本发明专利技术提出一种能够将不同的波长混合成那种所包含的全部波长都均匀地分布在其图案上的光图案的光学表面。该新型光学表面(200)在至少两个笛卡尔基准维度(X，Y)上延伸，其中该光学表面(200)在两个笛卡尔基准维度(X，Y)中的一个维度上所截取的截面均以在第三笛卡尔维度(Z)上以相同方向延伸的第一多个突起(201)为特征。光学表面(200)的截面还以在第三笛卡尔维度(Z)上向着与第一多个突起(201)相反的方向延伸的第二多个突起(202)为特征。多个突起(201,202)形成了用于将从光学表面(200)散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状。两个笛卡尔基准维度(X，Y)定义出基准面(203)，其中第一突起(201)和第二突起(202)是基准面(203)的偏离部，其呈现出作为会聚光学表面或发散光学表面的区域，使得每个突起(201，202)均能通过由两个笛卡尔基准维度(X，Y)所定义的基准面(203)的一部分来隔开。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明领域。特别地，本专利技术涉及用于产生具有均匀的颜色分布的光图 案的器件。更为具体地，本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的光学表面、根据权利 要求12的前序部分所述的光学装置以及根据权利要求18的前序部分所述的照明器。
技术介绍
发光二极管，即LED，已经成为日益流行的照明器光源。LED技术近期的发展迅速 地提高了二极管的输出，从而出现了新的应用领域。实际上，LED的用途已从传统的指示作 用扩展到了室内和室外照明设备的更多需求上。 光输出的提高带来了与LED相关的新问题。一个特定问题是所产生的光图案中的 颜色分布。因为传统的LED具有相对低的光输出，因此在传统的LED中从未将颜色分布视为 一个问题。然而，随着采用具有高光输出的新式LED，例如在室内照明中LED被用来照射更 大的面积时，颜色分布就受人关注了。当使用不同的LED来实现特定波长带宽时，这个问题 尤为突出。例如，在室内照明应用中，通常使用一个LED来产生一种基色，即，使用三个LED 来分别产生红色、绿色和蓝色。在这样的多源照明器中，通常颜色可从所产生的光图案中清 晰地区分出来，而这是在追求具有均匀颜色的光时所不期望的。 为了管理颜色分布，已提出了多种解决方案。一种已制定的用于管理具有LED光 源的照明器的颜色分布的方案是使用多个特殊的透镜，其中该透镜的入射面经过处理从而 使LED所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。 US 2011/0018016 Al提出了另外一种解决方案，其公开了一种用于产生期望的颜 色图案的光学表面。根据US 2011/0018016 Al的光学表面的特征在于从原本平坦的透镜 出射面延伸的多个突起。这些突起用于会聚从透镜的出射面折射的光束，以控制所产生的 颜色图案。 US 2011/0018016 Al所提出的光学表面主要适用于控制带有角的颜色分布图案， 其没有解决将LED所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀地分布在其图 案上的光图案的问题。 因此，本专利技术的目的在于提供一种光学表面，当其用作出射面或部分出射面时，能 够将所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。
技术实现思路
本专利技术的目标通过在至少两个笛卡尔基准维度上延伸的新型光学表面得以实现。 在所述两个笛卡尔基准维度中的任一维度上所截取的表面截面在特征在于在第三笛卡尔 维度上以相同方向延伸的第一多个突起。该光学表面的截面的特征还在于在第三笛卡尔维 度上向着与所述第一多个突起的相反的方向延伸的第二多个突起。这些多个突起形成了用 于将从光学表面散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状。所述两个笛卡 尔基准维度定义出基准面，其中所述第一多个突起和第二多个突起是该基准面的偏离部， 该偏离部形成了作为会聚和发散光学表面的区域，以使得每个突起都可由以所述两个笛卡 尔基准维度定义的所述基准面的一部分来隔开。 更为具体地，根据本专利技术的光学表面以权利要求1的特征部分的内容为特征。 本专利技术的目标另外还通过具有这种光学表面（其优选作为出射面）的新型透镜、 反射器、光学装置以及照明器来实现。 本专利技术可获得可观的效益。因为所述光学表面同时设有偏离于平面形状的会聚型 偏离部和发散型偏离部，使得具有特定波长的光束有效地混合，由此产生了那种所包含的 所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。通过对透镜或反射器装配这种新型光学表面， 由单个光源的缺陷所造成的不同颜色或者由发射不同波长的多个光源所发射的不同颜色 都可有效地进行混合，由此产生了固体光图案。【附图说明】 下面将参照附图对本专利技术的示例性实施方式进行更详细地描述，其中： 图1示出了以设置有根据本专利技术实施例的光学表面的透镜为特征的照明器的截 面图； 图2示出了根据本专利技术一个实施例的以交替的会聚突起和发散突起为特征的光 学表面的详细俯视图； 图3示出了数学平面上根据图2所示的实施例的会聚突起和发散突起的布置的示 意性立体图； 图4a示出了数学平面上根据图2所示的实施例的会聚突起和发散突起的布置的 示意性截面图； 图4b示出了穿过图4a所示布置的光束的路径； 图5示出了根据本专利技术第二实施例的以图3和图4所示的、布置成三个交替的组 的会聚突起和发散突起为特征的光学表面的俯视图； 图6示出了根据一种方法来形成基准面的示意性视图； 图7示出了根据本专利技术实施例的以具有截顶锥形反射面的反射器和具有平面出 射面的透镜为特征的光学装置的截面图； 图8示出了根据本专利技术另一实施例的以具有截顶锥形入射面的反射器和具有锥 形发射凹陷的出射面的透镜为特征的光学装置的截面图； 图9示出了具有阶梯状反射面的备选反射器形状和具有平面出射面的透镜的截 面图； 图10示出了具有抛物线状反射面的备选反射器形状和具有锥形凹陷式出射面的 透镜的截面图； 图11示出了包括两个平行的如图10所示的透镜-反射器配置的光学装置的截面 图；以及 图12示出了图8所示的光学装置具有更短的反射器旁侧部分的截面图。【具体实施方式】 这里所描述的光学表面200可用于将从透镜或反射器传播来的光束发散。在本上 下文中，"光学表面"指的是对光束进行反射或折射而不会大量吸收所述光束的表面。在本 上下文中，术语"传播"指的是在辐射路径中会引起辐射的反射或折射的干涉。图1显示了 由人工光源产生的光束101a，IOlb (例如，LED (未显示））穿过透镜的入射面并因此发生第 一次折射的示例。接着，反射光束l〇2a，102b经由出射面从透镜射出，其中该出射面设置有 用于产生具有混合波长的散射光束103的新型光学表面200。结合图1所示的透镜示例以 及后续对光学表面的细节的说明，本领域技术人员可想到针对这种光学表面的各种反射器 应用。 图2显示了以交替的会聚突起201和发散突起202为特征的光学表面200的详细 俯视图。会聚突起201从基准面203朝主辐射方向伸出，并由向下开口的曲线来表示。发 散突起202从基准面203朝以与主辐射方向相反的方向伸出，并由向上开口的曲线来表示。 正如从图2清楚看到的，突起201，202交替排列而不相互重叠且不会形成相邻的同向突起 的组，从而每个突起201，202至少部分地由基准面203的一部分所隔开。从图3中可更清 楚的看到，每个突起均通过基准面的一块来隔开。从俯视平面图中看去，突起201，202具有 圆形或椭圆形的形状。 图3限定了"基准面"203的含义，其中显示了图2所示的会聚突起和发散突起的 布置的示意性立体图。基准面203可视为是由两个笛卡尔坐标轴构成的数学平面，这两个 笛卡尔坐标轴构成了基准面203的基准维度X，Y。由于基准面203设置有下文所讨论的偏 离部，因此所产生的表面不是平面。尽管如此，为了能够对突起所偏离的参照物进行描述， 因此将术语基准面203作为所述偏离部的起点。 即便如此，基准面203也可是弯曲的（未显示），从而使当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在至少两个笛卡尔基准维度(X,Y)上延伸的光学表面(200)，其中在所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)中的任意一者上所截取的表面(200)的截面包括：第一多个突起(201)，其在第三笛卡尔维度(Z)上以相同方向延伸，以及第二多个突起(202)，其在所述第三笛卡尔维度(Z)上向着与所述第一多个突起(201)相反的方向延伸，其中，所述多个突起(201,202)形成用于将由所述光学表面(202)散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状，其特征在于，所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)定义出基准面(203)，其中所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)是所述基准面(203)的偏离部，其呈现出作为会聚光学表面或发散光学表面的区域，以使得每个突起(201,202)均能通过由所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)所定义的所述基准面(203)上的部分来隔开。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉努·胡坎恩，
申请(专利权)人：莱迪奥股份公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI
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