CN211786404U - 一种可调节偏振度的偏振光生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节偏振度的偏振光生成装置，包括外壳、第一透镜、第二透镜和可调模块；第一透镜安装在外壳的一侧上，第二透镜安装在外壳的另一侧上，与外壳固定连接；第一透镜的安装高度高于或低于第二透镜；可调模块安装在外壳内，其输入端与第一透镜相对，输出端与第二透镜相对。使用时，光线由第一透镜进入装置，在反光镜产生反射，并在平面透镜反射，通过第三平板的通孔，最后通过第二透镜离开装置。平面透镜将光线反射，使得光线的偏振度改变，通过旋转平面透镜，光线的偏振度可被调节。在旋转第二平板时，在第一连杆和第二连杆的作用下，第三平板与第一平板也同步旋转且旋转角一致，以保持入射光线与出射光线的平行。

Description

一种可调节偏振度的偏振光生成装置

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种可调节偏振度的偏振光生成装置。

背景技术

偏振光：自然光源发出的光是非偏振光，其振幅在垂直于传播方向的面上的各个方向是均匀的。光在物体表面反射时，由于物体的吸收，各个方向的振幅发生不同的减弱，因此光产生偏振现象，在垂直于其传播方向的面上的某一方向的振幅更大。

偏振度：自然光的偏振度为0，纯偏振光的偏振度为1，二者混合时，偏振度随偏振光的比例增加而增大。当光线在玻璃上的入射角在56.4°附近时，反射光的偏振度接近1；当入射角向0°或90°靠近时，偏振度逐渐降低。

偏振滤镜：可安装在镜头前端，可让某一方向(或旋向)的偏振光通过。偏振滤镜价格便宜，可产生高偏振度滤镜，但无法改变偏振度。可调偏振光源能够产生激光可调节偏振度，但价格昂贵。

而现有的偏振光生成装置大多只能过滤光达到产生偏振光的作用，无法改变所产生的光的偏振度(偏振度不可调)，因此，现有技术需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调节偏振度的偏振光生成装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种可调节偏振度的偏振光生成装置，主要包括外壳、用于光线入射的第一透镜和用于光线射出的第二透镜、用于调节偏振度的旋钮、以及安装在外壳内的可调模块。所述第一透镜安装在外壳的一侧上，与外壳固定连接。所述第二透镜安装在外壳的另一侧上，与外壳固定连接。所述第一透镜的安装高度高于或低于第二透镜。所述可调模块安装在外壳内，其输入端与第一透镜相对，输出端与第二透镜相对。所述旋钮安装在外壳外侧，并与可调模块的调节端固定连接。

具体的，所述可调模块主要包括第一平板、第一定轴、反光镜、第二平板、第二定轴、平面透镜、第三平板、第三定轴、第一连杆、以及第二连杆。所述第一定轴、第二定轴和第三定轴相互平行且水平设置，三者的两端均与外壳内壁固定连接。所述第一定轴与第一透镜相对，其轴线与第一透镜的中心处于相同水平高度。所述第三定轴与第二透镜相对，其轴线与第二透镜的中心处于相同水平高度。所述第二定轴与第一定轴处于同一竖直平面，与第三定轴处于同一水平平面。所述第一平板安装在第一定轴上，并可绕第一定轴旋转。所述反光镜安装在第一平板底部。所述第二平板安装在第二定轴上，并可绕第二定轴旋转。所述平面透镜安装在第二平板顶部；所述第三平板安装在第三定轴上，并可绕第三定轴旋转。所述第三平板上还设有用于限制出射光线的第一通孔，所述第一通孔位于第三平板中部位置。所述第一连杆的一端与第一平板铰接，另一端与第二平板铰接，实现第一平板和第二平板同步转动。所述第二连杆的一端与第二平板铰接，另一端与第三平板铰接，实现第二平板与第三平板同步转动。所述旋钮与第二定轴连接，实现驱动第二定轴及第二平板转动。

优选的，所述旋钮也可以与第一定轴或第三定轴连接，若与第一定轴或第三定轴连接，则可以不设置第二定轴，只保留另外两个定轴，此时第二平板依靠第一连杆和第二连杆固定。

作为本实用新型的优选方案，为了更平稳地实现同步转动，本实用新型所述第一连杆设为两组或以上，分别位于第一平板的一侧或左右两侧。

作为本实用新型的优选方案，为了更平稳地实现同步转动，本实用新型所述第二连杆设为两组或以上，分别位于第二平板的一侧或左右两侧。

作为本实用新型的优选方案，为了限制第一平板旋转范围，确保第一平板与第二平板在旋转角度过大时会相互干涉相互制约，本实用新型所述第一定轴与第二定轴之间的距离小于反光镜与平面透镜长度之和的一半。

作为本实用新型的优选方案，所述第一通孔的数量设为一个，其大小设为小于平面透镜。

作为本实用新型的优选方案，让平面透镜上产生的透射光线通过第二平板，避免透射光线再次反射后通过第二透镜射出，本实用新型所述第二平板上还设有第二通孔。所述第二通孔的数量设为一个，位于第二平板中部位置，其大小小于平面透镜。

作为本实用新型的优选方案，所述第一透镜和第二透镜上还设有增透膜。所述增透膜固定在第一透镜和第二透镜表面。

本实用新型的工作过程和原理是：使用本装置时，光线由第一透镜进入装置，在反光镜产生反射，并在平面透镜反射，通过第三平板的第一通孔，最后通过第二透镜离开装置。通过转动旋钮使反光镜改变光线方向，使得装置的入射光和出射光方向平行，方便使用者取景。平面透镜将光线反射，使得光线的偏振度改变，通过旋转平面透镜，光线的偏振度可被调节。第三平板的第一通孔限制出射光线，以减少其他方向的光线从装置射出，保持装置的出射光线偏振度的一致性。在旋转第二平板时，在第一连杆和第二连杆的作用下，第三平板与第一平板也同步旋转且旋转角一致，以保持入射光线与出射光线的平行。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置与现有技术相比，在产生偏振光的同时还可改变所产生偏振光的偏振度，方便技术人员的测试和调整。

(2)本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置通过旋转第二平板，实现调节安装在第二平板上的平面透镜，从而改变光线的入射角，使得出射光线的偏振度发生改变。

(3)本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置通过平行四边形连杆结构保持第一平板、第二平板和第三平板平板相互平行，使得入射光线和出射光线在调节偏振度过程中始终保持平行。

(4)本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置相较于昂贵的偏振度可调光源，其提供了一种低成本易实现的装置，有利于低成本地实施一些定性试验。

附图说明

图1是本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置的结构示意图。

图2是本实用新型所提供的使用可调节偏振度的偏振光生成装置时的光路图。

图3是本实用新型所提供的可调模块的结构示意图。

图4是本实用新型所提供的可调节偏振度的偏振光生成装置的立体图。

上述附图中的标号说明：

1-外壳，2-第二透镜，3-第一透镜，4-第三平板，5-第三定轴，6-第一定轴，7-第一平板，8-反光镜，9-第二定轴，10-第二平板，11-平面透镜，12、13-第一连杆，14、15-第二连杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例公开了一种可调节偏振度的偏振光生成装置，主要包括外壳1、用于光线入射的第一透镜3和用于光线射出的第二透镜2、用于调节偏振度的旋钮、以及安装在外壳1内的可调模块。所述第一透镜3安装在外壳1的一侧上，与外壳1固定连接。所述第二透镜2安装在外壳1的另一侧上，与外壳1固定连接。所述第一透镜3的安装高度高于或低于第二透镜2。所述可调模块安装在外壳1内，其输入端与第一透镜3相对，输出端与第二透镜2相对。所述旋钮安装在外壳1外侧，并与可调模块的调节端固定连接。

具体的，所述可调模块主要包括第一平板7、第一定轴6、反光镜8、第二平板10、第二定轴9、平面透镜11、第三平板4、第三定轴5、第一连杆(12、13)、以及第二连杆(14、15)。所述第一定轴6、第二定轴9和第三定轴5相互平行且水平设置，三者的两端均与外壳1内壁固定连接。所述第一定轴6与第一透镜3相对，其轴线与第一透镜3的中心处于相同水平高度。所述第三定轴5与第二透镜2相对，其轴线与第二透镜2的中心处于相同水平高度。所述第二定轴9与第一定轴6处于同一竖直平面，与第三定轴5处于同一水平平面。所述第一平板7安装在第一定轴6上，并可绕第一定轴6旋转。所述反光镜8安装在第一平板7底部。所述第二平板10安装在第二定轴9上，并可绕第二定轴9旋转。所述平面透镜11安装在第二平板10顶部；所述第三平板4安装在第三定轴5上，并可绕第三定轴5旋转。所述第三平板4上还设有用于限制出射光线的第一通孔，所述第一通孔位于第三平板4中部位置。所述第一连杆(12、13)的一端与第一平板7铰接，另一端与第二平板10铰接，实现第一平板7和第二平板10同步转动。所述第二连杆(14、15)的一端与第二平板10铰接，另一端与第三平板4铰接，实现第二平板10与第三平板4同步转动。所述旋钮与第二定轴9连接，实现驱动第二定轴9及第二平板10转动。

优选的，所述旋钮也可以与第一定轴6或第三定轴5连接，若与第一定轴6或第三定轴5连接，则可以不设置第二定轴9，只保留另外两个定轴，此时第二平板10依靠第一连杆(12和13)和第二连杆(14和15)固定。

作为本实用新型的优选方案，为了更平稳地实现同步转动，本实用新型所述第一连杆(12、13)设为两组或以上，分别位于第一平板7的一侧或左右两侧。

作为本实用新型的优选方案，为了更平稳地实现同步转动，本实用新型所述第二连杆(14、15)设为两组或以上，分别位于第二平板10的一侧或左右两侧。

作为本实用新型的优选方案，为了限制第一平板7旋转范围，确保第一平板7与第二平板10在旋转角度过大时会相互干涉相互制约，本实用新型所述第一定轴6与第二定轴9之间的距离小于反光镜8与平面透镜11长度之和的一半。

作为本实用新型的优选方案，所述第一通孔的数量设为一个，其大小设为小于平面透镜。

作为本实用新型的优选方案，让平面透镜11上产生的透射光线通过第二平板10，避免透射光线再次反射后通过第二透镜2射出，本实用新型所述第二平板10上还设有第二通孔。所述第二通孔的数量设为一个，位于第二平板10中部位置，其大小小于平面透镜11。

作为本实用新型的优选方案，所述第一透镜3和第二透镜2上还设有增透膜。所述增透膜固定在第一透镜3和第二透镜2表面。

本实用新型的工作过程和原理是：使用本装置时，光线由第一透镜3进入装置，在反光镜8产生反射，并在平面透镜11反射，通过第三平板4的第一通孔，最后通过第二透镜2离开装置。通过转动旋钮使反光镜8改变光线方向，使得装置的入射光和出射光方向平行，方便使用者取景。平面透镜11将光线反射，使得光线的偏振度改变，通过旋转平面透镜11，光线的偏振度可被调节。第三平板4的第一通孔限制出射光线，以减少其他方向的光线从装置射出，保持装置的出射光线偏振度的一致性。在旋转第二平板10时，在第一连杆(12、13)和第二连杆(14、15)的作用下，第三平板4与第一平板7也同步旋转且旋转角一致，以保持入射光线与出射光线的平行。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

实施例2：

本实施例公开了一种可调节偏振度的偏振光生成装置，其结构包括为装置的外壳1，第二透镜2的位置为装置生成的偏振光出射口，第一透镜3的位置为装置输入光线的入口。装置内部，中间有第一通孔的第三平板4安装在第三定轴5并可绕第三定轴5旋转；第一平板7安装在第一定轴6并可绕第一定轴6旋转，反光镜8平行并安装在第一平板7；中间有第二通孔的第二平板10安装在第二定轴9并可绕第二定轴9旋转，平面透镜11平行并安装在第二平板10上。第一定轴6、第二定轴9和第三定轴5分别固定在外壳1内壁。

第一连杆(12和13)分别通过第三平板4和第二平板10两端的铰链，与第三平板4和第二平板10连接，使得第一连杆(12和13)与第三平板4和第二平板10形成平行四边形连杆结构，实现第三平板4和第二平板10在旋转时保持平行。第二连杆(14和15)与第一平板7和第二平板10的连接结构和原理相同。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，包括外壳、用于光线入射的第一透镜和用于光线射出的第二透镜、用于调节偏振度的旋钮、以及安装在外壳内的可调模块；所述第一透镜安装在外壳的一侧上，与外壳固定连接；所述第二透镜安装在外壳的另一侧上，与外壳固定连接；所述第一透镜的安装高度高于或低于第二透镜；所述可调模块安装在外壳内，其输入端与第一透镜相对，输出端与第二透镜相对；所述旋钮安装在外壳外侧，并与可调模块的调节端固定连接。

2.根据权利要求1所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述可调模块包括第一平板、第一定轴、反光镜、第二平板、第二定轴、平面透镜、第三平板、第三定轴、第一连杆、以及第二连杆；所述第一定轴、第二定轴和第三定轴相互平行且水平设置，三者的两端均与外壳内壁固定连接；所述第一定轴与第一透镜相对，其轴线与第一透镜的中心处于相同水平高度；所述第三定轴与第二透镜相对，其轴线与第二透镜的中心处于相同水平高度；所述第二定轴与第一定轴处于同一竖直平面，与第三定轴处于同一水平平面；所述第一平板安装在第一定轴上，并可绕第一定轴旋转；所述反光镜安装在第一平板底部；所述第二平板安装在第二定轴上，并可绕第二定轴旋转；所述平面透镜安装在第二平板顶部；所述第三平板安装在第三定轴上，并可绕第三定轴旋转；所述第三平板上还设有用于限制出射光线的第一通孔，所述第一通孔位于第三平板中部位置；所述第一连杆的一端与第一平板铰接，另一端与第二平板铰接，实现第一平板和第二平板同步转动；所述第二连杆的一端与第二平板铰接，另一端与第三平板铰接，实现第二平板与第三平板同步转动；所述旋钮与第二定轴连接，实现驱动第二定轴及第二平板转动。

3.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第一连杆设为两组或以上，分别位于第一平板的一侧或左右两侧。

4.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第二连杆设为两组或以上，分别位于第二平板的一侧或左右两侧。

5.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第一定轴与第二定轴之间的距离小于反光镜与平面透镜长度之和的一半。

6.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第一通孔的数量设为一个，其大小设为小于平面透镜。

7.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第二平板上还设有第二通孔；所述第二通孔的数量设为一个，位于第二平板中部位置，其大小小于平面透镜。

8.根据权利要求2所述的可调节偏振度的偏振光生成装置，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜上还设有增透膜；所述增透膜固定在第一透镜和第二透镜表面。

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