[发明专利]光线定向光学结构

摘要

光线定向光学结构由优选地用透明塑料制成的一个波导(40)形成；许多棱镜(42)附着在波导上或与之一起形成。每一个棱镜(42)，由于其折射率，有一个孔，光线可从那里透射出波导(40)而不因完全内折射而受到限制。从波导(40)透射出来的光线从棱镜(42)的一个侧面(32)反射回来，并被重新校正到一个理想方向。波导(40)内部的传播路径使得穿过孔的光线仅在一个严格限定的角度范围内；其结果是被棱镜的一个侧面所重新校正的光线也在限定的角度范围。棱镜(42)的几何形状可被优化以便使输出光线定向于垂直波导(40)的平面(33)，或在一个非垂直的理想角度。本光学结构能接收沿一边，或几边的光线输入，且其输出光线垂直于本结构或在一个非垂直的理想角度。对输入光线的分布和形式没有限制，而输出是一个可定向的强度受控的光源。公开了适用于若干不同可能形式光线的构造。

主权项

1.一个提供理想方向的定向光的装置，该装置包括：波导(40)，该波导(40)有与光源(44)耦合的边缘(21)，该波导(40)的折射率为n1，波导(40)周围物质的折射率为n0，n0与n1的比率定义为r1，波导(40)有第一边和第二边；多个棱镜(42)，该多个棱镜(42)每一个分别具有折射率n2，n0与n2的比率定义为r2，每一个棱镜(42)至少有第一，第二和第三面(114，32，36)；其特征在于：每一棱镜(42)的第一面(114)与所述波导(40)光学耦合；每一棱镜(42)的第二面(32)基本上是平的，且定义了与所述第一面(114)的倾斜角，每个棱镜(42)的第三面(36)有一部分相切于基本上垂直于理想输出光线方向的平面，并且比率r2近似等于r1。