CN207196410U - 匀光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种匀光系统，包括光纤匀光器和微透镜阵列，光纤匀光器包括输入端和输出端，微透镜阵列设置于光纤匀光器的输出端，输出端设置有出光点阵列，出光点阵列包括若干均匀排布的出光点，微透镜阵列包括若干微透镜，微透镜阵列与出光点阵列排布相同，每一个出光点对应设置一个微透镜。本实用新型通过光纤匀光器和微透镜阵列组成匀光系统，可得到照度均匀且准直出射的面光源，准直出射可使面光源能量更集中；同时可根据不同需求设计输入端接口类型，用于直接外接光源或光纤束；输出端可设计为各种几何形状，能够满足各种形状的匀光需求。

Description

匀光系统

技术领域

本实用新型涉及均匀照明技术领域，特别地，涉及一种匀光系统。

背景技术

半导体激光、LED等光源在照明、投影、光学照排、光存储等领域中应用广泛。在这些应用中，需要将光源在目标平面上尽量形成一个一定尺寸、具有规则形状的均匀照度分布。现有技术一般通过复眼透镜、积分棒、匀光板等方式实现光源整形和均匀照明。

复眼透镜是由多个焦距和尺寸相同的小透镜组成的微透镜阵列，复眼透镜要实现均匀照明需两列复眼透镜阵列平行排列，第一列复眼透镜阵列中的各个小单元透镜的焦点与第二列的复眼透镜阵列中对应的小单元透镜的中心重合，两列复眼透镜的光轴互相平行，在第二列复眼透镜后放置聚光镜，聚光镜的焦平面放照明屏就形成了均匀照明系统，不过微透镜边缘会发生菲涅耳衍射，能量会因此产生损失。

积分棒一般为石英玻璃棒，光束通过聚焦透镜聚焦于积分棒的入射端面中心,经过积分棒内壁的多次全反射,最后在积分棒的光纤束输出端面迭加而形成均匀照明面。积分棒具有结构简单、造价低廉等优点，但一般体积较大，在一些小型化系统中使用不便。

一般光线透过匀光板即可实现光斑均匀化，为了达到好的匀光效果，一般会存在较大的光功率损耗，光损耗会转化为热能，由于匀化装置的紧凑性，从而不利于有效散热，进而影响系统稳定性，不利于大功率使用和长时间使用。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种使用方便且能够实现光束准直均匀出射的匀光系统。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种匀光系统，包括光纤匀光器和微透镜阵列，所述光纤匀光器包括输入端和输出端，所述微透镜阵列设置于所述光纤匀光器的输出端，所述输出端设置有出光点阵列，所述出光点阵列包括若干均匀排布的出光点，所述微透镜阵列包括若干微透镜，所述微透镜阵列与所述出光点阵列排布相同，每一个所述出光点对应设置一个所述微透镜。

进一步的，每个所述出光点内的光纤数量为一根或多根。

进一步的，所述输入端设置接口，所述接口能够直接外接光源或光纤束。

进一步的，所述输出端的出光点阵列为方形阵列。

进一步的，所述输出端的出光点阵列为矩形或者圆形阵列。

进一步的，所述光纤匀光器由石英光纤束制成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过光纤匀光器和微透镜阵列组成匀光系统，可得到照度均匀且准直出射的面光源，准直出射可使面光源能量更集中；同时可根据不同需求设计输入端接口类型，用于直接外接光源或光纤束；输出端可设计为各种几何形状，能够满足各种形状的匀光需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型实施例一的光纤匀光器的结构示意图；

图2为图1中光纤匀光器的内部结构示意图；

图3为图1中光纤匀光器输入端的结构示意图；

图4为图1中光纤匀光器输出端的结构示意图；

图5为实施例一的微透镜阵列的排列示意图；

图6为实施例二的光纤匀光器的结构示意图。

图中零部件名称及其编号分别为：

1、光纤匀光器；2、微透镜阵列；11、输入端；12、输出端；13、光纤束；121、出光点；21、微透镜。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种匀光系统，包括光纤匀光器1和微透镜阵列2，光纤匀光器1包括输入端11和输出端12，微透镜阵列2设置于光纤匀光器1的输出端12。输入端11的端面与输出端12的端面平行。

光纤匀光器11内部由具有高透过率特性的石英光纤束制成。

如图3所示，输入端11可设置各种类型的接口，接口直接外接光源或光纤束。在本实施方式中，输入端11的光纤束13呈圆形排布集成在一起。

如图4所示，输出端12设置有出光点121阵列，出光点121阵列包括若干均匀排布的出光点121，任意相邻的两个出光点121间间距相等。在本实施方式中，出光点121呈方形阵列排布，可以理解地，在其他未示出的实施方式中，出光点121阵列也可以为矩形或圆形等其他几何形状。

在本实施方式中，输出端12的每一个出光点121的光纤数量相等，每个出光点121均设置一根光纤。在其他未示出的实施方式中，可以根据不同的照明需求，每个出光点121设置数量相同的多根光纤，或者各个出光点121的光纤数量不同。

如图5所示，微透镜阵列2包括若干微透镜21，微透镜阵列2与出光点121阵列排布相同，每一个出光点121对应设置一个微透镜21。

光源发出的光从输入端11进入光纤匀光器1，然后从输出端12出来入射到微透镜阵列2，微透镜阵列2将输出端12输出的具有一定发散角度的光束进行准直，从而得到照度分布均匀且具有一定几何形状的面光源。

本实用新型通过光纤匀光器1和微透镜阵列2组成匀光系统，可得到照度均匀且准直出射的面光源，准直出射可使面光源能量更集中；同时可根据不同需求设计输入端11接口类型，用于直接外接光源或光纤束；输出端12可设计为各种几何形状，能够满足各种形状的匀光需求。

实施例二

如图6所示，实施例二与实施例一的主要区别在于：输出端12位于输入端11的侧面，即输出端12的端面与输入端11的端面垂直。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种匀光系统，其特征在于：包括光纤匀光器和微透镜阵列，所述光纤匀光器包括输入端和输出端，所述微透镜阵列设置于所述光纤匀光器的输出端，所述输出端设置有出光点阵列，所述出光点阵列包括若干均匀排布的出光点，所述微透镜阵列包括若干微透镜，所述微透镜阵列与所述出光点阵列排布相同，每一个所述出光点对应设置一个所述微透镜。

2.如权利要求1所述的匀光系统，其特征在于：每个所述出光点内的光纤数量为一根或多根。

3.如权利要求1所述的匀光系统，其特征在于：所述输入端设置接口，所述接口能够直接外接光源或光纤束。

4.如权利要求1所述的匀光系统，其特征在于：所述输出端的出光点阵列为方形阵列。

5.如权利要求1所述的匀光系统，其特征在于：所述输出端的出光点阵列为矩形或者圆形阵列。

6.如权利要求1所述的匀光系统，其特征在于：所述光纤匀光器由石英光纤束制成。