CN204176369U - 光积分棒和发光装置 - Google Patents

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陈彬
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Abstract

本实用新型提供了一种光积分棒和发光装置，其中，光积分棒包括：用来将空间分布不均匀的入射光线转换为空间分布均匀的出射光线的主体段，从主入口端面向外延伸的第一扩口段，其中，第一扩口段的第一入口端面大于主入口端面，主体段的主入口端面为入射光线的聚焦面。本实用新型提供的光积分棒，在现有光积分棒的入口端增加一个扩大口径的第一扩口段，使得光束在汇聚前入射到光积分棒的界面，光束的光斑比较大，能量密度低，降低了对光积分棒入口表面质量和增透膜功率阈值的要求，进而降低了该光积分棒的成本。本实用新型提供的发光装置具有上述光积分棒。

Description

光积分棒和发光装置
技术领域
本实用新型涉及光学匀光技术领域，更具体地说，涉及一种光积分棒和发光装置。
背景技术
在照明系统中，光积分棒用于匀光，实现均匀化照明。光积分棒分为实心和空心两种。对于实心光积分棒，需要在光积分棒的入口端和出口端涂增透膜，光束能量密度越高，对增透膜功率阈值要求也越高。目前，实心光积分棒主要呈长方体状，如图1所示(带箭头的线表示光线)，光积分棒的入口较小，要求入射到光积分棒的光斑较小。由于光束光斑较小，光束的能量密度较高，导致对光积分棒的入口表面质量和增透膜功率阈值的要求较高，使得光积分棒的成本较高。
综上所述，如何降低对光积分棒入口表面质量和增透膜功率阈值的要求，以降低光积分棒的成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种光积分棒，降低对光积分棒入口表面质量和增透膜功率阈值的要求，以降低光积分棒的成本。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述光积分棒的发光装置。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种光积分棒，包括：用来将空间分布不均匀的入射光线转换为空间分布均匀的出射光线的主体段，从所述主入口端面向外延伸的第一扩口段，其中，所述第一扩口段的第一入口端面大于所述主入口端面，所述主体段的主入口端面为所述入射光线的聚焦面。
优选的，上述光积分棒中，所述第一扩口段呈长方体状，或者所述第一扩口段自所述第一入口端面向其第一出口端面渐缩。
优选的，上述光积分棒中，所述主体段呈长方体状，或者所述主体段自所述主入口端面向其主出口端面渐扩。
优选的，上述光积分棒中，所述第一入口端面为平面或者凸向远离所述主体段方向的凸面。
优选的，上述光积分棒中，所述第一扩口段与所述主体段为一体式结构或粘接相连。
优选的，上述光积分棒，还包括：从所述主出口端面向外延伸的第二扩口段，所述第二扩口段的第二出口端面大于所述主出口端面，所述主体段的主出口端面为所述出射光线的聚焦面。
优选的，上述光积分棒中，所述第二扩口段呈长方体状，或者所述第二扩口段自第二入口端面向所述第二出口端面渐扩。
优选的，上述光积分棒中，第二出口端面为平面、凹向靠近主体段方向的凹面或者凸向远离主体段方向的凸面。
优选的，上述光积分棒中，所述主体段和所述第二扩口段为一体式结构或粘接相连。
优选的，上述光积分棒中，所述第一扩口段与所述第二扩口段关于所述主体段的中心线对称设置。
本实用新型提供的光积分棒，在现有光积分棒的入口端增加一个扩大口径的第一扩口段，使得光束在汇聚前入射到光积分棒的界面，光束的光斑比较大，能量密度低，降低了对光积分棒入口表面质量和增透膜功率阈值的要求，进而降低了该光积分棒的成本。
基于上述提供的光积分棒，本实用新型还提供了一种发光装置，该发光装置包括：光源，会聚透镜，光积分棒；其中，所述光积分棒为上述任意一项所述的光积分棒，所述会聚透镜位于所述光积分棒的第一扩口段和所述光源之间。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的光积分棒的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的光积分棒的第一种结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的光积分棒的第二种结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的光积分棒的第三种结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的光积分棒的第四种结构示意图。
上图1-图5中：
1为第一扩口段、11为第一入口端面、12为第一出口端面、2为主体段、21为主入口端面、22为主出口端面、3为第二扩口段、31为第二入口端面、32为第二出口端面。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供的光积分棒，包括：用来将空间分布不均匀的入射光线转换为空间分布均匀的出射光线的主体段2，从主入口端面21向外延伸的第一扩口段1，其中，第一扩口段1的第一入口端面11大于主入口端面21，主体段2的主入口端面21为入射光线的聚焦面。
可以理解的是，主体段2等同于现有技术中的光积分棒，如方棒或楔形棒，本实用新型实施例在主体段2的入口端增加了一个扩大口径的第一扩口段1，使得光束从第一扩口段1的第一入口端面11入射到光积分棒中，然后在主体段2产生全反射后射出。图2-4中，带箭头的线表示光线。需要说明的是，本实用新型所述的聚焦面为理论聚焦面，实际使用中，因位于光积分棒之前的光学元件本身存在误差或其他原因，可能会导致光束在聚焦到主体段2的主入口端面21时会存在些许误差，显然，这种情况也属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供的光积分棒，在现有光积分棒的入口端增加一个扩大口径的扩口段，使得光束在第一扩大段1或者主体段2的主入口端面21聚焦，即光束在汇聚前入射到光积分棒的界面，光束的光斑比较大，能量密度低，降低了对光积分棒入口表面质量和增透膜功率阈值的要求，进而降低了该光积分棒的成本。
上述实施例提供的光积分棒中，根据实际需要进行设定第一扩口段1和主体段2的长度，本实用新型实施例对此不做限定。
上述实施例提供的光积分棒中，对于第一扩口段1的形状，可根据实际需要进行选择。优选的，第一扩口段1呈长方体状，如图2-3所示；或者第一扩口段1自第一入口端面11向其第一出口端面12渐缩，如图4所示。为了方便制作，优先选择第一扩口段1呈长方体状。对于主体段2的形状，也可根据实际需要进行选择。优选的，主体段2呈长方体状，或者主体段2自所述主入口端面21向其主出口端面22渐扩。当然，也可选择第一扩口段1和主体段2为其他形状，本实用新型实施例对此不做限定。
上述实施例提供的光积分棒中，可根据实际要求选择第一扩口段1的第一入口端面11形状。具体的，当光没有特殊要求时，优先选择第一入口端面11为平面，如图2-4所示；当需要会聚光时，优先选择第一入口端面11为凸面，该凸面凸向远离主体段2的方向，如图5所示。
优选的，上述实施例提供的光积分棒中，第一扩口段1与主体段2粘接相连。当然，还可选择其他连接方式，为了方便生产和制造，优先选择第一扩口段1和主体段2为一体式结构。
优选的，如图3和图4所示，上述实施例提供的光积分棒，还包括：从主出口端面22向外延伸的第二扩口段3，该第二扩口段3的第二出口端面32大于主出口端面22，主体段2的主出口端面22为出射光线的聚焦面。这样，通过增设第二扩口段3，使得出射光线在主体段2的主出口端面22聚焦，降低了对光积分棒出口表面质量和增透膜功率阈值的要求，进一步降低了该光积分棒的成本。
上述实施例提供的光积分棒中，对于第二扩口段3的形状，可根据实际需要进行选择。优选的，第二扩口段3呈长方体状，或者第二扩口段3自第二入口端面32向第二出口端面32渐扩。为了方便制作，优先选择第二扩口段3呈长方体状。当然，也可选择第二扩口段3为其他形状，并不局限于此，例如，第二扩口段3自第二入口端面32向第二出口端面32渐缩。
上述实施例提供的光积分棒中，对于第二扩口段3的第二出口端面22的形状，可根据实际需要进行选择。优选的，第二出口端面22为平面、凹向靠近主体段2方向的凹面或者凸向远离主体段2方向的凸面。具体的，当光没有特殊要求时，优先选择第二出口端面22为平面；当需要扩散光时，优先选择第二出口端面22为凸面；当需要会聚光时，优先选择第二出口端面22为凹面。当然，也可选择第二扩口段3为其他形状，并不局限于此。
优选的，上述实施例提供的光积分棒中，第二扩口段3与主体段2粘接相连。当然，还可选择其他连接方式，为了方便生产和制造，优先选择主体段2和第二扩口段3为一体式结构。
进一步的，上述实施例提供的光积分棒中，第一扩口段1与第二扩口段3关于主体段2的中心线对称设置。可以理解的是，该主体段2的中心线垂直于主体段2的长度方向。这样，方便了制造，同时也提高了光积分棒的美观度。
基于上述实施例提供的光积分棒，本实用新型实施例还提供了一种发光装置，该发光装置包括：光源，会聚透镜，光积分棒；其中，光积分棒为上述实施例所述的光积分棒，会聚透镜位于光积分棒的第一扩口段1和光源之间。
由于上述实施例提供的光积分棒具有上述技术效果，本实用新型实施例提供的发光装置具有上述光积分棒，则本实用新型实施例提供的发光装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种光积分棒，包括：用来将空间分布不均匀的入射光线转换为空间分布均匀的出射光线的主体段(2)，其特征在于，还包括从所述主入口端面(21)向外延伸的第一扩口段(1)，其中，所述第一扩口段(1)的第一入口端面(11)大于所述主入口端面(21)，所述主体段(2)的主入口端面(21)为所述入射光线的聚焦面。
2.如权利要求1所述的光积分棒，其特征在于，所述第一扩口段(1)呈长方体状，或者所述第一扩口段(1)自所述第一入口端面(11)向其第一出口端面(12)渐缩。
3.如权利要求2所述的光积分棒，其特征在于，所述主体段(2)呈长方体状，或者所述主体段(2)自所述主入口端面(21)向其主出口端面(22)渐扩。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的光积分棒，其特征在于，所述第一入口端面(11)为平面或者凸向远离所述主体段(2)方向的凸面。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的光积分棒，其特征在于，所述第一扩口段(1)与所述主体段(2)为一体式结构或粘接相连。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的光积分棒，其特征在于，还包括：从所述主出口端面(22)向外延伸的第二扩口段(3)，所述第二扩口段(3)的第二出口端面(32)大于所述主出口端面(22)，所述主体段(2)的主出口端面(22)为所述出射光线的聚焦面。
7.如权利要求6所述的光积分棒，其特征在于，所述第二扩口段(3)呈长方体状，或者所述第二扩口段(3)自第二入口端面(32)向所述第二出口端面(32)渐扩。
8.如权利要求7所述的光积分棒，其特征在于，所述第二出口端面(22)为平面、凹向靠近所述主体段(2)方向的凹面或者凸向远离所述主体段(2)方向的凸面。
9.如权利要求6所述的光积分棒，其特征在于，所述主体段(2)和所述第二扩口段(3)为一体式结构或粘接相连。
10.如权利要求6所述的光积分棒，其特征在于，所述第一扩口段(1)与所述第二扩口段(3)关于所述主体段(2)的中心线对称设置。
11.一种发光装置，包括：光源，会聚透镜，光积分棒；其特征在于，所述光积分棒为如权利要求1-10中任意一项所述的光积分棒，所述会聚透镜位于所述光积分棒的第一扩口段(1)和所述光源之间。
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