一種激光整形光學(xué)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)元件，尤其涉及一種注塑成型的光學(xué)鏡片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光照明技術(shù)以及3D體感交互技術(shù)的發(fā)展，近紅外光源及激光二極管的需求及應(yīng)用越來越廣泛。但激光光源因其具有高斯光束分布特性，其具有光束均勻性不好且光束形狀單一等特點，并不適合直接用來照明應(yīng)用。而現(xiàn)有的激光整形技術(shù)方案普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)困難。如專利公開號CN104991347A提出了一種基于微透鏡陣列的激光整形照明器，其包括了準(zhǔn)直系統(tǒng)、微透鏡陣列組及擴束系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配校準(zhǔn)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種激光整形光學(xué)元件，其具有結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)整形、擴束和勻光效果。
[0004]本發(fā)明實施例提供一種激光整形光學(xué)元件，包括沿光線傳播方向依次排列的第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，所述第一光學(xué)面分布著周期性微透鏡，用于接收并均勻發(fā)散入射光，同時改變光束形狀;所述第二光學(xué)面為拋光面，用于增加入射后發(fā)散光的透過率，以減少光能的損失。
[0005]優(yōu)選地，所述第一光學(xué)面微透鏡呈矩形狀。
[0006]優(yōu)選地，所述第一光學(xué)面微透鏡是凸面。
[0007]優(yōu)選地，所述第一光學(xué)面微透鏡采用非球面。
[0008]優(yōu)選地，所述第二光學(xué)面表面粗糙度Ra〈0.5微米。
[0009]優(yōu)選地，所述第二光學(xué)面表面鍍增透膜層。
[0010]上述激光整形光學(xué)元件中所述第一光學(xué)面和第二光學(xué)面通過注塑成型于同一光學(xué)鏡片中。其具有結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)整形、擴束和勻光效果。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明激光整形光學(xué)元件一實施方式中激光整形光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明激光整形光學(xué)元件一實施方式中激光整形光學(xué)元件的第一光學(xué)面細節(jié)圖；
[0013]圖3A是本發(fā)明激光整形光學(xué)元件一實施方式中激光整形光學(xué)元件的整形前效果圖；
[0014]圖3B分別是本發(fā)明激光整形光學(xué)元件一實施方式中激光整形光學(xué)元件的整形后效果圖。
[0015]如下【具體實施方式】將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]圖1所示為本發(fā)明一實施方式中激光整形光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施方式中，包括沿光線傳播方向依次排列的第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，所述第一光學(xué)面分布著周期性微透鏡，用于接收并均勻發(fā)散入射光，同時改變光束形狀;所述第二光學(xué)面為拋光面，用于增加入射后發(fā)散光的透過率，以減少光能的損失。
[0018]圖2是本發(fā)明一實施方式中激光整形光學(xué)元件的第一光學(xué)面細節(jié)圖。
[0019]在本發(fā)明實施例中第一光學(xué)面微透鏡呈矩形狀。通過矩形狀微透鏡陣列式排布，可將光束微分化處理。微透鏡將高斯光束分割成微元光束，每束光束各自的均勾性遠好于高斯光束均勻性。同時微透鏡周期性陣列排布可以提高整個光學(xué)元件的接受效率，減少光能的損失。矩形微透鏡的長為0.24mm，寬為0.18mm，可在遠場形成4:3的矩形照明區(qū)域，以達到光束整形的效果。
[0020]在本發(fā)明實施例中第一光學(xué)面微透鏡是凸面。通過凸透鏡具有會聚作用，可以將光源光束微分會聚成眾多的細光束，使單點光源變換成多點光源照射，從而達到一定勻光效果。凸面微透鏡的R = 0.108的曲率半徑。
[0021]在本發(fā)明實施例中第一光學(xué)面微透鏡采用非球面。通過采用非球面形狀，可以使微分光束很好地會聚，同時也可以使會聚后的光束具有較大的發(fā)散角，以滿足照明區(qū)域視場的要求，從而實現(xiàn)光束擴束效果。非球面微透鏡的二次圓錐曲線系統(tǒng)K = _0.88。
[0022]在本發(fā)明實施例中第二光學(xué)面采用拋光面，拋光面的表面粗糙度Ra〈0.5微米，減少因漫反射而造成光能損失。同時在第二光學(xué)面表面鍍增透膜層，可以有效地增加光譜的透過率。
[0023]圖3A和圖3B是本發(fā)明一實施方式中激光整形光學(xué)元件的整形前后效果圖。從效果圖上可以看出，本具體實施例1的激光整形光學(xué)元件具有很好的整形、擴束和勻光的效果。
[0024]上述激光整形光學(xué)元件中所述第一光學(xué)面和第二光學(xué)面通過注塑成型于同一光學(xué)鏡片中。所述激光整形光學(xué)元件具有結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)整形、擴束和勻光效果。
[0025]需要注意的是，上述闡述中的具體參數(shù)僅僅是例示性的，各光學(xué)面參數(shù)如曲率半徑、非球面系數(shù)、材料等并不限于上述實施例所示數(shù)值，采用類似結(jié)構(gòu)和參數(shù)均可達到類似的發(fā)明技術(shù)效果。
[0026]上述激光整形光學(xué)元件采用第一光學(xué)面微透鏡陣列和第二光學(xué)面拋光面的形式，可以有效地實現(xiàn)激光的整形、擴束和勻光效果。
[0027]本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種激光整形光學(xué)元件，其特征在于，包括沿光線傳播方向依次排列的第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，所述第一光學(xué)面分布著周期性微透鏡，用于接收并均勻發(fā)散入射光，同時改變光束形狀;所述第二光學(xué)面為拋光面，用于增加入射后發(fā)散光的透過率，以減少光能的損失。2.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第一光學(xué)面微透鏡呈矩形狀。3.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第一光學(xué)面微透鏡是凸面。4.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第一光學(xué)面微透鏡采用非球面。5.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第二光學(xué)面表面粗糙度Ra〈0.5微米。6.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第二光學(xué)面表面鍍增透膜層。7.如權(quán)利要求1所述的激光整形光學(xué)元件，其特征在于，所述第一光學(xué)面和第二光學(xué)面通過注塑成型于同一光學(xué)鏡片中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光整形光學(xué)元件，包括沿光線傳播方向依次排列的第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，第一光學(xué)面分布著周期性微透鏡，用于接收并均勻發(fā)散入射光；第二光學(xué)面為拋光面，用于增加入射后發(fā)散光的透過率，以減少光能的損失。所述激光整形光學(xué)元件具有結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)整形、擴束和勻光效果。
【IPC分類】G02B27/09
【公開號】CN105467599
【申請?zhí)枴緾N201510991206
【發(fā)明人】諶鎏, 劉洪海, 郭蓋華
【申請人】深圳樂行天下科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月25日