[实用新型]一种椭圆光斑的光纤配光透镜

说明书

一种椭圆光斑的光纤配光透镜，包括入光面和出光面，其中入光面为非球面曲面Ⅰ，出光面为柱面，柱面由多个非球面曲面Ⅱ形成；非球面曲面Ⅰ和非球面曲面Ⅱ的剖切曲线方程均为：z＝α1r2+α2r4+α3r6+α4r8+α5r10+α6r12+α7r14+α8r16其中，z为曲线上的一点到曲线顶点的水平距离，α1至α8为设计系数，r为曲线上的一点到曲线中心轴的垂直距离入，光面为曲线方程以与其轴线垂直的线段为轴对称旋转形成。本实用新型椭圆光斑的光纤配光透镜的有益效果是：透镜少，成本低，结构简单，易于安装调试，反射损耗少，且可设计需要的椭圆光斑。

技术领域

本实用新型涉及一种光学元件，具体涉及一种椭圆光斑的光纤配光透镜。

背景技术

目前市面上的配光透镜大多是针对LED裸光源的配光透镜，LED的发光特性往往是半光强全角为120度的朗伯体发光，而光纤由于数值孔径的限制，出射光的发光角度一般是在60度以内。因此市面上的一般LED配光透镜并不适用于光纤，并且有的完全不能兼容。

对于某些照明场合，往往需要一些椭圆形的或条形的光斑，才能达到更高的光能利用率或者更好的照明效果，比如通常为狭窄的过道区域的走廊；或者货架仓库灯，货架与货架之间也是长条的过道区域，且货架边上也需要一些照明。如果这时候使用一般的圆光斑的灯具，那么更多的光不是照射在需要的过道区域，而是照射在墙上或是在货架顶部，没有形成理想的照明条件，浪费了很多光，增加了灯具的安排数量，照明项目的成本也因此增加；又例如文物照明，或者批量成列商品的照明，如果被照对象是一排或者几排排列的话，那么一盏普通的圆光斑的灯，可能不会完全覆盖陈列的被照物品，但如果是一个长条的光斑，比如椭圆的光斑，那么也许一盏灯就可以覆盖全部的物品，并且做到每个物品获得差不多的光照度。

现有的可形成椭圆光板的装置，如申请号为200710073162.8的专利，涉及一种激光光束整形光学镜头，该整形光学镜头包括:用于将截面为圆形的平行入射光束转换成在二个相互垂直的X,￥方向上的传输角度相异的出射光束的带有至少一柱面的柱面透镜；用于对出射光束进行聚焦以便在预定位置产生椭圆形光斑的球面透镜组。通过采用上述结构，可以将圆形入射光束聚焦成椭圆形光斑，并可将该椭圆形光斑的长短轴比控制在为4:1至2:1。此专利采用了球面透镜组来达到椭圆光斑的效果，这样会因透镜的个数，使得光束通过的镜面数增多，每个面对光束都有反射，这样便会加大反射损失的能量。

申请号为200810203286.8的专利，涉及一种椭圆光斑的光纤准直器(collimator)。其特征在于:光纤准直器的出射光斑为椭圆形光斑，即在两个垂直方向上的光斑半径不相等；光纤准直器的准直透镜包含柱面，将圆形光斑变成椭圆光斑；准直透镜表面镀增透膜以增加回波损耗；输入光纤可以为单光纤，也可以为双光纤，分别构成单光纤椭圆光斑锁定准直器和双光纤椭圆光斑准直器。利用此种准直器构成的MEMS光衰减器、光开关以及椭圆光斑的2*2开关，使微镜的移动行程大大缩短，适应MEMS光器件的要求，同时该准直器还可以应用于 MEMS光纤传感器。本专利只是限定了光纤准直器的准直透镜包含柱面，将圆形光斑变成椭圆光斑；但是并未给出具体的透镜参数的方法。

综上所述，椭圆透镜配镜是适用范围广泛的一种装置，而现有的椭圆配光装置，结构较为复杂且造成了较多的光能损耗，或者公布数据不充分。