專利名稱：利用普通led制作偏振光照明燈的方法及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機動車輛照明的技術和裝置，特別是一種利用普通LED制作偏振光照 明燈的方法及應用。
背景技術：
LED由于其使用電壓低、效能高、壽命長、適用性強、穩(wěn)定性好、響應時間短、對環(huán) 境無污染、顏色豐富等眾多優(yōu)點已在很多領域得到應用，而且隨著高亮度LED的研制成功， LED已不再只是作為指示燈出現，在照明領域的應用也逐漸增多，現已能作為照明燈應用于 機動車的前大燈。然而現在的LED燈發(fā)出的都是自然光，在有些需要偏振光照明的場合(比 如用于機動車防眩照明的偏振光大燈)卻無能為力
發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述利用普通LED發(fā)出的自然光制作偏振光照明燈 的方法，即將普通LED發(fā)出的自然光全部轉化成同一方向振動的線偏振光的方法，并將這 種偏振光應用在車輛照明上。本發(fā)明提供的這種利用普通LED制作偏振光照明燈的方法，是將相鄰交錯排布的 普通LED放置在折疊狀偏振分光膜陣列和旋光反射部件之間，且都位于折疊狀偏振分光膜 陣列凸向普通LED方的棱邊下方，使普通LED發(fā)出的與規(guī)定透振方向垂直偏振的偏振光通 過折疊狀偏振分光膜陣列反射回光源方向，經旋光反射部件旋轉到折疊狀偏振分光膜陣列 規(guī)定的透振方向并反射回去，實現將普通LED發(fā)出的自然光幾乎全部轉化成沿同一方向振 動的線偏振光輸出。所述普通LED可以是聚光型LED，也可以是帶有獨立聚光反射燈罩的非聚光型 LED。每個普通LED照射到偏振分光膜處光束的直徑不大于折疊式偏振分光膜陣列的 周期，且相鄰兩排普通LED的間距與該周期相等或是其整數倍?！N根據上述方法制作的用于機動車防眩照明的偏振光大燈，包括偏振透射部件 和旋光反射部件，所述偏振透射部件的起偏功能是由折疊狀偏振分光膜陣列實現，還包括 若干LED燈珠和LED管座，所述LED燈珠相互交錯排布在LED管座上，并剛好位于折疊狀偏 振分光膜陣列凸向LED管座方的棱邊下，所述LED管座固定在旋光反射部件的上方。所述LED燈珠的直徑不大于折疊狀偏振分光膜陣列的周期，且相鄰兩排LED燈珠 的間距與該周期相等或是其整數倍。所述LED燈珠為聚光型LED燈珠。所述LED燈珠為非聚光型LED燈珠，所述LED管座上安有與所述非聚光型LED燈 珠配合使用的聚光放射燈罩。本發(fā)明是針對普通LED照明燈為提高亮度常采用多管照明的特點，提出了一種科 學的排布方式，將由LED發(fā)出的普通自然光經聚光后先后經過偏振透射部件的折疊狀偏振分光膜陣列和旋光反射部件的共同作用后變成沿規(guī)定方向振動的偏振光從偏振透射部件 輸出，從而成為發(fā)出偏振光的照明燈。本發(fā)明提出的方法，不是通過去掉普通LED發(fā)出自然 光中某一振動方向的光來獲得偏振光的，這樣會損失一半的光強，而是將普通LED發(fā)出的 所有光都轉變到同一振動方向來實現其偏振輸出的。因此，應用本發(fā)明的方法制備的用于 機動車防眩照明的偏振光大燈結構簡單，容易制造，效率高，且實現產業(yè)化相對較容易。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖；圖2是圖1俯視圖的結構示意圖；圖3是本發(fā)明的工作原理示意圖；圖4是本發(fā)明的光路示意圖；圖5是本發(fā)明另一實施例的局部結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明方法主要是將相鄰交錯排布的普通LED放置在偏振透射部件和旋光反射 部件之間，讓每個普通LED都位于偏振透射部件的折疊狀偏振分光膜陣列凸向普通LED方 的棱邊下方，使普通LED發(fā)出的自然光先聚光，再經過偏振透射部件和旋光反射部件的共 同作用后變成沿規(guī)定方向振動的偏振光從偏振透射部件輸出。從圖1和圖2可以看出，根據上述方法制作的用于機動車防眩照明的偏振光大燈， 它主要包括聚光型LED燈珠1、偏振透射部件2、LED管座3及旋光反射部件5，偏振透射部 件2上固定有折疊式偏振分光膜陣列4，旋光反射部件5采用齒板狀結構，上述折疊式偏振 分光膜陣列4的棱邊與旋光反射部件5的棱邊互呈45°角，其中LED管座3及旋光反射部 件5可分別制作后再合為一體，也可以直接將旋光放射面制作在燈座上，聚光型LED燈珠1 有規(guī)律的安裝在LED燈座3上，其排布位置都剛好位于偏振透光部件2的折疊式偏振分光 膜陣列4的凸向LED方向的棱邊所對應的下方，相鄰兩排LED的間距與折疊式偏振分光膜 陣列4的周期L相等，并且相互錯位排布，其中每個LED的直徑D不大于折疊式偏振分光膜 陣列的周期L。從圖3可以看出，聚光型LED燈珠1發(fā)出的自然光13在經過偏振透光部件2的折 疊式偏振分光膜陣列4時，P偏振光14(偏振透射罩的透振方向)透射出去，而S偏振光15 被反射回來，由于LED剛好位于偏振透光部件2的折疊式偏振分光膜陣列4的凸向LED方 向的棱邊的下方，且光束的直徑不大于兩偏振分光面的寬度，反射回來的S偏振光15便會 落在LED管座3上的旋光反射部件5上，再經其反射后變成了可以透過偏振透光部件2的 P偏振光16，從而實現將普通LED發(fā)出的所有光以偏振光的形式全部輸出。 圖4為圖1聚光型LED燈珠的排布及其發(fā)出的光在結構體內穿行的情形。由于LED 管座3上的聚光型LED燈珠1等正好位于偏振透光部件2的折疊式偏振分光膜陣列4凸向 LED這邊的棱的下方，并且錯位排布，其聚光型LED燈珠1發(fā)出的光經折疊式偏振分光膜陣 列4分光后，其反射光部分分別向外部兩側反射，經再次反射后射向旋光反射部件5。正是 由于LED的錯位排布，反射回來的光剛好落在旋光反射部件5上沒有LED的地方。這樣，所有反射光都可得到旋光放射部件5的旋光反射。圖5是本發(fā)明針對非聚光型LED燈珠所設計的偏振光照明燈的局部結構示意圖， 它的總體機構和聚光型LED的基本一樣，只是在LED管座3上為每一個非聚光型LED燈珠 11制作了各自獨立的聚光反射燈罩12。制作本發(fā)明的偏振光大燈時，首先，要根據照明燈具的尺寸(等盤的面積)、總亮 度要求以及單個LED的亮度、直徑D等綜合考慮來設計照明燈內LED燈珠的數量及排布密 度，得到合適LED排間距L ；其次，以L為周期設計制作偏振透光部件基板的模具(主要是用 來制作互成90°角的分光面陣列)，用折射率合適的基體材料(可以是玻璃、塑料等透明材 料)在模具上熱壓制成上下兩塊能相互咬合的基板，用真空鍍膜方式在其中的一塊或兩塊 的齒合面上鍍制多層介質偏振分光膜，最后將上下兩塊基板膠合在一起完成偏振透射燈罩 的制作；再次，對于旋光反射部件也是先根據周期L來設計制作模具(旋光反射部件和LED 燈座可設計成一體，也可以分開設計制作后再合起來使用，其中LED燈珠的安放孔位必須 按圖1和圖2所示的位置來排布；若考慮到散熱問題，旋光反射部件和燈座最好分開制作， 這樣只需燈座選用散熱較好的材料，而旋光反射部件材料的選擇范圍就可更大一些)，再用 反射部件材料(比如塑料)在模具內熱壓成型，最后在其表面鍍上反射膜，從而完成旋光反 射部件的制作；最后，將它們和LED燈珠按設計要求組裝起來，完成LED偏振光大燈的制造。對于偏振透光部件、旋光反射部件及燈座的制作，可以直接根據該燈的大小尺寸 來制作，也可以先制作出大面積的上述各部件，然后再根據燈的實際尺寸和要求切割出所 需的個部件。上述內容都是針對所有LED燈珠都朝同一方向的平面結構進行的介紹，但這并不 是必須的，可以根據需要設計LED燈珠的照射方向分布，整個燈面根據設計需要也就可能 不是平面而是弧面或是其它相應的曲面。
權利要求
一種利用普通LED制作偏振光照明燈的方法，其特征是將相鄰交錯排布的普通LED放置在折疊狀偏振分光膜陣列和旋光反射部件之間，且都位于折疊狀偏振分光膜陣列凸向普通LED方的棱邊下方，使普通LED發(fā)出的與規(guī)定透振方向垂直偏振的偏振光通過折疊狀偏振分光膜陣列反射回光源方向，經旋光反射部件旋轉到折疊狀偏振分光膜陣列規(guī)定的透振方向并反射回去，實現將普通LED發(fā)出的自然光幾乎全部轉化成沿同一方向振動的線偏振光輸出。
2.根據權利要求1所述的利用普通LED制作偏振光照明燈的方法，其特征是所述普通 LED可以是聚光型LED，也可以是帶有獨立聚光反射燈罩的非聚光型LED。
3.根據權利要求1或2所述的利用普通LED制作偏振光照明燈的方法，其特征是每個 普通LED照射到偏振分光膜處光束的直徑不大于折疊式偏振分光膜陣列的周期，且相鄰兩 排普通LED的間距與該周期相等或是其整數倍。
4.一種根據權利要求1所述的利用普通LED制作偏振光照明燈的方法制作的用于機動 車防眩照明的偏振光大燈，包括偏振透射部件(2)和旋光反射部件(5)，所述偏振透射部件 (2)的起偏功能是由折疊狀偏振分光膜陣列(4)實現，其特征是還包括若干LED燈珠和LED 管座(3)，所述LED燈珠相互交錯排布在LED管座(3)上，并剛好位于折疊狀偏振分光膜陣 列⑷凸向LED管座(3)方的棱邊下，所述LED管座(3)固定在旋光反射部件(5)的上方。
5.根據權利要求4所述的用于機動車防眩照明的偏振光大燈，其特征是所述LED燈珠 的直徑不大于折疊狀偏振分光膜陣列(4)的周期，且相鄰兩排LED燈珠的間距與該周期相 等或是其整數倍。
6.根據權利要求4所述的用于機動車防眩照明的偏振光大燈，其特征是所述LED燈珠 為聚光型LED燈珠(1)。
7.根據權利要求4所述的用于機動車防眩照明的偏振光大燈，其特征是所述LED燈珠 為非聚光型LED燈珠(11)，所述LED管座(3)上安有與所述非聚光型LED燈珠(11)配合使 用的聚光放射燈罩(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用普通LED制作偏振光照明燈的方法，是將相鄰交錯排布的普通LED放置在折疊狀偏振分光膜陣列和旋光反射部件之間，且都位于折疊狀偏振分光膜陣列凸向普通LED方的棱邊下方，使普通LED發(fā)出的與規(guī)定透振方向垂直偏振的偏振光通過折疊狀偏振分光膜陣列反射回光源方向，經旋光反射部件旋轉到折疊狀偏振分光膜陣列規(guī)定的透振方向并反射回去，實現將普通LED發(fā)出的自然光幾乎全部轉化成沿同一方向振動的線偏振光輸出。本發(fā)明提出的方法，不是通過去掉普通LED發(fā)出自然光中某一振動方向的光來獲得偏振光的，這樣會損失一半的光強，而是將普通LED發(fā)出的所有光都轉變到同一振動方向來實現其偏振輸出的。
文檔編號F21S8/10GK101825253SQ201010131259
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者金世龍, 金代圣 申請人:金世龍