CN212298631U - 一种投光或投影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种投光或投影装置，属于光学技术领域，作用在可发出光线的光源上，所述投光或投影装置包括：光学元件，所述光学元件上设置有微纳纹理，所述微纳纹理设置有多个，且多个所述微纳纹理不相同；其中，所述光学元件设置在光源的前方，并通过所述微纳纹理使得经过光学元件的光线出射角度改变。达到调整光束角的结构简单、体积小巧的技术效果。

Description

一种投光或投影装置

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种投光或投影装置。

背景技术

传统照明或者成像装置，如果要改变出光角度，常用的调整光束角方式，例如开光调节、伽利略透镜组、液态透镜或者是DMD投影技术，但是这样的结构会导致光束不均匀，且机械结构复杂，成本高，重量重，体积大等问题，导致整体的灯具或投影装置靠性较低。

现在的LED或者激光等光源照明和投影，越来越趋向于微型化、集成化，因此上述的调整光束角的方式并不能适应时代发展，需要去研究出一种结构简单，小型化的投光或投影装置。

所以，现有技术的技术问题在于：现有技术中调整光束角的结构复杂、体积大。

发明内容

本申请实施例提供一种投光或投影装置，解决了现有技术中调整光束角的结构复杂、体积大的技术问题；达到调整光束角的结构简单、体积小巧的技术效果。

本申请实施例提供一种投光或投影装置，作用在可发出光线的光源上，所述投光或投影装置包括：光学元件，所述光学元件上设置有微纳纹理，所述微纳纹理设置有多个，且多个所述微纳纹理不相同；其中，所述光学元件设置在光源的前方，并通过所述微纳纹理使得经过光学元件的光线出射角度改变。

作为优选，多个所述微纳纹理在所述光学元件上按一定规律分布，且所述微纳纹理和光源的位置关系可改变。

作为优选，所述投光或投影装置还包括：动力源，所述动力源可对外输出动力；传动件，所述传动件的一端连接动力源，所述传动件的另一端连接光源或光学元件；其中，所述动力源作用在传动件上，并通过传动件使得光源和光学元件之间相对运动。

作为优选，所述动力源具体为电机，所述传动件连接电机和光学元件；其中，所述多个微纳纹理在光学元件上圆周或直线分布，并通过传动件使得光学元件上对应光源的微纳纹理切换。

作为优选，所述投光或投影装置还包括：反光杯，所述反光杯具有一个两端贯通的容置腔，且容置腔的一端为第一端口，另一端为第二端口；其中，所述反光杯的第一端口套设在光源上，且所述光学元件设置在容置腔内。

作为优选，所述投光或投影装置还包括：透镜，所述透镜设置在反光杯的第二端口上；其中，所述光线依次经过光学元件和透镜，或者光线依次经过光学元件、反光杯以及透镜，使得光线的出射角度多次改变。

作为优选，所述动力源设置在所述光源的后方。

作为优选，所述投光或投影装置还包括：光源座，所述光源座上可容置光源。

作为优选，所述微纳纹理为圆形。

作为优选，所述微纳纹理中的纹理结构规律，且具有周期性光学特征。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例中，通过设置光学元件，利用光学元件上设置有多个微纳纹理，微纳纹理改变了材料表面对光的吸收率和反射率，不同的微纳纹理具有不同的光学特性，使得不同的微纳纹理对应光源时，光线穿过光学元件的出射角度不同，即光束角不同，解决了现有技术中调整光束角的结构复杂、体积大的技术问题；达到调整光束角的结构简单、体积小巧的技术效果。

2、本申请实施例中，通过设置动力源和传动件，使得光学元件可以相对于光源进行动作，如转动、平移，使得光学元件对应光源的微纳纹理可以改变，使得透过光学元件的光线的光束角可以调整。

3、本申请实施例中，通过设置反光杯、透镜，进一步加强投光或投影装置的投光能力，通过将光线出射角度的多次扩大，达到对点状光源进行投光的目的。

附图说明

图1为本申请实施例中一种投光或投影装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中光学元件的正视向结构示意图。

附图标记：1、动力源；2、传动件；3、光源座；4、光源；5、反光杯；6、光学元件；61、微纳纹理；7、透镜。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种投光或投影装置，采用带微纳纹理61的光学元件6，微纳光学元件6可以替代复杂的调光结构，且结构简单，重量轻，体积小，光束均匀，成本低等特点，微纳光学结构的应用可以很好的解决此问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

一种投光或投影装置，作用在可发出光线的光源4上，所述投光或投影装置包括：光源座3、光学元件6。反光杯5、透镜7、动力源1以及传动件2。其中，所述光学元件6设置在光源4的前方，并通过所述微纳纹理61使得经过光学元件6的光线出射角度改变。

光源座3，所述光源座3上可容置光源4，优选光源座3为一块板材，光源4设置在板材上，且其中的光源4优选为点状光源4，如LED光源4和激光光源4。具体来说光源座3和反光杯5的第一端口固定连接。

光学元件6，光学元件6利用微纳光学技术，结合数字编码技术，在光学级材料表面加工出微纳级的微小结构，具有体积小，重量轻，调光结构简易，光线利率高的优势。所述光学元件6上设置有微纳纹理61，所述微纳纹理61设置有多个，且多个所述微纳纹理61不相同，微纳纹理61中的纹理结构规律，且具有周期性光学特征。优选所述微纳纹理61为圆形，便于和点状光源4发出的光线配合，高效率的利用整块微纳纹理61。

光学元件6采用玻璃，蓝宝石，PC，PMMA，亚克力，陶瓷，光纤等透明材料，而微纳纹理61先是在光学元件6上进行分为多个分区，每个分区经过特殊的光学设计和编码计算，通过ELID(在线电解修锐法)、激光加工、精密铣削、超声加工、蚀刻、精密模具压铸等加工方式，加工出特定的微纳纹理61结构，当光线经过某个微纳纹理61区域时，改变光线出射角度。

具体来说，多个所述微纳纹理61在所述光学元件6上按一定规律分布，如圆周分布、直线分布，便于光学元件6和光源4之间相对运动时，可以简便的调整好光束角。

反光杯5，所述反光杯5具有一个两端贯通的容置腔，且容置腔的一端为第一端口，另一端为第二端口；其中，所述反光杯5的第一端口套设在光源4上，且所述光学元件6设置在容置腔内。具体来说，所述反光杯5相对于光源居中设置，而光学元件6偏心的设置在容置腔内。且光学元件6上和光源4对应的微纳纹理61，其和光源4、反光杯5位于同一中心线上。

透镜7，所述透镜7设置在反光杯5的第二端口上；透镜7的外侧的表面为一个外凸的弧面，用于扩大光线的出射角度；其中，所述光线依次经过光学元件6和透镜7，或者光线依次经过光学元件6、反光杯5以及透镜7，使得光线的出射角度多次改变。

动力源1，所述动力源1可对外输出动力；优选，动力源1为电机，为了更好的自动化控制光学元件6的转动角度，可以采用伺服电机、步进电机。且动力源1优选设置在所述光源4的后方，或者动力源1设置在光源4的下方。

传动件2，所述传动件2的一端连接动力源1，所述传动件2的另一端连接光源4或光学元件6；如传动件2为一传动轴。其中，所述传动件2连接电机和光学元件6；其中，所述多个微纳纹理61在光学元件6上规律分布，并通过传动件2使得光学元件6上对应光源4的微纳纹理61切换，实现对光束角的调整。具体来说，在动力源1位于光源4后方时，传动件2穿设过光源座3。

工作原理：

从光源4(如LED、激光)发出的光线A，经过光学元件6一次光学设计，在经过反光杯5到透镜7或者直接经过透镜7，改变出光角度出射光线为B；当光学元件6转过特定角度后，光源4发出的光线A，经过光学元件6一次光学设计，在经过反光杯5到透镜7或者直接经过透镜7，改变出光角度出射光线为C；每当光学元件6转过特定角度后，均可改变光线出射角度。

上述光学元件6采用转动的方式来切换对应光源4的微纳纹理61，光学元件6还可以通过其他的动作方式来实现切换对应光源4的微纳纹理61，如移动。且还可以是光学元件6不动，依靠调整光源4位置来实现，光源4和光学元件6间的相对位置调整。

技术效果：

1、本申请实施例中，通过设置光学元件，利用光学元件上设置有多个微纳纹理，微纳纹理改变了材料表面对光的吸收率和反射率，不同的微纳纹理具有不同的光学特性，使得不同的微纳纹理对应光源时，光线穿过光学元件的出射角度不同，即光束角不同，解决了现有技术中调整光束角的结构复杂、体积大的技术问题；达到调整光束角的结构简单、体积小巧的技术效果。

2、本申请实施例中，通过设置动力源和传动件，使得光学元件可以相对于光源进行动作，如转动、平移，使得光学元件对应光源的微纳纹理可以改变，使得透过光学元件的光线的光束角可以调整。

3、本申请实施例中，通过设置反光杯、透镜，进一步加强投光或投影装置的投光能力，通过将光线出射角度的多次扩大，达到对点状光源进行投光的目的。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种投光或投影装置，作用在可发出光线的光源上，其特征在于，所述投光或投影装置包括：

光学元件，所述光学元件上设置有微纳纹理，所述微纳纹理设置有多个，且多个所述微纳纹理不相同；

其中，所述光学元件设置在光源的前方，并通过所述微纳纹理使得经过光学元件的光线出射角度改变。

2.如权利要求1所述的投光或投影装置，其特征在于，多个所述微纳纹理在所述光学元件上按一定规律分布，且所述微纳纹理和光源的位置关系可改变。

3.如权利要求1所述的投光或投影装置，其特征在于，所述投光或投影装置还包括：

动力源，所述动力源可对外输出动力；

传动件，所述传动件的一端连接动力源，所述传动件的另一端连接光源或光学元件；

其中，所述动力源作用在传动件上，并通过传动件使得光源和光学元件之间相对运动。

4.如权利要求3所述的投光或投影装置，其特征在于，所述动力源具体为电机，所述传动件连接电机和光学元件；其中，所述多个微纳纹理在光学元件上圆周或直线分布，并通过传动件使得光学元件上对应光源的微纳纹理切换。

5.如权利要求1所述的投光或投影装置，其特征在于，所述投光或投影装置还包括：

反光杯，所述反光杯具有一个两端贯通的容置腔，且容置腔的一端为第一端口，另一端为第二端口；

其中，所述反光杯的第一端口套设在光源上，且所述光学元件设置在容置腔内。

6.如权利要求5所述的投光或投影装置，其特征在于，所述投光或投影装置还包括：

透镜，所述透镜设置在反光杯的第二端口上；

其中，所述光线依次经过光学元件和透镜，或者光线依次经过光学元件、反光杯以及透镜，使得光线的出射角度多次改变。

7.如权利要求3所述的投光或投影装置，其特征在于，所述动力源设置在所述光源的后方。

8.如权利要求1所述的投光或投影装置，其特征在于，所述投光或投影装置还包括：

光源座，所述光源座上可容置光源。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的投光或投影装置，其特征在于，所述微纳纹理为圆形。

10.如权利要求9所述的投光或投影装置，其特征在于，所述微纳纹理中的纹理结构规律，且具有周期性光学特征。

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