CN213362341U - 一种反射效率高的全反射混光系统 - Google Patents

Abstract

一种反射效率高的全反射混光系统，包括：多个光源（1）、多个聚焦透镜（2）和导光体（3），导光体（3）的内壁具有多个反光镜面（4），多个光源（1）分别朝向多个反光镜面（4），聚焦透镜（2）位于光源（1）与导光体（3）之间，导光体（3）的一端具有出光面（30），多个光源（1）发出的光线依次经过反光镜面（4）全反射以及经过导光体（3）的内壁全反射后从出光面（30）射出。上述全反射混光系统将合光系统和匀光系统合二为一，简化结构，解决了目前混光系统由于对位和色差导致波段限定和效率问题。

Description

一种反射效率高的全反射混光系统

技术领域

本实用新型涉及混光系统，尤其是涉及一种反射效率高的全反射混光系统。

背景技术

混光指的是两种或两种以上的不同频率的可见光在一定的可视范围内进行混合得到的光线。从照度角度来看，混光会因为组成光频率不一致而产生边际光均匀性差现象；从亮度角度看，混光中心区域混合一般较为均匀，而光线扩散区和边缘区域会产生亮度下降，混合光色纯度下降的现象。

现有的混光系统如图1所示，包括：多个光源100、多个合光镜200和一个聚焦透镜300，多个合光镜200呈一排的方式排列，多个光源100逐一朝向多个合光镜200，即光源100与合光镜200之间一一对应，并且光源100发射的入射光线在合光镜200上反射后正好到达聚焦透镜300。其中，位于前面的合光镜200反射的光线会经过后面的合光镜200折射后在到达聚焦透镜300，从而形成混合光束。

然而，上述混光系统的主要问题在于合光镜对波段和对位的要求较高，这是因为，折射率受到入射光的波段影响，因此，为了让折射后的光线统一到达聚焦透镜，必须对各合光镜接收的入射光波段以及入射角度进行限定，从而导致无法实现任意波段的光源混合使用。

实用新型内容

本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种反射效率高的全反射混光系统，所述全反射混光系统包括：多个光源、多个聚焦透镜和导光体，所述导光体的内壁具有多个反光镜面，多个光源分别朝向多个反光镜面，所述聚焦透镜位于光源与导光体之间，所述导光体的一端具有出光面，多个光源发出的光线依次经过反光镜面全反射以及经过导光体的内壁全反射后从出光面射出。

进一步，多个光源采用LED灯、激光灯、卤素灯、高压汞灯和荧光灯中的一种或多种。

进一步，所述导光体为圆柱形或棱柱形。

采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：上述全反射混光系统将合光系统和匀光系统合二为一，简化结构，解决了目前混光系统由于对位和色差导致的波段限定和效率问题。此外，多个光源可以环绕导光体均匀分布，部分光线的传播路径短，反射效率高。

附图说明

图1为现有技术涉及的混光系统的示意图；

图2为本实用新型涉及的全反射混光系统的示意图；

图3为混光系统匀光前的出射光效果图；

图4为混光系统匀光后的出射光效果图。

具体实施方式

特别指出的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：

本实用新型提供一种反射效率高的全反射混光系统，如图2所示，全反射混光系统包括：多个光源1、多个聚焦透镜2和导光体3，导光体3的内壁具有多个反光镜面4，多个光源1分别朝向多个反光镜面4（即光源1与反光镜面4之间一一对应），聚焦透镜2位于光源1与导光体3之间，导光体3的一端具有出光面30，多个光源1发出的光线依次经过反光镜面4全反射以及经过导光体3的内壁全反射后从出光面30射出。

其中，聚焦透镜2可以起到聚光的作用，光源1发出的光线经过聚焦透镜2后更加集中，有利于提高后续的反射效果。

光源1发射的光线投射经过反光镜面4全反射后往出光面30的方向偏转，光线在导光体3的内壁发生多次全反射，最终从出光面30射出，形成混合光束。由此可知，上述全反射混光系统通过全反射设计，避免了现有混光系统中折射产生的问题，可以实现多种类型和多波段光源的合光。此外，多个光源1可以环绕导光体3均匀分布，部分光线（即靠近出光面30的光源1发出的光线）的传播路径短，反射效率高（即经过反射的次数少）。

另外，在现有的混光系统中，在聚焦透镜出射混合光以后，还需要设置匀光机构对各光线进行匀光操作，常见的匀光机构为方棒。方棒的匀光原理是：光线从方棒的入射界面进入，在方棒内多次反射，最终从方棒的出射界面射出，由于反射光线的反向延长线上具有虚像，光线多次反射后的虚像组合形成一个二维照明阵列，使出射光线均匀分布，而并不集中在一点。然而，方棒的长度较长，不利于混光系统的小型化，并且会造成混光系统结构复杂化。本实用新型的全反射混光系统本来就采用全反射的方式，因此光线可以在导光体3内进行多次全反射，使多个虚像形成一个二维照明阵列，起到匀光效果，不需要额外设置方棒，实现了结构的简化。

具体地，多个光源1采用LED灯、激光灯、卤素灯、高压汞灯和荧光灯中的一种或多种。多个光源1可以都采用同一种光源，也可以分别采用不同的光源。此外，上述全反射混光系统可以采用同波长光源的合光以及不同波长光源的混光。

具体地，导光体3为圆柱形或棱柱形。出光面30位于圆柱形或棱柱形的端面。

可见，上述全反射混光系统将合光系统和匀光系统合二为一，简化结构，解决了目前混光系统由于对位和色差导致的波段限定和效率问题。

以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种反射效率高的全反射混光系统，其特征在于：所述全反射混光系统包括：多个光源（1）、多个聚焦透镜（2）和导光体（3），所述导光体（3）的内壁具有多个反光镜面（4），多个光源（1）分别朝向多个反光镜面（4），所述聚焦透镜（2）位于光源（1）与导光体（3）之间，所述导光体（3）的一端具有出光面（30），多个光源（1）发出的光线依次经过反光镜面（4）全反射以及经过导光体（3）的内壁全反射后从出光面（30）射出。

2.根据权利要求1所述的反射效率高的全反射混光系统，其特征在于：多个光源（1）采用LED灯、激光灯、卤素灯、高压汞灯和荧光灯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的反射效率高的全反射混光系统，其特征在于：所述导光体（3）为圆柱形或棱柱形。

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