具有狭缝的透镜制造技术

透镜(1)包括中心延伸轴(A)，中心延伸轴(A)垂直于透镜的透镜轴(L)，透镜适于折射来自光源的光线，光源被相对于中心延伸轴离轴定位，透镜包括多个第一狭缝(21、22、23、24)，多个第一狭缝(21、22、23、24)完全在透镜的内部延伸，并且包括长度(l)、宽度(w)和厚度(t)，长度(l)垂直于中心延伸轴延伸，宽度(w)平行于中心延伸轴延伸，厚度(t)垂直于长度和宽度两者延伸，多个第一狭缝互相平行，并且覆盖中心延伸轴(A)以及多个第一狭缝(21、22、23、24)的长度(l)和宽度(w)都在其内延伸的平面的40％和60％之间。

Lenses with slits

The lens (1) includes a central extension axis (A), which is perpendicular to the lens axis (L). The lens is suitable for refracting light from the light source. The light source is positioned off-axis relative to the central extension axis. The lens includes multiple first slits (21, 22, 23, 24), and multiple first slits (21, 22, 23, 24) extend completely inside the lens. It includes length (l), width (w) and thickness (t), length (l) extending perpendicular to the central extension axis, width (w) extending parallel to the central extension axis, thickness (t) extending perpendicular to both length and width, multiple first slits parallel to each other, and covering the central extension axis (A) and the length (l) of multiple first slits (21, 22, 23, 24). The width (w) is between 40% and 60% of the plane in which it extends.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有狭缝的透镜
本专利技术涉及透镜，该透镜包括垂直于透镜的透镜轴的中心延伸轴，透镜适于折射来自光源的光线，该光源被相对于中心延伸轴离轴定位。此外，本专利技术涉及具有这种透镜的准直器，并且涉及包括这种透镜的照明设备。
技术介绍
颜色不均一性是许多LED产品中的问题。颜色不均一性是由于单个LED的颜色超过位置(CoP)和颜色超过角度(CoA)、对于使用多个LED的产品的略微不同的色温、在整体色温(从暖白色到冷白色)中可以变化的产品的不同色温、以及包含有色LED(例如，红色LED、绿色LED和蓝色LED)的产品的完全不同的颜色而引起的。在当今的LED灯和LED模块中，颜色问题是使用扩散器(通常与混合腔室相组合)或者混合杆来解决的。然而，扩散器引起较低的系统效率，并且混合杆要求相对大量的空间。在JP50-38755B2中描述了解决上述颜色问题的另一尝试，JP50-38755B2公开了一种LED灯具，LED灯具包括布置在多个LED之上的透镜。在平面图中来看，透镜包括在透镜的外表面中设置的若干径向延伸的V形槽，以使透镜具有不平坦或波纹状的表面结构。不平坦或波纹状的表面结构被设置在平行于多个LED中的每个LED的光学提取表面的横截面中。然而，除了不足的颜色混合之外，该方案需要过于复杂的透镜表面结构，并且因此制造很昂贵。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是克服与颜色混合问题有关的问题，并且提供透镜，利用该透镜可以获得具有高度颜色均一性的光输出，同时维持少量光损失并且因此维持所产生的发射光的高强度，并且此外，该透镜生产起来简单而且直接。根据本专利技术的第一方面，该目标和其它目标可以借助于包括垂直于透镜的透镜轴的中心延伸轴的透镜来实现，透镜适于折射来自光源的光线，该光源被相对于中心延伸轴离轴定位，透镜包括多个第一狭缝，多个第一狭缝完全在透镜内部延伸，并且多个第一狭缝包括长度l、宽度w和厚度t，长度l垂直于中心延伸轴延伸，宽度w平行于中心延伸轴延伸，厚度t垂直于长度l和宽度w两者延伸，多个第一狭缝互相平行，并且覆盖平面的40％和60％之间，中心延伸轴以及多个第一狭缝的长度l和宽度w都在该平面内延伸。从而提供了透镜，利用该透镜，由此提供的狭缝适于并且被布置为使光线中的大约一半穿过平面并且击中狭缝而被反射，而没有遇到狭缝的其它光线则沿着初始方向传播，其中中心延伸轴以及多个第一狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸。换言之，由此提供的狭缝适于并且被布置为使得如果入射角度大于asin(ns/n)(其中n是透镜的折射率，ns是狭缝的折射率)，那么击中狭缝的光线被无损失地反射，并且使得以较小角度击中狭缝的光线以及没有击中狭缝的光线继续沿着初始方向传播。当第一光源和第二光源被布置在平面的互相对立侧时，其中中心延伸轴以及多个第一狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸，这样结果是来自第一光源的大约一半的光线和来自第二光源的大约一半的光线将沿着所述平面在狭缝处被反射。因此，来自第一光源的大约一半的光线似乎来自第二光源的位置，反之亦然。这产生了以下效果，即这样反射的光线在外部观察者看来来自其它光源的位置，因此光被混合。提供完全在透镜的内部延伸的多个第一狭缝，为透镜提供有不间断的表面，该不间断的表面反过来避免了否则由于间断而出现的伪影的存在。提供多个第一狭缝，以覆盖平面的40％和60％之间，其中中心延伸轴以及多个第一狭缝的长度l和宽度w都在该平面内延伸，该狭缝为透镜提供有以下效果，利用该透镜，在所述平面的各侧上的透镜的两个部分之间的光分布变得均匀，这反过来提供了具有特别好的光混合性能的透镜。因此，提供了透镜，利用该透镜，不同颜色的入射光高度混合，从而获得具有高颜色均一性的光输出，同时维持少量光损失并且因此维持所产生的发射光的高强度，并且此外，该透镜生产起来简单而且直接。在一个实施例中，多个第一狭缝覆盖平面的50％，中心延伸轴以及多个第一狭缝的长度l和宽度w都在该平面内延伸。从而，来自第一光源的一半光线和来自第二光源的一半光线将沿着所述平面在狭缝处被反射。因此，来自第一光源的一半光线似乎来自第二光源的位置，反之亦然。因此，获得了提供有特别高度的颜色混合的透镜，从而获得具有高度颜色均一性的光输出。在一个实施例中，透镜还包括多个第二狭缝，该多个第二狭缝完全在透镜的内部延伸，并且多个第二狭缝包括长度、宽度和厚度，长度垂直于中心延伸轴延伸，宽度平行于中心延伸轴延伸，厚度垂直于长度和宽度两者延伸，多个第二狭缝互相平行，并且覆盖平面的40％和60％之间，中心延伸轴以及多个第二狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸，多个第二狭缝相对于多个第一狭缝以不同于零的角度延伸。在一个实施例中，多个第二狭缝覆盖平面的50％，中心延伸轴以及多个第二狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸。除了提供与上述效果类似的效果之外，由此还提供了透镜，利用该透镜，来自较高数目的(特别地，四个)光源的光可以以高度颜色混合来混合，从而获得不仅具有高颜色均一性而且强度增加的光输出。在一个实施例中，透镜还包括多个第三狭缝，该多个第三狭缝完全在透镜的内部延伸，并且多个第三狭缝包括长度、宽度和厚度，长度垂直于中心延伸轴延伸，宽度平行于中心延伸轴延伸，厚度垂直于长度和宽度两者延伸，多个第三狭缝互相平行，并且覆盖平面的40％和60％之间，中心延伸轴以及多个第三狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸，多个第三狭缝相对于多个第一狭缝和多个第二狭缝两者以不同于零的角度延伸。在一个实施例中，多个第三狭缝覆盖平面的50％，中心延伸轴以及多个第三狭缝的长度和宽度都在该平面内延伸。除了提供与上述效果类似的效果之外，由此还提供了透镜，利用该透镜，来自较高数目的(特别地，三个)、具有互相不同颜色的光源的光可以以高度颜色混合来混合，从而获得具有特别高颜色均一性的光输出。在其它实施例中，可以以与上面针对多个第三狭缝所描述的方式类似的方式来提供一个或多个狭缝。在一个实施例中，狭缝的折射率ns是1，由于狭缝可以简单地被提供为空气填充的狭缝，从而因此可以提供特别简单的透镜。在一个实施例中，多个第一狭缝、多个第二狭缝和多个第三狭缝中的任何一个或多个终止于距透镜的外表面一定距离处。从而，提供了具有连续表面的透镜，该透镜反过来提供较低的光损失以及因此提供发射光的较高强度。在一个实施例中，多个第一狭缝、多个第二狭缝和多个第三狭缝中的任何一个或多个中的每个狭缝的宽度在0.1mm和沿着所述中心延伸轴A所测量的、透镜的高度的1/4之间。在一个实施例中，多个第一狭缝、多个第二狭缝和多个第三狭缝中的任何一个或多个中的相邻狭缝之间的距离在0.1mm和沿着中心延伸轴A所测量的、透镜的高度的1/4之间。以上两个实施例中的每个实施例的下限被选择为确保狭缝的宽度以及相邻狭缝之间的距离分别远高于由透镜混合的光的波长。从而，减少了由与狭缝互相作用的光所产生的伪影的数目。以上两个实施例中的每个实施例的上限被选择为确保狭缝的宽度以及相邻狭缝之间的距离分别具有这样的大小，确保狭缝以及相邻狭缝之间的空间的均匀分布。从而，获得了改进的颜色混合。此外，根据本专利技术的透镜也将以该方式适用于大的光学系统。在一个实施例中，多个第一狭缝、多个第二狭缝和多个第三狭缝中的任何一个或多个中的每个狭缝的厚度大于1000nm。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜(1)，包括中心延伸轴(A)，所述中心延伸轴(A)垂直于所述透镜的透镜轴(L)，所述透镜适于折射来自光源的光线，所述光源被相对于所述中心延伸轴离轴定位，所述透镜包括多个第一狭缝(21、22、23、24)，所述多个第一狭缝(21、22、23、24)完全在所述透镜的内部延伸，并且包括长度(l)、宽度(w)和厚度(t)，所述长度(l)垂直于所述中心延伸轴延伸，所述宽度(w)平行于所述中心延伸轴延伸，所述厚度(t)垂直于所述长度和所述宽度两者延伸，所述多个第一狭缝互相平行，并且覆盖所述中心延伸轴(A)以及所述多个第一狭缝(21、22、23、24)的所述长度(l)和所述宽度(w)都在其内延伸的平面的40％和60％之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 EP 16164166.71.一种透镜(1)，包括中心延伸轴(A)，所述中心延伸轴(A)垂直于所述透镜的透镜轴(L)，所述透镜适于折射来自光源的光线，所述光源被相对于所述中心延伸轴离轴定位，所述透镜包括多个第一狭缝(21、22、23、24)，所述多个第一狭缝(21、22、23、24)完全在所述透镜的内部延伸，并且包括长度(l)、宽度(w)和厚度(t)，所述长度(l)垂直于所述中心延伸轴延伸，所述宽度(w)平行于所述中心延伸轴延伸，所述厚度(t)垂直于所述长度和所述宽度两者延伸，所述多个第一狭缝互相平行，并且覆盖所述中心延伸轴(A)以及所述多个第一狭缝(21、22、23、24)的所述长度(l)和所述宽度(w)都在其内延伸的平面的40％和60％之间。2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述多个第一狭缝(21、22、23、24)覆盖所述中心延伸轴以及所述多个第一狭缝的所述长度(l)和所述宽度(w)都在其内延伸的平面的50％。3.根据权利要求1或2所述的透镜，并且还包括多个第二狭缝(31、32、33、34)，所述多个第二狭缝(31、32、33、34)完全在所述透镜的所述内部延伸，并且包括长度、宽度和厚度，所述长度垂直于所述中心延伸轴延伸，所述宽度平行于所述中心延伸轴延伸，所述厚度垂直于所述长度和所述宽度两者延伸，所述多个第二狭缝互相平行，并且覆盖所述中心延伸轴以及所述多个第二狭缝的所述长度和所述宽度都在其内延伸的平面的40％和60％之间，所述多个第二狭缝(31、32、33、34)相对于所述多个第一狭缝(21、22、23、24)以不同于零的角度延伸。4.根据权利要求3所述的透镜，其中所述多个第二狭缝(31、32、33、34)覆盖所述中心延伸轴以及所述多个第二狭缝的所述长度和所述宽度都在其内延伸的平面的50％，。5.根据权利要求3或4所述的透镜，并且还包括多个第三狭缝(41、42、43、44)，所述多个第三狭缝(41、42、43、44)完全在所述透镜的所述内部延伸，并且包括长度、宽度和厚度，所述长度垂直于所述中心延伸轴延伸，所述宽度平行于所述中心延伸轴延伸，所述厚度垂直于所述长度和所述宽度两者延伸，所述多个第三狭缝互相平行，并且覆盖所述中心延伸轴以及所述多个第三狭缝的所述长度和所述宽度都在其内延伸的平面的40％和60％之间，所述多个第三狭缝(41、42、43、44)相对于所述多个第一狭缝(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·W·M·旺德杰姆德贝斯特，M·C·J·M·维森伯格，J·P·M·安塞姆斯，L·J·L·黑嫩，D·J·范卡索文，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL