紧凑型高效光学器件制造技术

本发明专利技术涉及紧凑型高效光学器件。本发明专利技术旨在提供一种照明装置，其具有光源、至少一个光学器件、以及形成为光学器件的一部分的至少一个光输入表面，其中光输入表面用于接收基本上所有的从光源产生的光。本发明专利技术还包括形成为光学器件的一部分的至少一个光输出表面，使得经由光输入表面接收到光学器件中的光经由光学器件而被引导到光输出表面之外，由此产生期望的光束图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用全内反射来制造高效且高功率的照明装置的光学器件。
技术介绍
各种类型的照明应用中的光损失是众所周知的。从诸如白炽灯泡和高强度放电(High Intensity Discharge, HID)灯等的光源产生的光取决于使用该光源的应用而以特定方式被引导。由于在使用各种光学器件、反射器等来引导光时发生的各种低效率的情况，从光源产生的一定量的光不能成为期望的光束图案(beam pattern)的一部分。 某些类型的照明应用需要大量的光，但却同时使用低效的光学系统。高强度放电灯(HID灯)经常被用于这些类型的应用，因为它们产生大量的光并且也是能量有效的。然而，HID灯也是昂贵的。 相应地，需要一种照明装置，其具有高光学效率并能够产生HID灯的照明功率，但 却可以使用导致降低的系统成本的白炽光源。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种照明装置，该照明装置具有光源、至少一个光学器件以及 至少一个光输入表面，其中光输入表面被形成为光学器件的一部分，以用于接收从光源产 生的基本上全部的光。本专利技术还包括至少一个光输出表面，其中光输出表面被形成为光学 器件的一部分，使得通过光输入表面接收到光学器件中的光经由光学器件而被引导到光输 出表面之外，由此产生期望的光束图案。 从下文中提供的详细描述来看，本专利技术的其它的适用领域将变得明显。应当理解， 该详细描述以及特定的示例虽然表示本专利技术的优选实施例，但却只是旨在举例说明的目 的，而不是意图限定本专利技术的范围。附图说明 根据所述详细描述以及附图将更充分地理解本专利技术，在附图中 图1是根据本专利技术的照明装置的第一实施例的透视图； 图2是沿图1中的线2-2而取的该照明装置的侧视截面图； 图3是沿图1中的线3-3而取的该照明装置的俯视截面图； 图4是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的侧部光学器件的第一透 视剖视图； 图5是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的光学器件的第二透视剖 视图； 图6是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的底部光学器件的第一透 视剖视图； 图7是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的底部光学器件的第二透 图8是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的前部光学器件的第一透 视剖视图； 图9是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的前部光学器件的第二透 视剖视图； 图10是根据本专利技术的第一实施例的在照明装置中使用的侧部光学器件、前部光 学器件和底部光学器件的透视剖视图； 图11是根据本专利技术的第一实施例的照明装置的后视剖视图 图12是根据本专利技术的第二实施例的照明装置的第一透视图 图13是根据本专利技术的第二实施例的照明装置的第二透视图 图14是根据本专利技术的第二实施例的照明装置的正视剖视图 图15是根据本专利技术的沿图13中的线15-15而取的侧视截面图；以及 图16是根据本专利技术的第三实施例的照明装置的第三实施例的透视图。 图l:正视透视图；图2:侧视截面图；图3:俯视截面图4 :侧部光学器件正视 图6 :底部光学器件正视 图8:中心光学器件正视图10 图12 图14侧视剖视图； 第二概念侧视图； 正视剖视图5 :侧部光学器件后视 图7 :底部光学器件后视 图9:中心光学器件后视 图11 :后视剖视图； 图13 :第二概念侧后视图； 图15 :第二概念侧视截面图。 具体实施例方式以下对优选实施例的描述实质上仅是示例性的，并且决不是意图限定本专利技术及其 应用或用途。 在图1-11中总体上以IO示出了根据本专利技术的照明装置的第一实施例。照明装置 IO包括数个光学器件，这数个光学器件不仅用于产生期望的光束图案，而且还用于允许照 明装置10具有全内反射(total internalref lection， TIR)。 照明装置IO包括总体上以12示出的第一侧部光学器件以及总体上以14示出的 第二侧部光学器件。位于第一侧部光学器件12与第二侧部光学器件14之间的是总体上以 16示出的第一前部光学器件以及总体上以18示出的第二前部光学器件。照明装置10还包 括总体上以20示出的顶部光学器件和总体上以22示出的底部光学器件。光学器件12、14、 16、18、20、22的组合用于接收尽可能多的来自光源24的光和利用全内反射(TIR)的原理， 以使照明装置10具有高效率。在本实施例中，光源24是白炽(卤素)灯，但也可以使用诸 如发光二极管(LED)或HID之类的其它类型的光源，这是在本专利技术的范围之内的。用作光 源24的白炽灯(当被用作汽车前灯时)与光学器件12、14、16、18、20、22相结合而能够对 车辆前方的道路产生900流明以上，而使用典型的反射器系统的前灯将产生最多仅600流 明。 在观看图3时可以最佳地看出，第一侧部光学器件12和第二侧部光学器件14具 有类似的结构且彼此关于第一轴26基本上呈镜像，并且将被一起进行描述。侧部光学器件 12、14均包括与第一轴26相平行的光输入表面28，其中照明装置10基本上是关于第一轴726对称的。光输入表面28是较小的主体部分或第一主体部分30的一部分。侧部光学器件 12、 14还包括与第一主体部分30 —体化地形成的较大的主体部分或第二主体部分32。第 二主体部分32包括光输出表面34，光被引导到光输出表面34之外以产生期望的光束图案 的至少一部分。侧部光学器件12、14中的每一个的光输出表面34基本上是双曲线形状的。 第一主体部分30还包括三个倾斜表面36、38、40，每个倾斜表面都以第一钝角42向第二主 体部分32延伸，图3中示出了第一钝角42的例子。还存在从输入表面28向外侧表面46 延伸的外弓形表面44。如图4和5所示，第二主体部分32还包括以第二钝角52向输出表 面34扩展的上弓形表面48和下弓形表面50。内侧表面54基本上与外侧表面46相平行， 并且侧表面46、54基本上与输入表面28相平行。 在图2中可以最佳地看出，前部光学器件16、 18也彼此关于第一轴26基本上呈相 类似的镜像。每个前部光学器件16、18还包括作为第一主体部分或四分之一圆柱形部分58 的一部分的光接收表面56。前部光学器件16、 18的光接收表面56基本上垂直于侧部光学 器件12、 14的光输入表面28。四分之一圆柱形部分58被形成为第二部分或前部60的一 部分。在图2和图8-11中可以最佳地看出，前部光学器件16、18具有弯曲表面62，该弯曲 表面62被形成为四分之一圆柱形部分58和前部60 二者的一部分，并且是双曲线形状的。 前部60还包括光散射表面64。光散射表面64基本上垂直于中部外表面66。中部外表面 66向弯曲表面62延伸并在交点68处过渡到弯曲表面62。还包括成角度的内表面70。在 图2中可以最佳地看出，前部光学器件16、 18中的每一个的光散射表面64大致在第一轴26 处相互接触，并且基本上垂直于第一轴26。成角度的内表面70均以内角72从输出表面64 延伸开来，并与光接收表面56相接触。 在光接收表面56与成角度的内表面70之间的交叉处还存在过渡点74。参照图 2，以虚线示出了以基本上垂直的方式而从光接收表面56的边缘延伸开来的表面76。表面 76不是前部光学器件16、 18的一部分，而是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，包括：　　　　光源；　　　　至少一个光学器件；　　　　形成为所述光学器件的一部分的至少一个光输入表面，用于接收基本上所有的从所述光源产生的光；以及　　　　形成为所述光学器件的一部分的至少一个光输出表面，使得经由所述至少一个光输入表面而接收到所述光学器件中的光经由所述光学器件而被引导到所述至少一个光输出表面之外，以产生期望的光束图案。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德O伍德沃德，詹姆斯R麦克法登，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]