具有光均化器的光組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式總體涉及諸如探照燈、手電筒以及車輛前燈等的光組件，更具體地，涉及包括光均化器的光組件。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率探照燈用在各種環(huán)境中以將光能聚焦在具體目標(biāo)上。通常的探照燈包括弧光燈，所述弧光燈輸出經(jīng)錐面反射鏡反射的光。然而，通常的探照燈通常提供在目標(biāo)上具有不均勻強(qiáng)度分布圖的光。例如，當(dāng)將光聚焦在具體目標(biāo)上時(shí)，小的圓環(huán)形黑斑出現(xiàn)在目標(biāo)上。當(dāng)調(diào)整所述探照燈以提供更寬光束時(shí)，黑斑通常變得更大。因此，通常的探照燈可能不能夠滿意地照亮目標(biāo)區(qū)域的整個(gè)表面。
[0003]一種已知的探照燈使用生成光中的一少部分來(lái)投射相對(duì)均勻的光束。另一種已知的探照燈包括空間過(guò)濾器，所述空間過(guò)濾器用來(lái)過(guò)濾所述生成光中的一部分以在目標(biāo)平面上提供改善的光分布圖。然而，由于使用生成光中的僅一部分和/或?qū)膺M(jìn)行了過(guò)濾，所以浪費(fèi)了總生成光中的一部分。此外，這些已知的探照燈通常包括數(shù)量增加的光學(xué)器件，由此增加了制造過(guò)程的時(shí)間和成本，并且通常沒(méi)有完全消除光分布圖中的黑斑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開(kāi)內(nèi)容的一些實(shí)施方式提供一種諸如探照燈的光組件，所述光組件被配置成在目標(biāo)上提供均勻光圖案。所述光組件可以包括:殼體；光源，所述光源保持在所述殼體內(nèi)，其中所述光源被配置成生成一生成光束；以及光均化器，所述光均化器保持在所述殼體內(nèi)并在所述光源下游布置在光路內(nèi)。所述光均化器可以包括具有輸入端和輸出端的主體。所述光均化器被配置成在所述輸入端接收所述生成光束，并且均化所述生成光束以及在所述輸出端輸出均化光。聚焦透鏡可以以可移動(dòng)的方式保持在所述殼體內(nèi)并在所述光均化器下游布置在所述光路內(nèi)。所述聚焦透鏡被配置成將所述均化光聚焦在所述目標(biāo)上。
[0005]在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述光均化器被形成為具有拋光表面的光學(xué)透明棒。所述光均化器可以通過(guò)全內(nèi)反射形成所述均化光。所述光均化器可以由玻璃或透明塑料形成。
[0006]在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述光均化器包括圍住端部敞開(kāi)的光通道的一個(gè)或多個(gè)反射鏡。所述反射鏡包括朝向所述光均化器的縱向軸線的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部反射表面。
[0007]所述光均化器可以為平行光均化器。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述光均化器具有圓形的軸向截面。替代地，所述光均化器具有成形為三角形、正方形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形的軸向截面。
[0008]所述光源可以包括弧光燈。所述光源通過(guò)一個(gè)或多個(gè)錐面反射鏡將所述生成光束引導(dǎo)進(jìn)所述光均化器的所述輸入端中。
[0009]本公開(kāi)內(nèi)容的一些實(shí)施方式提供一種在目標(biāo)上提供均勻光圖案的方法。所述方法可以包括:用保持在殼體內(nèi)的光源生成光束；將所述光束引導(dǎo)進(jìn)保持在所述殼體內(nèi)的光均化器的輸入端中；用所述光均化器均化所述光束；將均化光作為均化光束從所述光均化器的輸出端輸出；以及用以可移動(dòng)的方式保持在所述殼體內(nèi)的聚焦透鏡將所述均化光束聚焦在所述目標(biāo)上。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光組件的示意圖。
[0011]圖2示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0012]圖3示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0013]圖4示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0014]圖5示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0015]圖6示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0016]圖7示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0017]圖8示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0018]圖9示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光均化器的側(cè)視立體圖。
[0019]圖10示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光組件的前視圖。
[0020]圖11示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光組件的側(cè)視圖。
[0021]圖12示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式在目標(biāo)上提供均勻一致的光的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解上面的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分以及下面對(duì)一些實(shí)施方式的具體描述。如文中使用的，以單數(shù)形式記載的并且前面有詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”的一個(gè)元件或步驟應(yīng)被理解為不排除復(fù)數(shù)個(gè)元件或步驟，除非明確表述了這種排除。另外，對(duì)“一個(gè)實(shí)施方式”的提及不意在解釋為排除了同樣包含所表述的特征的其他實(shí)施方式的存在。此夕卜，除非有明確的相反表述，“包括”或“具有”一個(gè)或多個(gè)具有具體特性的元件的實(shí)施方式可以包括不具有該特性的額外元件。
[0023]圖1示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施方式的光組件10的示意圖。光組件10包括牢固地保持光源14的殼體12、反射器16、光均化器18、聚焦透鏡20以及透明出口 22。
[0024]光源14可以為弧光燈或包括弧光燈，所述弧光燈被配置成例如生成白光。反射器16可以為錐面或拋物面反射鏡，所述反射鏡被配置成將從弧光燈發(fā)出的光引導(dǎo)進(jìn)光均化器18的輸入端24中。另外，光組件10可以還包括風(fēng)扇26，所述風(fēng)扇被配置成將空氣流循環(huán)通過(guò)光組件10以散去由光源14生成的熱。殼體12可以還包括一個(gè)或多個(gè)通氣孔，所述通氣孔允許空氣進(jìn)出所述殼體。替代地，光組件10可以不包括風(fēng)扇26。例如，代替風(fēng)扇26，光組件10可以包括通氣孔，所述通氣孔被配置成允許空氣穿過(guò)所述通氣孔以冷卻光組件10的內(nèi)部部件。
[0025]替代地，光源14可以為除弧光燈之外的各種其他類型的光源。例如，所述光源可以為白熾燈泡、熒光燈泡、一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)或其他光源。
[0026]光均化器18用來(lái)消除或以其他方式減少原本會(huì)出現(xiàn)在目標(biāo)28 (例如，待照亮的目標(biāo)區(qū)域)上的可能黑斑。光均化器18從光源14接收由反射器16聚焦進(jìn)輸入端24中的光。光均化器18將光合攏或以其他方式反射到所述光均化器自身上，以使從光均化器18的輸出端30出來(lái)的光是均勻一致的。因此，從輸出端30出來(lái)的光可以不存在黑斑，諸如由已知的探照燈以及手電筒等等產(chǎn)生的圓環(huán)形黑斑。
[0027]如圖所示，光均化器18可以布置在光源14和聚焦透鏡20或其他這類聚焦光學(xué)元件之間的光路39內(nèi)。光均化器18被配置成輸出強(qiáng)度重新分配的均勻光束，所述均勻光束可以由聚焦透鏡20準(zhǔn)直。因此，可以在目標(biāo)28上提供均勻的照明圖案。
[0028]聚焦透鏡20可以用來(lái)將光聚焦在具體目標(biāo)上，諸如目標(biāo)28。聚焦透鏡20可以在殼體12內(nèi)在箭頭32的方向上移動(dòng)，以調(diào)整輸出光束34在目標(biāo)28上的寬度。例如，如果聚焦透鏡20朝光均化器18移動(dòng)，輸出光束34可以變寬。相反，如果聚焦透鏡20遠(yuǎn)離光均化器18移動(dòng)，輸出光束34可以變窄。
[0029]在操作中，光源14生成一生成光束36，所述生成光束由反射器16以角度Θ聚焦進(jìn)光均化器18的輸入端24中。光均化器18可以包括平行的反射表面38，所述反射表面確保光以相同的角度Θ穿過(guò)出口端30。光作為均化光40從光均化器18出來(lái)，所述均化光可以然后通過(guò)聚焦透鏡20聚焦在目標(biāo)28上。
[0030]當(dāng)生成光束36穿過(guò)所述光均化器時(shí)，所述生成光束被合攏或以其他方式反射在所述光均化器上，由此所述光均化器對(duì)光進(jìn)行了均化。從光均化器18出來(lái)的均化光40呈現(xiàn)可以不存在黑斑的、一致均勻的強(qiáng)度分布圖。
[0031]光均化器18可以由一塊實(shí)心的光學(xué)透明材料形成，所述光學(xué)透明材料諸如為玻璃或透明塑料等。所述光學(xué)透明材料可以由一點(diǎn)都不吸收要從光組件10輸出的光的材料形成。在此實(shí)施方式