和放置槽的位置对应的画在纸上，并建立相应的坐标系。

在坐标系建立完成之后，两个极限点和放置槽的坐标自动确定，因此，将放置槽作为抛物线的焦点，并将两个极限点作为抛物线上的点，依据抛物线公式计算得到抛物线及其焦准距，此时，计算得到的抛物线即为满足要求的最大准焦距的抛物线，依据当前抛物线划线得到侧壁轨迹标记后，光线从放置槽射入主体后，光线设在抛物线与直线相交的位置时，光线恰好不能够进行折射。

因此，进一步减小准焦距，得到开口更小的抛物线，放置槽与两个极限点能够同时位于抛物线的同一侧，进一步减小了光线漏出的可能。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型导光柱，其特征在于，包括：

主体，所述主体的一端开设有用于放置光源的放置槽，所述主体靠近放置槽一端外壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角。

2.根据权利要求1所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述主体侧壁上的任意一点，该点与所述放置槽之间的连线和该点的切线之间的较小的夹角小于预设角。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述预设角由所述主体的材料及其对应的折射率确定。

4.根据权利要求1所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述主体的侧壁平滑设置。

5.根据权利要求4所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述主体靠近放置槽的一端为抛物面，且所述放置槽位于所述抛物面的焦点。

6.根据权利要求1所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述放置槽远离主体边沿的一侧为球状。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型导光柱，其特征在于：

所述放置槽设置在所述主体的中部。

8.一种新型导光柱的制作方法，其特征在于，包括：

S10、依据光源的型号，计算放置槽的大小，并在主体的一端划线，以形成放置槽标记；

S30、依据所述放置槽标记和预设角，计算得到主体边沿上的两个极限点；

S40、依据两个所述极限点和所述放置槽标记，计算得到抛物线，并依据所述抛物线在所述主体上划线，以形成侧壁轨迹标记；

S50、依据所述放置槽标记，加工形成放置槽，并依据所述侧壁轨迹标记，加工所述主体的侧壁。

9.根据权利要求8所述的一种新型导光柱的制作方法，其特征在于，步骤S30之前还包括：

S20、依据所述主体的材料，获取所述主体的材料对应的折射率n；

S21、依据折射定律和折射率，计算得到预设角θ＝arccos(1/n)。

10.根据权利要求8所述的一种新型导光柱的制作方法，其特征在于，步骤S40包括：

S41、在主体的表面上建立坐标系；

S42、对两个所述极限点和所述放置槽标记进行坐标确认；

S43、将所述放置槽作为抛物线的焦点，并将两个所述极限点作为抛物线上的点，依据抛物线公式计算得到抛物线及其焦准距；

S44、减小所述焦准距，计算得到新的抛物线；

S45、沿减小焦准距得到的新的抛物线，在所述主体上进行划线，以形成侧壁轨迹标记。