[发明专利]光学结构单元、光学透镜和光学模块

说明书

本发明涉及一种光学结构单元、光学透镜和光学模块。该光学结构单元(5)包括拱起区段(5a)和基体区段(5b)，所述拱起区段(5a)具有光滑过渡的拱形表面轮廓，所述表面轮廓具有顶点(M)，所述拱起区段(5a)和所述基体区段(5b)的邻接边界形成对置的纵向边缘(51)和对置的横向边缘(52)，其特征在于，在穿过所述顶点(M)的横向截面和纵向截面中，所述拱起区段(5a)的第一轮廓线(53)和第二轮廓线(54)呈抛物线状。

技术领域

本发明涉及一种光学结构单元、光学透镜和光学模块。

背景技术

在光学领域中，为了使布置在光学模块中的光源发出的光束呈现确定的空间结构或光学分布，通常使用可透光的光学透镜，该光学透镜处于光源的光路中并且至少在确定的面区域中设有光学结构单元，该光学结构单元能够以期望的方式改变穿过光学透镜的光的光路或空间强度分布，从而呈现出期望的显示效果。通常，光学结构单元由相同的多个光学结构单元单元构成，这些光学结构单元单元网格状地布置并且覆盖相应大小的面区域。

为了呈现特殊形状的点亮效果，例如星形，已知如在图1和图2中示出的那样的两种方式。

在图1中示出的光学模块主要包括光源1、透镜2和不透光挡块3，其中，透镜2和不透光挡块3布置在光源1发出的光的光路中。透镜2由透光材料构成并且表面可设有皮纹。不透光挡块3中设有星形的穿透孔。在此，不透光挡块3沿光传播方向布置在透镜2的前方。在该方案中，主要通过不透光挡块3的遮挡形成星形的点亮效果。

在图2中示出的光学模块主要包括光源1、反光镜4和透镜2。反光镜4和透镜2沿着光源1发出的光的传播方向相继布置。在该方案中，通过将反光镜4设计成星形形状，以将光源1发出的光经反光镜4反射、并透射通过透镜2后呈现出星形的点亮效果。

在上述方案中，由于大量光源被遮挡或直接浪费，光源利用率低。此外，需要附加的物料，例如档板或反光镜，这至少不可避免地增加了成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于以简单的结构实现上述星形形状的点亮效果。为此，本发明提出了一种光学结构单元，其网格状地矩阵式分布地布置在光学透镜的至少部分的面区域中。

根据本发明的光学结构单元包括拱起区段和基体区段，该拱起区段具有光滑过渡的拱形表面轮廓，该表面轮廓具有顶点，拱起区段和基体区段的邻接边界形成对置的纵向边缘和对置的横向边缘，其中，在穿过顶点的横向截面和纵向截面中，拱起区段的第一轮廓线和第二轮廓线呈抛物线状。在此，“横向边缘”和“纵向边缘”应如此来理解：“横向边缘”指的是邻接边界的长度相对较短的边缘，而“纵向边缘”指的是邻接边界的长度相对较长的边缘。

在此，拱起区段在平行于穿过顶点的横向截面和纵向截面的截面中的轮廓具有曲线走向，该曲线走向的顶点相应处于第二轮廓线和第一轮廓线中，曲线走向的两端相应处于纵向边缘和横向边缘中。

根据本发明的一实施方式，基体区段沿着纵向边缘和横向边缘的厚度是恒定的。

光学结构单元在俯视图中呈矩形。光学结构单元在俯视图中还可呈正方形。

根据本发明的一实施方式，顶点为光学结构单元的中心。

根据本发明的一实施方式，光学结构单元关于穿过顶点的横向截面和纵向截面镜像对称。

优选地，拱起区段在平行于穿过顶点的横向截面或纵向截面的截面中的轮廓的曲线走向为抛物线状。

优选地，纵向边缘和横向边缘的长度范围为0.05mm～0.5mm。

优选地，拱起区段的拱起高度约为横向边缘的长度的1/4。

此外，应提及的是，上述光学结构单元还可为正方形、菱形或其他形状，只要其拱起区段的拱形表面以上文描述的方式构造。