TWI827522B - 一種導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置 - Google Patents

Abstract

本申請公開了一種導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置，其中，方法包括：獲取導光柱的尺寸參數；基於折射定律，根據導光柱折射率、空氣的折射率計算導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算折射光線的折射角；當折射角的餘角小於全反射角時，根據折射角和全反射角獲取導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；基於折射角和入光面直徑，計算導光柱的邊緣光線經入光面折射後第一次入射至導光柱的側壁的位置，記為第一位置；自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使折射光線在第一傾斜面上發生全反射。折射光線能在側壁上發生全反射，可以減少光能損失，提高導光效率。

Description

一種導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置

本申請涉及光學技術領域，尤其涉及一種導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置。

目前，隨著科技的發展，光感傳感器被應用在各行各業中，比如智慧門鈴、智能顯示器、手機、外部遙控器上，光感傳感器通過光線的感知來獲得需要獲取的信息，由於光感傳感器安裝在上述設備的結構中，光線傳輸受設備結構本身的局限，需要通過導光柱來傳輸光線。

目前的導光柱，大多使用均勻尺寸的圓柱形塑膠材料做成導光柱，利用光在進入介質後，因兩種不同介質材料的折射係數差而在導光柱介質中於滿足條件的前提下產生全反射，透過簡單圓柱形的形狀，利用光反覆全反射後，傳導到下方傳導器上。

但其存在的問題是，改變入射光線入射角度後，圓柱形導光柱如圖1所示，當入射光線角度增加時，光感傳感器能收到的光強度則會大幅度的下降。入射光線大約在35度時，導光柱能傳遞的效率已經降至原始光強度的50%左右，當入射光線入射角大於60度時，該導光柱的導光效率已經低於10%並趨近於0%。

本發明提供了一種導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置，以解決相關技術中圓柱形導光柱隨著入射角的增大傳遞效率快速降低的問題。

為解決上述問題，本發明第一方面實施例提出了一種圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，包括：獲取導光柱的尺寸參數，所述尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角；基於折射定律，根據所述導光柱折射率、空氣的折射率計算所述導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經所述導光柱的入光面折射的折射光線的折射角；當所述折射角的餘角小於所述全反射角時，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述導光柱的側壁的位置，記為第一位置；自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使所述折射光線在所述第一傾斜面上發生全反射。

可選地，在當所述折射角的餘角大於或等於所述全反射角時，還包括：所述導光柱的出光面的目標出光點與所述第一位置連線為第一連線，根據所述第一連線與所述導光柱的側壁形成的第一夾角，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第二傾斜面，以使所述折射光線在所述第二傾斜面發生全反射的同時，還能擊中所述目標出光點。

可選地，在自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面之後，還包括：基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述第一傾斜面的位置，記為第二位置；所述導光柱的出光面的目標出光點與所述第二位置連線為第二連線，根據所述第二連線與所述第一傾斜面形成的第二夾角，自所述第二位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第三傾斜面，以使所述折射光線在所述第三傾斜面發生全反射的同時，還能擊中所述目標出光點。

可選地，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，包括：當所述第一位置位於所述導光柱的中間高度以上，靠近所述導光柱的入光面時，自所述第一位置指向所述導光柱的入光面的方向，自所述第一位置嚮導光柱中心軸方向傾斜，形成圓臺狀，調整所述導光柱的側壁；當所述第一位置位於所述導光柱的中間高度以下，靠近所述導光柱的出光面時，自所述入光面指向所述導光柱的第一位置的方向，遠離所述導光柱中心軸方向增加所述導光柱的直徑，調整所述導光柱的側壁。

可選地，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍包括：基於所述折射角獲取所述折射角的餘角；所述折射角的餘角與所述全反射角的差值為所述第一傾斜角範圍中的最小傾斜角度。

可選地，根據所述第一連線與所述導光柱的側壁形成的第一夾角，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第二傾斜面包括：當所述第一夾角小於所述折射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述第一夾角與所述折射角的差值，並且所述第二傾斜面向所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角大於全反射角，且所述折射角的餘角大於所述全反射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述折射角的餘角與所述第一夾角的餘角的差值，並且所述第二傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角小於全反射角，且所述折射角的餘角大於所述全反射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述折射角的餘角與所述全反射角的差值，並且所述第二傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角小於全反射角，且所述折射角的餘角等於所述全反射角時，或者，所述第一夾角等於所述折射角時，不進行調整。

可選地，根據所述第二連線與所述第一傾斜面形成的第二夾角，自所述第二位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第三傾斜面包括：

當所述第二夾角小於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角且大於所述第一斜面與所述側壁的夾角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於或等於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角與所述第二夾角的差值；所述第三傾斜面向所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角小於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角與所述第二夾角的差值；所述第三傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角大於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角與全反射角的差值；所述第三傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜；

當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角大於或等於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角等於所述全反射角時，或者，當所述第二夾角等於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角時，或者，當所述第二夾角大於所述第一斜面與所述側壁的夾角時，不進行調整。

為解決上述問題，本發明第二方面實施例提出了一種圓柱形導光柱側壁結構的調整裝置，包括：

獲取模塊，用於獲取導光柱的尺寸參數，所述尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角；

第一計算模塊，用於基於折射定律，根據所述導光柱折射率、空氣的折射率計算所述導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經所述導光柱的入光面折射的折射光線的折射角；

第二計算模塊，用於當所述折射角的餘角小於所述全反射角時，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；

第三計算模塊，用於基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述導光柱的側壁的位置，記為第一位置；

執行模塊，用於自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使所述折射光線在所述第一傾斜面上發生全反射。

為解決上述問題，本發明第三方面實施例提出了一種導光柱，為以圓柱形導光柱為基礎的導光柱，包括入光面、出光面和側壁，所述側壁基於本發明任一實施例所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法進行調整。

根據本申請實施例提出的導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置，其中，方法包括：獲取導光柱的尺寸參數，尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角；基於折射定律，根據導光柱折射率、空氣的折射率計算導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經導光柱的入光面折射的折射光線的折射角；當折射角的餘角小於全反射角時，根據折射角和全反射角獲取導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；基於折射角和入光面直徑，計算導光柱的邊緣光線經入光面折射後第一次入射至導光柱的側壁的位置，記為第一位置；自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使折射光線在第一傾斜面上發生全反射。由此，當入射角增大時，可以通過改變圓柱形導光柱側壁的形狀來改變折射光線入射至側壁的入射角，以使折射光線仍然能在側壁上發生全反射，減少光能損失，提高導光效率。

應當理解，本部分所描述的內容並非旨在標識本發明的實施例的關鍵或重要特徵，也不用於限制本發明的範圍。本發明的其它特徵將通過以下的說明書而變得容易理解。

為了使所屬技術領域中具有通常知識者更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，所屬技術領域中具有通常知識者在沒有做出過度實驗的前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。

需要說明的是，本申請的說明書和發明專利申請範圍及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本申請的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及它們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

圖1是相關技術中圓柱形導光柱的導光效率隨入射角變化示意圖。圖2是相關技術中圓柱形導光柱的結構示意圖。如圖2所示，該圓柱形導光柱100（以下簡稱導光柱100）用於將入射光線300導入至感光元件200（紅外傳感器或環境傳感器），隨著入射光線300的入射角α1的增大，在導光柱100的入光面上的反射光越多，導致進入導光柱100柱體的通光量越低。並且隨著入射光線300的入射角α1的增大，導致折射角α2的增大，進而導致折射光線400在側壁上的入射角β2的減小，當折射光線400在側壁上的入射角β2減小到小於導光柱100的全反射角（臨界角）時，在折射光線400在側壁上會發生折射，導致進入導光柱100柱體內的傳播的光通量進一步降低。到感光元件200上的出射光線由於偏折角增大，無法打到感光元件200上，形成無效出射光線，進而，導致導光柱100的導光效率（感光元件200上接收的光強與導光柱100的入光面接收的光強之比）下降。

其中，入射光線300的入射角α1的增大，可以通過產品本身的內部結構來調整（比如改變導光柱100的放置位置等），使得入射角α1變小。如果通過產品本身的內部結構無法解決，可以通過本申請實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法來提升導光柱的導光效率。

繼續參考圖2，入射光線300包括左邊緣入射光線301，中間入射光線302，右邊緣入射光線303，折射光線400包括左邊緣入射光線301的折射光線401，中間入射光線302的折射光線402（比如折射光線402入射至側壁的A點），右邊緣入射光線303（比如C點入射）的折射光線403，下面出現這些標識與該部分的意思一致。

圖3是本申請實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法流程圖。結合圖2和圖3所示，定義導光柱折射率為n1,定義空氣的折射率為n2,該調整方法包括：

S101，獲取導光柱100的尺寸參數，尺寸參數包括：入/出光面直徑R、導光柱高度H、導光柱折射率n1、入射光線300的入射角α1。

其中，入/出光面直徑R、導光柱高度H可以通過長度測量裝置（遊標卡尺等工具）來測量獲取，導光柱折射率n1、入射光線300的入射角α1可以根據設計需求來定。

S102，基於折射定律，根據導光柱折射率n1、空氣的折射率n2計算導光柱100的全反射角；以及結合入射光線300的入射角α1計算經導光柱100的入光面500折射的折射光線400的折射角α2。

其中，n2sinα1=n1sinα2，當入射角α1為90度，空氣的折射率n2=1時，計算出的折射角α2為臨界角即全反射角。

S103，當折射角α2的餘角α3小於全反射角時，根據折射角α2和全反射角獲取導光柱100的側壁的第一傾斜角範圍。

可以理解的是，如圖2所示，在圓柱形導光柱100中，折射角α2的餘角α3即為折射光線400在側壁上的入射角β2，當折射角α2的餘角α3小於全反射角時，也就是，折射光線400在側壁上的入射角β2小於全反射角，折射光線400在側壁會發生折射，造成側壁漏光。

由此，為了避免側壁漏光，需要增大折射光線400在側壁上的入射角β2。圖4是本申請實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。如圖4所示，將圓柱形導光柱100的側壁嚮導光柱中心軸傾斜（比如虛線示意的為調整後的側壁），則會增加折射光線400在側壁上的入射角β2，這樣，可以避免折射光線400在側壁上的入射角β2小於全反射角，避免折射光線400在側壁發生折射，造成側壁漏光，導致導光效率下降的問題。

繼續參考圖4，可選地，根據折射角α2和全反射角獲取導光柱100的側壁的第一傾斜角範圍包括：

基於折射角α2獲取折射角的餘角α3；

折射角的餘角α3與全反射角的差值為第一傾斜角範圍中的最小傾斜角度。

可以理解的是，在對導光柱100的側壁調整之前，折射角α2的餘角α3即為折射光線400在側壁上的入射角β2，折射角α2即為折射光線400在側壁上的入射角β2的餘角β1，通過折射角α2的餘角α3與全反射角的差值γ，則可以將側壁嚮導光柱中心軸傾斜最小傾斜角γ，以使得折射光線400在側壁上的入射角的大小變成β2+γ，從而，折射光線400可以在導光柱側壁上進行全反射，側壁不會漏光。需要說明的是第一傾斜角的範圍大於最小傾斜角γ且小於入射角β2的餘角β1（即折射角α2）。

S104，基於折射角α2和入光面直徑R，計算導光柱100的邊緣光線303經入光面500折射後第一次入射至導光柱100的側壁的位置，記為第一位置。

其中，以圖4的方位來說，邊緣光線303為右邊緣光線。當邊緣光線303打在側壁上時，可以通過幾何計算，通過入光面直徑R與基於折射角α2，來計算第一位置至入光面500的高度，從而確定第一位置。

S105，自第一位置指嚮導光柱100的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱100的側壁，形成第一傾斜面，以使折射光線在第一傾斜面上發生全反射。

可以理解的是，在通過步驟S103計算出第一傾斜角之後，還需要判斷在哪個位置對圓柱形導光柱100的側壁進行調整。

圖5是本申請一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。圖6是本申請另一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。可選地，自第一位置指嚮導光柱100的底面的方向，包括：

如圖5所示，當第一位置位於導光柱的中間高度以上，靠近導光柱的入光面時，自第一位置指嚮導光柱的入光面的方向，自第一位置嚮導光柱中心軸方向傾斜，形成圓臺狀，調整導光柱的側壁；

如圖6所示，當第一位置位於導光柱的中間高度以下，靠近導光柱的出光面時，自入光面指嚮導光柱的第一位置的方向，遠離導光柱中心軸方向增加導光柱的直徑，調整導光柱的側壁。

其中，當第一位置導光柱的中間高度以上，靠近導光柱的入光面時，說明自第一位置向出光面方向，折射光線較少（如圖5所示，虛線部分為削切後，即調整的後導光柱側壁），進而可以自第一位置指嚮導光柱的入光面的方向，調整導光柱的側壁。

當第一位置位於導光柱的中間高度以下，靠近導光柱的出光面時，說明光線自入光面至第一位置很長的導光柱均有折射光線（如圖6所示，虛線部分為調整的後導光柱側壁），可以入同上面的調整方式調整。也可以通過自入光面指嚮導光柱的第一位置的方向，遠離導光柱中心軸方向增加導光柱的直徑，調整導光柱的側壁。由於嚮導光柱中心軸方向削切可能導致入光面減小程度較大（比如小於原先面積的一半），通過遠離導光柱中心軸方向增加導光柱的直徑，調整導光柱的側壁的方式調整，這樣有利於在不減小入光面的情況下，增加導光效率。進而可以將原先的圓柱形導光柱設計為圓臺狀。

由此，在入射光線300的入射角α1確定後，折射光線400無法在側壁上發生全反射時，可以通過上述調整方法調整導光柱側壁，避免側壁漏光造成導光效率下降。

在上述實施例的基礎上，為了使得更多的出光面600的出射光線可以儘量的打在光感元件200上，可以依據以下的方案來設計導光柱100的側壁形狀。

可選地，圖7是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。如圖7所示，在自第一位置指嚮導光柱100的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱100的側壁，形成第一傾斜面之後，還包括：

基於折射角α2和入光面直徑R，計算導光柱100的邊緣光線303經入光面500折射後第一次入射至第一傾斜面的位置，記為第二位置（示例如圖7中的B點）；

導光柱100的出光面600的目標出光點（示例如圖7中的D點）與第二位置連線為第二連線700，根據第二連線700與第一傾斜面形成的第二夾角θ1，自第二位置指嚮導光柱100的底面的方向，調整導光柱100的側壁，形成第三傾斜面，以使折射光線400在第三傾斜面發生全反射的同時，還能擊中目標出光點。

也就是說，在對導光柱100的側壁調整後，形成第一傾斜面，還可以通過出光面的目標出光點進一步調整，以提升感光元件200的收光量，進而提升導光效率。

可選地，根據第二連線700與第一傾斜面形成的第二夾角θ1，自第二位置指嚮導光柱100的底面的方向，調整導光柱100的側壁，形成第三傾斜面包括：

當第二夾角θ1小於折射光線400在第一傾斜面上的反射角τ的餘角θ，且大於第一斜面與側壁之間的夾角，且折射光線400在第一傾斜面上的反射角τ大於或等於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線400在第一傾斜面上的反射角的餘角θ與第二夾角θ1的差值；第三傾斜面嚮導光柱100的中軸線方向傾斜。

可以理解的是，第二夾角θ1小於反射角τ的餘角θ，且大於第一斜面與側壁之間的夾角，以圖7的示意，目標出光點D在自B點做出光面600的垂線的右側，以及折射光線403的在第一斜面的反射光線800的左側，這樣，可以將反射光線800左移，進而，可以將第一斜面再嚮導光柱100的中軸線方向傾斜。其中，由於反射角τ大於或等於全反射角，進而，將第一斜面再嚮導光柱100的中軸線方向傾斜並不影響光線在第一斜面的全反射。

當第二夾角θ1大於折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ的餘角θ，第二夾角θ1小於或等於全反射角的餘角，且折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ大於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線403在第一傾斜面上的反射角與第二夾角θ1的差值；第三傾斜面向遠離導光柱100的中軸線方向傾斜。

換句話說，圖8是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。如圖8所示，就是，第二連線700位於反射光線800的右側，並且位於反射角τ是全反射角的反射光線800的左側，從而可以減小第一傾斜面的傾斜角度，以使得反射光線800可以在出光面600上右移。

當第二夾角θ1大於折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ的餘角θ，第二夾角θ1大於全反射角的餘角，且折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ大於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線在第一傾斜面上的反射角與全反射角的差值；第三傾斜面向遠離導光柱100的中軸線方向傾斜。

可以理解的是，第二連線700位於反射光線800的右側，並且位於反射角τ是全反射角的反射光線800的右側，最終，只能將第一斜面的傾斜角度調整至折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ為全反射角為止。

當第二夾角θ1大於折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ的餘角θ，第二夾角θ1大於或等於全反射角的餘角，且折射光線在第一傾斜面上的反射角τ等於全反射角時，或者，當第二夾角θ1等於折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ的餘角時，或者，當第二夾角θ1小於第一斜面與側壁之間的夾角時，不進行調整。

其中，第二夾角θ1小於第一斜面與側壁之間的夾角，說明目標出光點D在自B點做出光面600的垂線的左側，這樣，當目標出光點D的出射光線都能打在感光元件200上時，那位於自B點做出光面600的垂線的右側的光線一般也是能打在感光元件200上，由此，不進行調整。

當折射光線在第一傾斜面上的反射角τ等於全反射角時，不進行調整，也就是說，不犧牲第一斜面的全反射情況來調整目標出光點。

當第二夾角θ1等於折射光線403在第一傾斜面上的反射角τ的餘角時，說明反射光線800的出光點與目標出光點恰好一致，更不需要進行調整。

總的來說，在該實施例中，第一傾斜面的反射角等於全反射角時，可以再增加第一傾斜面的傾斜角度，以使的第一傾斜面的反射光線800與出光面600的交點自當前位置左移，但調整極限以自B點做出光面600的垂線的垂足為止（該實施例的調整基礎為反射光線800本身就在自B點做出光面600的垂線的垂足右側），若反射光線800在自B點做出光面600的垂線的左側，說明會再次打在導光柱側壁上，這樣的出射光線基本會打在感光元件200上，由此，不作考慮。由此，在第一傾斜面滿足全反射的情況下，還可以根據目標出光點的位置再次調整第一傾斜面，形成第三傾斜面。

在對於圖6的示例中，也如同上述方式調整，此處不再贅述。

在另一實施例中，圖9是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。如圖9所示，可選地，在當折射角α2的餘角α3大於或等於全反射角時，還包括：

導光柱100的出光面600的目標出光點D與第一位置A連線為第一連線900，根據第一連線900與導光柱100的側壁形成的第一夾角，自第一位置A指嚮導光柱100的底面的方向，調整導光柱100的側壁，形成第二傾斜面，以使折射光線在第二傾斜面發生全反射的同時，還能擊中目標出光點。

也就是說，當折射角α2的餘角α3大於或等於全反射角時，也就是折射光線400在側壁上的入射角β2是大於全反射角的，光線可以在導光柱100發生全反射，但是出光點可能不能滿足擊中感光元件200，進而，可以通過調整側壁，來使得出光點擊中感光元件200，提升導光效率。

可選地，繼續參考圖9，根據第一連線900與導光柱100的側壁形成的第一夾角θ2，自第一位置A指嚮導光柱100的底面的方向，調整導光柱100的側壁，形成第二傾斜面包括：

當第一夾角θ2小於折射角α2（即入射角β2的餘角β1）時，第二傾斜面的傾斜角為第一夾角θ2與折射角α2的差值，並且第二傾斜面嚮導光柱100的中軸線方向傾斜。

也就是說，雖然側壁滿足折射光線400的全反射，但是不滿足感光元件200的收光，進而可以對側壁進行傾斜，減小入射角β2，原理可參照前一實施例中增大入射角β2的原理，此處不再贅述。

圖10是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖。如圖10所示，當第一夾角θ2大於折射角α2（即入射角β2的餘角β1），第一夾角θ2的餘角大於全反射角，且折射角α2的餘角α3大於全反射角時，第二傾斜面的傾斜角為折射角α2的餘角α3與第一夾角θ2的餘角的差值，並且第二傾斜面向遠離導光柱100的中軸線方向傾斜。

也就是說，此時，目標出光點D位於反射光線800與出光面600的交點的右側，並且位於全反射光線1000與出光面600的交點的左側，進而，可以調整導光柱側壁，自第一位置A點處向出光面調整，回縮側壁，形成出光面600變小的圓臺形狀（其中，點點虛線為調整後的形狀）。

當第一夾角θ2大於折射角α2（即入射角β2的餘角β1），第一夾角θ2的餘角小於全反射角，且折射角α2的餘角α3大於全反射角時，第二傾斜面的傾斜角為折射角α2的餘角與全反射角的差值，並且第二傾斜面向遠離導光柱100的中軸線方向傾斜。

也就是說，此時，目標出光點D已經右移至全反射光線1000與出光面600的交點的右側，此時，也儘量滿足目標出光點D，以全反射光線1000與出光面600的交點為最終目標出光點，不再減小入射角β2。

當第一夾角θ2大於折射角α2（即入射角β2的餘角β1），第一夾角θ2的餘角小於全反射角，且折射角α2的餘角等於全反射角時，或者，第一夾角θ2等於折射角α2時，不進行調整。

總的來說，在該實施例中，可以通過調整自第一位置A自出光面的側壁的傾斜情況來改變出射光線800的出光點，從而滿足擊中感光元件200的目標。

在其他的實施例中，也可以以第一入射角下在對導光柱100的上側進行調整之後，還可以以第二入射角下，再對導光柱100的下側進行調整，比如第一入射角大於全反射角對應的入射角β2，第二入射角小於全反射角對應的入射角β2。進而同一導光柱100可以滿足不同入射角的需求。

綜上所述，通過改變圓柱形導光柱100的側壁的傾斜情況，可以解決導光柱側壁的漏光問題，並且還可以改變出光點，以滿足感光元件收光，從而提升導光柱100整體的導光效率。

本申請實施例提出了一種圓柱形導光柱側壁結構的調整裝置，包括：

獲取模塊，用於獲取導光柱的尺寸參數，尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角；

第一計算模塊，用於基於折射定律，根據導光柱折射率、空氣的折射率計算導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經導光柱的入光面折射的折射光線的折射角；

第二計算模塊，用於當折射角的餘角小於全反射角時，根據折射角和全反射角獲取導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；

第三計算模塊，用於基於折射角和入光面直徑，計算導光柱的邊緣光線經入光面折射後第一次入射至導光柱的側壁的位置，記為第一位置；

執行模塊，用於自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使折射光線在第一傾斜面上發生全反射。

可選地，該裝置還包括：第二傾斜面形成模塊，用於執行當折射角的餘角大於或等於全反射角時，還包括的步驟：

導光柱的出光面的目標出光點與第一位置連線為第一連線，根據第一連線與導光柱的側壁形成的第一夾角，自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，調整導光柱的側壁，形成第二傾斜面，以使折射光線在第二傾斜面發生全反射的同時，還能擊中目標出光點。

可選地，該裝置還包括：第三傾斜面形成模塊，用於執行在自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱的側壁，形成第一傾斜面之後，還包括的步驟：

基於折射角和入光面直徑，計算導光柱的邊緣光線經入光面折射後第一次入射至第一傾斜面的位置，記為第二位置；

導光柱的出光面的目標出光點與第二位置連線為第二連線，根據第二連線與第一傾斜面形成的第二夾角，自第二位置指嚮導光柱的底面的方向，調整導光柱的側壁，形成第三傾斜面，以使折射光線在第三傾斜面發生全反射的同時，還能擊中目標出光點。

可選地，自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，包括：

當第一位置位於導光柱的中間高度以上，靠近導光柱的入光面時，自第一位置指嚮導光柱的入光面的方向，自第一位置嚮導光柱中心軸方向傾斜，形成圓臺狀，調整導光柱的側壁；

當第一位置位於導光柱的中間高度以下，靠近導光柱的出光面時，自入光面指嚮導光柱的第一位置的方向，遠離導光柱中心軸方向增加導光柱的直徑，調整導光柱的側壁。

可選地，第二計算模塊還包括第二計算單元，用於執行根據折射角和全反射角獲取導光柱的側壁的第一傾斜角範圍包括的步驟：

基於折射角獲取折射角的餘角；

折射角的餘角與全反射角的差值為第一傾斜角範圍中的最小傾斜角度。

可選地，第二傾斜面形成模塊用於執行根據第一連線與導光柱的側壁形成的第一夾角，自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，調整導光柱的側壁，形成第二傾斜面包括的步驟：

當第一夾角小於折射角時，第二傾斜面的傾斜角為第一夾角與折射角的差值，並且第二傾斜面嚮導光柱的中軸線方向傾斜；

當第一夾角大於折射角，第一夾角的餘角大於全反射角，且折射角的餘角大於全反射角時，第二傾斜面的傾斜角為折射角的餘角與第一夾角的餘角的差值，並且第二傾斜面向遠離導光柱的中軸線方向傾斜；

當第一夾角大於折射角，第一夾角的餘角小於全反射角，且折射角的餘角大於全反射角時，第二傾斜面的傾斜角為折射角的餘角與全反射角的差值，並且第二傾斜面向遠離導光柱的中軸線方向傾斜；

當第一夾角大於折射角，第一夾角的餘角小於全反射角，且折射角的餘角等於全反射角時，或者，第一夾角等於折射角時，不進行調整。

可選地，第三傾斜面形成模塊，還用於執行根據第二連線與第一傾斜面形成的第二夾角，自第二位置指嚮導光柱的底面的方向，調整導光柱的側壁，形成第三傾斜面包括的步驟：

當第二夾角小於折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角且大於第一斜面與側壁的夾角，且折射光線在第一傾斜面上的反射角大於或等於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角與第二夾角的差值；第三傾斜面嚮導光柱的中軸線方向傾斜；

當第二夾角大於折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角，第二夾角小於全反射角的餘角，且折射光線在第一傾斜面上的反射角大於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線在第一傾斜面上的反射角與第二夾角的差值；第三傾斜面向遠離導光柱的中軸線方向傾斜；

當第二夾角大於折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角，第二夾角大於全反射角的餘角，且折射光線在第一傾斜面上的反射角大於全反射角時，第三傾斜面的傾斜角為折射光線在第一傾斜面上的反射角與全反射角的差值；第三傾斜面向遠離導光柱的中軸線方向傾斜；

當第二夾角大於折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角，第二夾角大於或等於全反射角的餘角，且折射光線在第一傾斜面上的反射角等於全反射角時，或者，當第二夾角等於折射光線在第一傾斜面上的反射角的餘角時，或者，當第二夾角大於第一斜面與側壁的夾角時，不進行調整。

本申請實施例所提供的圓柱形導光柱側壁結構的調整裝置可執行本申請任意實施例所提供的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，具備執行方法相應的功能模塊和有益效果。

本申請實施例提出了一種導光柱，為以圓柱形導光柱為基礎的導光柱，包括入光面、出光面和側壁，側壁基於本申請任一實施例的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法進行調整。

圖11是本申請實施例提出的導光柱與現有導光柱的導光效率隨入射角的變化示意圖。如圖11所示，現行導光柱沒有透過以上設計方式進行入光優化調整，因此在入光角度增加時，光的傳導效率也會大幅度下降，請參照圖11。而本申請中的導光柱設計方式通過上述的方式進行導光柱形狀調整，大幅度改善導光柱的傳導效率，透過圖11我們可以看到新設計導光柱的傳導效率大幅領先現行導光柱外，也貼近導光柱入射光量的極限。導光柱入射光量極限為導光柱入射面之光通量的極限值，該值可以透過向量計算的方式所得出（在相同光源且固定入射面積情況下，光的入射光極限會隨著入射光與入射面法線夾角有關。可以透過向量的方式描述入射光及入射面法線夾角，並以通量概念計算出入射光極限，比如0度入射，通光量最大）。此新設計方式可有效提升感光元件的效能以及擴展接收不同角度的光，降低對進光方向的受限，並且降低對環境光或是紅外光判斷錯誤的可能性。

此方法可以利用在各種收光形式的導光柱上，通過此方法調整導光柱的形狀便可以提升收光效率，使不同入射角的光線皆能打在傳感器或靶材進而提升模組的感光程度並降低誤判機率。其設計可應用在紅外線接收器並配置在現今大多數會用到紅外線接收器的家電或是電子裝置上，透過本提案之方式，將可提升接收端可接收訊號的角度及大角度的訊號強度。以及環境光感測器(ALS)並配置在智慧門鈴、智慧家電及智慧家居用以更準確地偵測外部環境光亮度，藉以達到喚醒電器、補光抑或是調整電燈或螢幕發光之亮度來達到節省能源之效益。

其中紅外線接受器，在一般情況紅外線的接收器都會在機構上開一個較大的孔洞，並透過紅外線可穿透式的一片光學薄殼設計讓外部遙控器或是紅外線的訊號源直接可以傳達到接收器上。但近年在電子產品日新月異的情況，消費者除了在意功能，更多人在意的是外觀設計，因此能夠在外觀上開孔的機會降低，即使真的需要，也只會降低孔洞大小以符合外觀需求，因此上述的傳統圓柱狀的導光設計則被大量應用在這類型的商品上。環境光感測器(ALS)應用的範圍相當廣泛，包括智慧門鈴、智能顯示器和手機等。這類型的感測器將環境的亮度資訊回傳到後臺，透過該資訊讓智能裝置可以判斷是否需要喚醒或是調控顯示器亮度來達到符合使用者當下的操作或是亮度需求，也可以減少不必要的電池功耗。

綜上所述，根據本申請實施例提出的導光柱和圓柱形導光柱側壁結構的調整方法、裝置，其中，方法包括：獲取導光柱的尺寸參數，尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角；基於折射定律，根據導光柱折射率、空氣的折射率計算導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經導光柱的入光面折射的折射光線的折射角；當折射角的餘角小於全反射角時，根據折射角和全反射角獲取導光柱的側壁的第一傾斜角範圍；基於折射角和入光面直徑，計算導光柱的邊緣光線經入光面折射後第一次入射至導光柱的側壁的位置，記為第一位置；自第一位置指嚮導光柱的底面的方向，根據第一傾斜角範圍調整導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使折射光線在第一傾斜面上發生全反射。由此，當入射角增大時，可以通過改變圓柱形導光柱側壁的形狀來改變折射光線入射至側壁的入射角，以使折射光線仍然能在側壁上發生全反射，減少光能損失，提高導光效率。

圖12示出了可以用來實施本申請的實施例的電子設備10的結構示意圖。電子設備旨在表示各種形式的數字計算機，諸如，膝上型計算機、臺式計算機、工作臺、個人數位助理、服務器、刀片式服務器、大型計算機、和其它適合的計算機。電子設備還可以表示各種形式的移動裝置，諸如，個人數字處理、蜂窩電話、智能電話、可穿戴設備（如頭盔、眼鏡、手錶等）和其它類似的計算裝置。本文所示的部件、它們的連接和關係、以及它們的功能僅僅作為示例，並且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申請的實現。

可以理解是，上述調整方法可以通過程式的方式寫進處理器11（或者存儲在存儲介質）中。然後通過處理器11結合電子設備10來執行。

如圖12所示，電子設備10包括至少一個處理器11，以及與至少一個處理器11通信連接的記憶體，如只讀記憶體（ROM）12、隨機訪問記憶體（RAM）13等，其中，記憶體存儲有可被至少一個處理器執行的計算機程式，處理器11可以根據存儲在只讀記憶體（ROM）12中的計算機程式或者從存儲單元18加載到隨機訪問記憶體（RAM）13中的計算機程式，來執行各種適當的動作和處理。在RAM 13中，還可存儲電子設備10操作所需的各種程式和數據。處理器11、ROM 12以及RAM 13通過匯流排14彼此相連。輸入/輸出（I/O）接口15也連接至匯流排14。

電子設備10中的多個部件連接至I/O接口15，包括：輸入單元16，例如鍵盤、鼠標等；輸出單元17，例如各種類型的顯示器、揚聲器等；存儲單元18，例如磁盤、光盤等；以及通信單元19，例如網卡、調制解調器、無線通信收發機等。通信單元19允許電子設備10通過諸如互聯網的計算機網絡和/或各種電信網絡與其他設備交換信息/數據。

處理器11可以是各種具有處理和計算能力的通用和/或專用處理組件。處理器11的一些示例包括但不限於中央處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）、各種專用的人工智能（AI）計算芯片、各種運行機器學習模型算法的處理器、數位訊號處理器（DSP）、以及任何適當的處理器、控制器、微控制器等。處理器11執行上文所描述的各個方法和處理，例如圓柱形導光柱側壁結構的調整方法。

在一些實施例中，圓柱形導光柱側壁結構的調整方法可被實現為計算機程式，其被有形地包含於計算機可讀存儲介質，例如存儲單元18。在一些實施例中，計算機程式的部分或者全部可以經由ROM 12和/或通信單元19而被載入和/或安裝到電子設備10上。當計算機程式加載到RAM 13並由處理器11執行時，可以執行上文描述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法的一個或多個步驟。備選地，在其他實施例中，處理器11可以通過其他任何適當的方式（例如，借助於固件）而被配置為執行圓柱形導光柱側壁結構的調整方法。

本文中以上描述的系統和技術的各種實施方式可以在數字電子電路系統、集成電路系統、可程式邏輯陣列（FPGA）、特殊應用積體電路（ASIC）、專用標準產品（ASSP）、系統單晶片（SOC）、負載可編程邏輯設備（CPLD）、計算機硬件、固件、軟件、和/或它們的組合中實現。這些各種實施方式可以包括：實施在一個或者多個計算機程式中，該一個或者多個計算機程式可在包括至少一個可編程處理器的可編程系統上執行和/或解釋，該可編程處理器可以是專用或者通用可編程處理器，可以從存儲系統、至少一個輸入裝置、和至少一個輸出裝置接收數據和指令，並且將數據和指令傳輸至該存儲系統、該至少一個輸入裝置、和該至少一個輸出裝置。

用於實施本申請的方法的計算機程式可以採用一個或多個編程語言的任何組合來編寫。這些計算機程式可以提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數據處理裝置的處理器，使得計算機程式當由處理器執行時使流程圖和/或框圖中所規定的功能/操作被實施。計算機程式可以完全在機器上執行、部分地在機器上執行，作為獨立軟件包部分地在機器上執行且部分地在遠程機器上執行或完全在遠程機器或服務器上執行。

在本申請的上下文中，計算機可讀存儲介質可以是有形的介質，其可以包含或存儲以供指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合地使用的計算機程式。計算機可讀存儲介質可以包括但不限於電子的、磁性的、光學的、電磁的、紅外的、或半導體系統、裝置或設備，或者上述內容的任何合適組合。備選地，計算機可讀存儲介質可以是機器可讀信號介質。機器可讀存儲介質的更具體示例會包括基於一個或多個線的電氣連接、便攜式計算機盤、硬盤、隨機存取記憶體（RAM）、只讀記憶體（ROM）、可擦除可編程只讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）、光纖、便捷式緊湊盤只讀記憶體（CD-ROM）、光學儲存設備、磁儲存設備、或上述內容的任何合適組合。

為了提供與用戶的交互，可以在電子設備上實施此處描述的系統和技術，該電子設備具有：用於向用戶顯示信息的顯示裝置（例如，CRT（陰極射線管）或者LCD（液晶顯示器）監視器）；以及鍵盤和指向裝置（例如，鼠標或者軌跡球），用戶可以通過該鍵盤和該指向裝置來將輸入提供給電子設備。其它種類的裝置還可以用於提供與用戶的交互；例如，提供給用戶的反饋可以是任何形式的傳感反饋（例如，視覺反饋、聽覺反饋、或者觸覺反饋）；並且可以用任何形式（包括聲輸入、語音輸入或者、觸覺輸入）來接收來自用戶的輸入。

可以將此處描述的系統和技術實施在包括後臺部件的計算系統（例如，作為數據服務器）、或者包括中間件部件的計算系統（例如，應用服務器）、或者包括前端部件的計算系統（例如，具有圖形用戶界面或者網絡瀏覽器的用戶計算機，用戶可以通過該圖形用戶界面或者該網絡瀏覽器來與此處描述的系統和技術的實施方式交互）、或者包括這種後臺部件、中間件部件、或者前端部件的任何組合的計算系統中。可以通過任何形式或者介質的數字數據通信（例如，通信網絡）來將系統的部件相互連接。通信網絡的示例包括：區域網（LAN）、廣域網（WAN）、區塊鏈網絡和互聯網。

計算系統可以包括客戶端和服務器。客戶端和服務器一般遠離彼此並且通常通過通信網絡進行交互。通過在相應的計算機上運行並且彼此具有客戶端-服務器關係的計算機程式來產生客戶端和服務器的關係。服務器可以是雲服務器，又稱為雲計算服務器或雲主機，是雲計算服務體系中的一項主機產品。

應該理解，可以使用上面所示的各種形式的流程，重新排序、增加或刪除步驟。例如，本申請中記載的各步驟可以並行地執行也可以順序地執行也可以不同的次序執行，只要能夠實現本申請的技術方案所期望的結果，本文在此不進行限制。

上述具體實施方式，並不構成對本申請範圍的限制。所屬技術領域中具有通常知識應該明白的是，根據設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和替代。任何在本申請的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本後附發明申請專利範圍之內。

100:導光柱 200:感光元件 300:入射光線 301:左邊緣入射光線 302:中間入射光線 303:右邊緣入射光線 α1,β2:入射角 α2:折射角 α3:折射角的餘角 400:折射光線 401:左邊緣入射光線的折射光線 402:中間入射光線的折射光線 403:右邊緣入射光線的折射光線 R:入/出光面直徑 H:導光柱高度 500:入光面 600:出光面 700:第二連線 θ2:第一夾角 θ1:第二夾角 800:反射光線 τ:反射角 900:第一連線 1000:全反射光線 10:電子設備 11:處理器 12:只讀記憶體 13:隨機訪問記憶體 14:匯流排 15:輸入/輸出接口 17:輸出單元 18:存儲單元 19:通信單元 S101~S105:步驟

圖1是相關技術中圓柱形導光柱的導光效率隨入射角變化示意圖； 圖2是相關技術中圓柱形導光柱的結構示意圖； 圖3是本申請實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法流程圖； 圖4是本申請實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖5是本申請一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖6是本申請另一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖7是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖8是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖9是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖10是本申請又一個實施例提出的圓柱形導光柱側壁結構的調整過程示意圖； 圖11是本申請實施例提出的導光柱與現有導光柱的導光效率隨入射角的變化示意圖； 圖12是實現本申請實施例的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法的電子設備的結構示意圖。

S101~S105:步驟

Claims (9)

1. 一種圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，包括： 獲取導光柱的尺寸參數，所述尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角； 基於折射定律，根據所述導光柱折射率、空氣的折射率計算所述導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經所述導光柱的入光面折射的折射光線的折射角； 當所述折射角的餘角小於所述全反射角時，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍； 基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述導光柱的側壁的位置，記為第一位置； 自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使所述折射光線在所述第一傾斜面上發生全反射。
2. 根據請求項1所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，在當所述折射角的餘角大於或等於所述全反射角時，還包括： 所述導光柱的出光面的目標出光點與所述第一位置連線為第一連線，根據所述第一連線與所述導光柱的側壁形成的第一夾角，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第二傾斜面，以使所述折射光線在所述第二傾斜面發生全反射的同時，還能擊中所述目標出光點。
3. 根據請求項1所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，在自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面之後，還包括： 基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述第一傾斜面的位置，記為第二位置； 所述導光柱的出光面的目標出光點與所述第二位置連線為第二連線，根據所述第二連線與所述第一傾斜面形成的第二夾角，自所述第二位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第三傾斜面，以使所述折射光線在所述第三傾斜面發生全反射的同時，還能擊中所述目標出光點。
4. 根據請求項1所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，包括： 當所述第一位置位於所述導光柱的中間高度以上，靠近所述導光柱的入光面時，自所述第一位置指向所述導光柱的入光面的方向，自所述第一位置嚮導光柱中心軸方向傾斜，形成圓臺狀，調整所述導光柱的側壁； 當所述第一位置位於所述導光柱的中間高度以下，靠近所述導光柱的出光面時，自所述入光面指向所述導光柱的第一位置的方向，遠離所述導光柱中心軸方向增加所述導光柱的直徑，調整所述導光柱的側壁。
5. 根據請求項1所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍包括： 基於所述折射角獲取所述折射角的餘角； 所述折射角的餘角與所述全反射角的差值為所述第一傾斜角範圍中的最小傾斜角度。
6. 根據請求項2所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，根據所述第一連線與所述導光柱的側壁形成的第一夾角，自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第二傾斜面包括： 當所述第一夾角小於所述折射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述第一夾角與所述折射角的差值，並且所述第二傾斜面向所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角大於全反射角，且所述折射角的餘角大於所述全反射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述折射角的餘角與所述第一夾角的餘角的差值，並且所述第二傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角小於全反射角，且所述折射角的餘角大於所述全反射角時，所述第二傾斜面的傾斜角為所述折射角的餘角與所述全反射角的差值，並且所述第二傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第一夾角大於所述折射角，所述第一夾角的餘角小於全反射角，且所述折射角的餘角等於所述全反射角時，或者，所述第一夾角等於所述折射角時，不進行調整。
7. 根據請求項3所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法，其中，根據所述第二連線與所述第一傾斜面形成的第二夾角，自所述第二位置指向所述導光柱的底面的方向，調整所述導光柱的側壁，形成第三傾斜面包括： 當所述第二夾角小於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於或等於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角與所述第二夾角的差值；所述第三傾斜面向所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角小於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角與所述第二夾角的差值；所述第三傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角大於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角大於所述全反射角時，所述第三傾斜面的傾斜角為所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角與全反射角的差值；所述第三傾斜面向遠離所述導光柱的中軸線方向傾斜； 當所述第二夾角大於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角，所述第二夾角大於或等於全反射角的餘角，且所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角等於所述全反射角時，或者，當所述第二夾角等於所述折射光線在所述第一傾斜面上的反射角的餘角時，不進行調整。
8. 一種圓柱形導光柱側壁結構的調整裝置，包括： 獲取模塊，用於獲取導光柱的尺寸參數，所述尺寸參數包括：入/出光面直徑、導光柱高度、導光柱折射率、入射光線的入射角； 第一計算模塊，用於基於折射定律，根據所述導光柱折射率、空氣的折射率計算所述導光柱的全反射角；以及結合入射光線的入射角計算經所述導光柱的入光面折射的折射光線的折射角； 第二計算模塊，用於當所述折射角的餘角小於所述全反射角時，根據所述折射角和所述全反射角獲取所述導光柱的側壁的第一傾斜角範圍； 第三計算模塊，用於基於所述折射角和所述入光面直徑，計算所述導光柱的邊緣光線經所述入光面折射後第一次入射至所述導光柱的側壁的位置，記為第一位置； 執行模塊，用於自所述第一位置指向所述導光柱的底面的方向，根據所述第一傾斜角範圍調整所述導光柱的側壁，形成第一傾斜面，以使所述折射光線在所述第一傾斜面上發生全反射。
9. 一種導光柱，為以圓柱形導光柱為基礎的導光柱，包括入光面、出光面和側壁，所述側壁基於如請求項1~7任一項所述的圓柱形導光柱側壁結構的調整方法進行調整。

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