一种偏光透镜的制作方法

本发明涉及光学器件技术领域，具体涉及一种照明及补光用的透镜。

背景技术

安防监控系统的应用越来越广泛,几乎遍布城市的每个角落，安防监控系统中，视频安防监控系统在扮演着重要的角色，安防视频监控系统利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。该系统为能在照明条件较差的地方也能正常使用都会配备一套补光系统，根据不同的使用环境和要求，需要配备不同的镜头和相应的补光系统。常规的几种补光系统，其全角度都有一定的极限，而随着镜头的发展和应用场合的需要，要求补光系统全角度能够做到160°以上，甚至更大的角度，因此需要开发一款透镜结构为了满足该需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对获得较大的补光角度，提供一种新型偏光透镜。

一种偏光透镜，具有相对的后端和前端，在所述后端设有光源容置腔，所述前端与所述后端两者中心的连线为轴线，所述偏光透镜包括分别处在所述轴线两侧的第一半镜和第二半镜，所述第一半镜和所述第二半镜分别接收并引导光源容置腔中光源出射的光线，并均朝所述第一半镜所在侧投射；其中至少一部分光线经由所述偏光透镜的前端出射，至少另一部分光线经由所述第一半镜靠近前端的外周面出射。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述第一半镜包括用于依次接收并引导光源出射的光线形成第一光路的：

第一透光面，处在所述光源容置腔朝向后端的一侧；

第一出光面，处在前端一侧；

所述第一半镜还包括用于依次引导光源出射光线形成第二光路的：

第二透光面，处在所述光源容置腔径向的内壁；

第一全反射面，处在所述第一半镜的外周，且邻近后端；

第二全反射面，处在偏光透镜前端一侧；

第二出光面，处在所述第一半镜的外周，且邻近前端。

可选的，所述第一半镜的前端一侧设有高于所述第一出光面的半圆环形的凸台，所述凸台的内侧面作为所述第二全反射面，所述凸台的外侧面作为所述第二出光面。

可选的，所述凸台的相对两侧分别提供所述第二全反射面和所述第二出光面。

可选的，所述第二半镜包括用于依次接收并引导光源出射光线形成第三光路的：

第三透光面，处在所述光源容置腔朝向后端的一侧；

第三出光面，处在前端一侧；

所述第二半镜还包括用于依次引导光源出射光线形成第四光路的：

第四透光面，处在所述光源容置腔径向的内壁；

第三全反射面，处在所述第一半镜的外周，且邻近后端；

第四出光面，处在前端一侧。

可选的，所述第一透光面为凹面，所述第三透光面为凸面。

可选的，所述第一出光面、所述第三出光面和所述第四出光面为偏光透镜的同一面。

可选的，所述第一透光面和所述第四透光面相互衔接为圆筒状。

可选的，所述第一全反射面和所述第三全反射面均为绕偏光透镜轴线的曲面，其中所述第一全反射面和所述第三全反射面的母线由后端向前端逐渐远离偏光透镜轴线。

可选的，相对于所述第三全反射面的母线，所述第一全反射面的母线由后端向前端远离偏光透镜轴线的趋势更快。

本发明的偏光透镜其出射光线主要分布于透镜一侧所在的半球空间内，如需要全空间的光分布则可将两个偏光透镜组合使用。在实际应用中该偏光透镜组常常配合信号采集装置或者镜头使用，能够很好的避免光源发出的光线直接进入到信号采集装置或镜头中，有效的降低了系统噪声。

附图说明

图1～图8为本发明实施例偏光透镜不同角度的立体结构图；

图9为本发明实施例偏光透镜光路分布示意图；

图10为本发明实施例偏光透镜组合使用的效果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1～9，本实施例一种偏光透镜，具有相对的后端和前端，在所述后端设有光源容置腔，使用状态下，光源处在该光源容置腔中，所述光源可以为发光二极管、卤素灯、荧光灯或放电灯等。优选地，所述光源为发光二极管。

所述前端与所述后端两者中心的连线为轴线，所述偏光透镜包括分别处在所述轴线两侧的第一半镜和第二半镜，就每个半镜而言，为绕所述轴线分布的旋转体的一部分(可分别视为旋转180度)。因此每个半镜相应部位的外周面均为弧面，弧面具体形状视母线延伸方向而定。

所述第一半镜和所述第二半镜分别接收并引导光源容置腔中光源出射的光线，并均朝第一半镜所在侧投射；本实施例的偏光透镜其出射光线主要分布于第一半镜一侧所在的半球空间内，能够很好的避免光源发出的光线直接进入到信号采集装置或镜头中，减少噪声。

偏光透镜出射的光线中，至少一部分光线经由所述偏光透镜的前端出射，至少另一部分光线经由所述第一半镜靠近前端的外周面出射。

从从整体形状上看，偏光透镜前端侧为圆盘结构10，后端侧为锥体结构，且包括位于轴线两侧的第一半锥12和第二半锥11，所述第一半锥12作为所述第一半镜的一部分，所述第二半锥11作为所述第二半镜的一部分，所述第二半锥11的外径略大于所述第一半锥12的外径，因此在两者结合部位呈现一台阶结构。

所述第一半锥12和所述第二半锥11结合部位的后端带有光源容置腔14，光源容置腔14内周面为圆筒结构。所述圆盘结构10的前端侧端面还设有半圆环形的凸台13，并作为所述第一半镜的一部分，所述凸台13的相对两侧分别提供第二全反射面5和第二出光面6，图中所述凸台13具有三角形的截面形状，本实施例仅以三角形为例，实际应用中还可以是其他形状，图中在所述凸台13的截面上，所述第二全反射面5和第二出光面6为夹三角形顶角的两边。所述第一半镜包括用于依次接收并引导光源出射的光线形成第一光路a的第一透光面1和第一出光面2；

所述第一透光面1处在光源容置腔14朝向后端的一侧，且所述第一透光面1为凹面；所述第一出光面2处在前端一侧，即圆盘结构10在前端一侧。

所述第一半镜还包括用于依次引导光源出射光线形成第二光路b的第二透光面3、第一全反射面4，第二全反射面5和第二出光面6。

所述第二透光面3处在光源容置腔14径向的内壁；所述第一全反射面4处在第一半镜的外周，处在且邻近后端，所述第一全反射面4处在所述第二透光面3的外周；所述第二全反射面5处在偏光透镜前端一侧，由所述凸台13的内侧面提供；所述第二出光面6处在所述第一半镜的外周，且邻近前端，所述第二出光面6由所述凸台13的外侧面提供，即且处在所述第二全反射面5的外围。

所述第二半镜包括用于依次接收并引导光源出射光线形成第三光路c的第三透光面7和第三出光面。

所述第三透光面7处在光源容置腔14朝向后端的一侧，且所述第三透光面7为凸面，所述第一透光面1和所述第三透光面7均位于光源容置腔14朝向后端的一侧，两者处在所述轴线的两侧并分属所述第一半镜和所述第二半镜。

所述第三出光面处在前端一侧，与所述第一出光面2为同一平面，即圆盘结构10在前端一侧。

所述第二半镜还包括用于依次引导光源出射光线形成第四光路d的第四透光面8、第三全反射面9和第四出光面。

所述第四透光面8，处在光源容置腔14径向的内壁，并与所述第一透光面3相互衔接为圆筒状。

所述第三全反射面9处在第一半镜的外周且邻近后端，所述第三全反射面9处在所述第四透光面8的外周，所述第一全反射面4和第三全反射面9分别作为所述第一半锥12和所述第二半锥11的外周面。

所述第四出光面处在前端一侧，与所述第一出光面2为同一平面，即圆盘结构10在前端一侧。

本实施例提及的外周面、前端侧、后端侧等仅理解为大致的空间位置，并不作为对光线的入射和出射(反射或折射等)方向的限定，例如某全反射面为锥体结构的外周面，但光线入射方向可能是从外周面的内侧入射的，并不限定为从外侧入射，具体光路的走向另有具体说明，此处不再赘述。

所述第一透光面1、所述第二透光面3、所述第三透光面7、所述第四透光面8所围成的空间为光源容置腔14，能够有效地收集光源所发出的光线，以提高系统的光效。光线通过这几个面时都是发生折射。

所述第一全反射面4，所述第二全反射面5和所述第三全反射面9均为全反射面，入射光线在这些全反射面上发生全反射，从而改变出射角度。

所述第一出光面2、所述第二出光面6为出光面，光线在此发生折射后出射到空气介质中。

结合图9，本实施例偏光透镜的光路走向如下。

第一光路a，光线经光源发出经过所述第一透光面1发生折射进入第一半镜的介质中，再于所述第一出光面2发生折射出射到空气介质。

第二光路b，光线经光源发出后于所述第二透光面3发生折射进入第一半镜的介质中，然后在所述第一全反射面4发生全反射，再于所述第二全反射面5处发生第二次全反射，最终于所述第二出光面6发生折射出射到空气，这里的光线可根据需要，通过两次全反射和两次折射使得出射角度发生极大的改变，从而实现极大角度的配光。

第三光路c，光线经光源发出后于所述第三透光面7发生折射进入第二半镜的介质，然后于所述第一出光面2发生折射出射到空气介质。

第四光路d，光线经光源发出后于所述第四透光面8发生折射进入第二半镜的介质，后于所述第三全反射面9发生全反射，最终于所述第一出光面2出射到空气介质中。

本实施例偏光透镜可将光源出射光线进行大角度偏折，使得出射光线能覆盖几乎半个球面空间。

参见图10，本实施例偏光透镜也可组合使用，偏光透镜100和偏光透镜200各自的第一半镜相背布置，每个偏光透镜的出光能覆盖将近半个球面空间，图10中箭头指示角度范围约160度，当两个偏光透镜组合使用时就能覆盖几乎整个球面空间，信号采集装置或镜头位于偏光透镜100和偏光透镜200之间，由于偏光透镜100和偏光透镜200的补光方向处在信号采集装置或镜头两侧，因此能够很好的避免光线直接进入到信号采集装置或镜头中，有效的降低了系统噪声。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。