提供偏振光的光学系统的制作方法_3

文档序号:8926913阅读:来源:国知局
侧视图;以及
图5示意性地描绘了根据本发明的实施例的光学系统。
[0030]所有图是示意性的,未必按照比例,并且一般仅示出为了阐述本发明而必要的部分,其中可以省略或者仅仅暗示其它部分。
【具体实施方式】
[0031]现在将在下文中参照其中示出本发明的示例性实施例的附图描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式体现并且不应当解释为限于本文所陈述的实施例;而是,为了透彻性和完整性并且为了向技术人员传达本发明的范围而提供这些实施例。
[0032]参照图1,示出根据本发明的实施例的光学系统100的截面侧视图。光学系统100包括诸如依照本实施例的抛物面反射器120之类的反射器120,在其内布置发光模块110以发射光。诸如四分之一波片140之类的偏振状态转换器140相对于反射器120布置以便接收由发光模块110发射的光1^中的至少一些。光学系统100还包括诸如例如反射-透射线偏振器130之类的偏振器,其相对于偏振状态转换器140布置以便接收由偏振状态转换器140透射或通过其透射的光中的至少一些。偏振器130被适配成透射具有所选偏振方向的光L2,诸如例如具有平行于偏振器130上的入射平面的偏振方向的线偏振光,并且被适配成反射具有另一偏振方向的光,诸如例如具有垂直于入射平面的偏振方向的线偏振光。
[0033]因此,根据所描绘的实施例,偏振器130被适配以便分别透射和反射具有第一偏振状态的光,例如线偏振光。偏振状态转换器140相对于偏振器130布置以便接收由偏振器130反射的光中的至少一些并且将具有第一偏振状态的光转换成具有第二偏振状态的光,例如圆偏振光。
[0034]偏振状态转换器140或四分之一波片140还可以布置成接收在偏振器130处反射的偏振光并且将该光中的至少一些转换成具有第二偏振状态的光,例如圆偏振光L3,其朝向反射器120或发光模块110透射回来。圆偏振光L3每一次在反射表面上(例如发光模块110的反射表面部分112上和/或反射器120上)反射时,光的偏振方向改变,使得例如右手偏振光转换成左手偏振光,并且反之亦然。因此,已经反射奇数次并且最终撞击于四分之一波片140上时的光L4中的至少一些可以被四分之一波片140转换成具有所选偏振方向的线偏振光L5,并且因此可以由偏振器130透射(通过其透射)。
[0035]根据图1中描绘的实施例,发光模块110布置在垂直于反射器120的光轴A的平面中,所述光轴A与发光模块110在点P (未不出)中相交。另外,发光模块110可以布置成使得反射器120的焦点与发光模块110重合或基本上重合。
[0036]如将参照图3a_3d更加详细地描述的,发光模块110包括具有关于点116点对称地布置的对应反射表面部分112的至少一个发光表面部分114,光轴A与发光模块110在该点116中相交。至少一个发光表面部分114和至少一个反射表面部分112 二者都关于光轴A非对称地布置,即两个表面部分都不在光轴A上定心或不关于光轴A定心。而且至少一个发光表面部分114和对应反射表面部分112关于点116点对称地布置,使得由偏振器130反射的光中的至少一些撞击在至少一个反射表面部分112上。撞击在至少一个反射表面部分112上的光中的至少一些朝向偏振器130反射,光中的至少一些然后可以通过偏振器130透射。
[0037]根据图1中描绘的实施例,偏振状态转换器140相对于反射器120布置以便接收由至少一个反射表面部分112反射的光中的至少一些并且将具有第二偏振状态的光转换成具有第一偏振状态的光。
[0038]图2描绘了类似于如参照图1所描述的光学系统100的光学系统100。图2中描绘的光学系统100与图1中描绘的光学系统100的不同之处在于偏振器130和偏振状态转换器140相对于彼此的布置。在图2中描绘的光学系统100中,偏振器130包括或者是反射-透射圆偏振器130,其被布置成透射例如具有所选偏振方向(诸如例如右手偏振)的圆偏振光并且反射例如具有另一偏振方向(诸如例如左手偏振)的圆偏振光L3。根据图2中描绘的实施例,例如可以包括或者可以是四分之一波片的偏振状态转换器140相对于偏振器130布置以便接收经透射的圆偏振光中的至少一些并且将经透射的光L5中的至少一些转换成线偏振光。
[0039]因此,偏振器130经适配以便分别透射和反射具有第一偏振状态的光,例如圆偏振光,并且偏振状态转换器140相对于偏振器130布置以便接收由偏振器130透射的光中的至少一些,并且将具有第一偏振状态的光转换成具有第二偏振状态的光,例如线偏振光。
[0040]图3a_3d示意性地图示了根据本发明的实施例的包括发光表面部分114和对应反射表面部分112的发光模块110。根据所描绘的实施例,发光表面部分114和反射表面部分112中的每一个关于反射器120 (在图3a-3d中未示出)的光轴A非对称地布置,或者换言之,未关于所述光轴A定心,并且每一个发光表面部分114具有关于与反射器120的光轴A重合的点116点对称地布置的相应的对应反射表面部分112。由于光学系统100的点对称性,从发光表面部分114发射并且由偏振器130 (在图3a-3d中未不出)反射的光中的至少一些撞击在对应反射表面部分112上,撞击光中的至少一些由此朝向偏振器130反射。
[0041]在图3a和3b中,不出根据本发明的实施例的发光模块110,每一个所述发光模块110包括布置在PCB上的LED 114,以及可以提供有镜涂层的对应反射表面部分112。反射表面部分112关于与反射器120 (在图3a和3b中未示出)的光轴重合的点116点对称地布置,使得由偏振器130 (在图3a-3d中未不出)反射的发射光中的至少一些撞击在对应反射表面部分112上。
[0042]图3c和3d示出根据本发明的实施例的发光模块110的另外的示例,每一个所述发光模块110包括多个发光表面部分114,并且其中多个发光表面部分114和反射表面部分112中的每一个关于反射器120 (在图3c和3d中未示出)的光轴A非对称地布置,或者换言之,未关于所述光轴A定心,并且多个发光表面部分114中的每一个具有关于点116点对称地布置的对应反射表面部分112,该点116由反射器120的光轴A和发光模块110的相交限定。
[0043]—般而言,发光表面部分114可以例如布置成以便覆盖高达发光模块110的表面的50%。另外,发光表面部分114和对应反射表面部分112可以布置成合乎圆形形状或圆盘形状(由图3a_d中的圆形线指示),这可以允许提供由光学系统100发射的具有大体圆形截面的光束。
[0044]虽然出于说明性目的而将发光表面部分114描绘为图3a_d中的正方形,但是将领会的是,发光表面部分可以具有例如圆形或椭圆形形状或任何其它合适的形状。
[0045]图4是根据本发明的实施例的包括布置在诸如印刷电路板(PCB) 160之类的公共衬底上的多个反射器120的光学系统100的截面侧视图。然而,可能将每一个反射器120布置在分离的衬底上,或者将发射器120的子集布置在分离的衬底(例如PCB)上。反射器120可以例如包括或者是抛物面反射器。在每一个反射器120内提供相应或对应的发光模块110,其具有关于相应反射器120的光轴A非对称地布置并且关于与相应反射器120的光轴A重合的点116点对称地布置的至少一个发光表面部分114和至少一个对应反射表面部分112。发光模块布置成以便朝向与以上参照图1所描述的光照设备100中的偏振状态转换器140和偏振器130类似或相同的偏振状态转换器140和偏振器130 (诸如例如反射-透射线偏振器130)发射光。偏振状态转换器140和偏振器130可以形成关于多个反射器120和多个发光模块110可调节(例如可旋转)的单元,以便使得能够调节由光学系统100输出的所生成的偏振光的偏振方向。另外,依照所描绘的实施例,折射透镜150可以布置成接收或收集通过偏振器130透射的光中的大部分或甚至全部并且将该光形成或成形为期望的射束形状。透镜150可以布置成在朝向和/或远离发光模块110的方向上可控地可移动,使得可以调节出射光束的聚焦。
[0046]诸如以上所描述的透镜150可以在本文所描述的本发明的任一个实施例中实现。如果在参照图2所描述的实施例中实现,则透镜
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