用于准直光的光学系统技术方案

一种用于准直传入光的光学系统，包括：本体(102)；在本体(102)的第一侧(104)上形成的凹部(110)，凹部(110)具有中心光进入表面(114)和侧面光进入表面(112)；在本体的第二侧(108)提供的中心光射出表面(118)，第二侧(108)与所述第一侧(104)相反；所述中心光进入表面(114)相对于中心光射出表面(118)进行布置使得落在中心光进入表面(114)上的传入光被引向中心光射出表面(118)；在本体(102)的侧表面提供的全内反射表面(116)，该全内反射表面(116)被布置使得落在凹部(110)的侧面光进入表面(112)上的传入光被引向全内反射表面(116)以便受到朝着本体(102)的第二侧(108)的全内反射；以及包围所述中心光进入表面(114)的拒绝区域(120)，所述拒绝区域(120)被配置为防止传入光通过所述第二侧(108)离开所述本体(102)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于准直来自光源的光的光学系统。
技术介绍
在照明设备中，经常期望利用光学系统，该光学系统控制从光源发射的光的方向。常用的一个这样的光学系统是利用全内反射(TIR)的准直器、所谓TIR准直器。在图1中，图示利用全内反射的透镜本体2形式的现有技术TIR准直器1。如图1中所见，延伸式光源4产生用于光线7的很宽锥角，光线7穿过透镜本体2的中心部分6，而在多数区域中，撞击TIR表面5的光线8产生很窄的锥角。因此，根据图1的现有技术TIR准直器1的问题是，由光射出表面3的不同部分发射的锥角高度地不均匀。因此在回看TIR准直器时，在某个轴外角度范围中，将不会从TIR表面而是仅从中心部分朝着观察者发射光；因此，将在观察包括TIR准直器1的照明设备时看见亮斑。因此，来自TIR准直器1的光的发射锥角通常对于穿过TIR准直器1的透镜本体2的中心准直部分6的光比对于在TIR表面5受到全内反射的光显著地更大。这意味着在从来自TIR准直器的光被沿着其指引的主轴移位的角度，将有在从中心准直部分6发射的光与受到全内反射的光之间的明显地可观察的光度差别。因此，在这样的轴外角度观察发射的光为在较暗区域内的亮斑。对于使用若干光源和TIR准直器阵列的聚光灯，发射的光将被感知为很多斑的，其中单独光源明显地可区别为具有包围暗区域的亮斑。因而，需要改善从TIR准直器的光照射，从而最小化以上提到的多斑行为。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服以上问题，并且实现来自最小化以上提到的多斑行为的光学系统的照射。具体地根据本专利技术的第一方面，提供用于准直传入光的光学系统。该光学系统包括：本体；在本体的第一侧上形成的凹部，该凹部具有中心光进入表面和侧面光进入表面；在本体的第二侧提供的中心光射出表面，第二侧与所述第一侧相反；所述中心光进入表面相对于中心光射出表面进行布置，使得落在中心光进入表面上的传入光被引向中心光射出表面；在本体的侧表面提供的全内反射表面，该全内反射表面被布置使得落在凹部的侧面光进入表面上的传入光被引向全内反射表面以便受到朝着本体的第二侧的全内反射；以及包围所述中心光进入表面的拒绝区域，所述拒绝区域被配置为防止传入光通过所述第二侧离开所述本体。根据本专利技术，将防止在拒绝区域进入光学系统的传入光通过光学系统的本体的发光侧发射。光学系统可以被设计使得进入中心光进入表面的光被控制为以期望的性质从光学系统发射。由于中心光进入表面由拒绝区域包围，所以可以执行对光学系统的设计以提供期望的性质，而无对传入光束的外部分的影响，该外部分影响对光学系统的设计的实现的结果。具体而言，光学系统允许传入光通过中心光进入表面被引导到光学系统中并且以窄发射角度从中心光射出表面发射出来。因此，光学系统使TIR透镜能够被形成使得从TIR透镜提供良好准直的光束并且可以消除源于光学系统的中心部分的任何亮斑。根据本专利技术的一个实施例，拒绝区域包括光偏转部分，其中光偏转部分被布置使得进入光偏转部分的传入光以大于全反射临界角的角度被引向第二侧。这意味着光偏转部分控制传入光使得由于在第二侧表面中发生的全内反射，而防止它通过第二侧离开本体。因此，中心光进入表面由如下部分包围，该部分以传入光没有通过第二侧离开本体这样的方式控制光。这保证光学系统可以被设计使得进入中心光进入表面的光被控制为以期望的性质从光学系统发射。根据一个实施例，光偏转部分包括从凹部延伸到本体中的凹进。凹进可以被布置为基本上沿着传入光的路径延伸。这意味着光将在斜角下撞击凹进的表面，并且传入光将在大角度下被偏转离开中心光进入表面。这便于光在比全反射临界角更大的角度下被引向第二侧。凹进可以被布置为包围中心光进入表面。这意味着传入光束的外部分将进入凹进，并且因此将以未离开本体的第二侧这样的方式被偏转。因此，可以从进入中心光进入表面的光形成离开光射出表面的良好准直的光束。凹进可以包括凹表面。这意味着保证进入凹进的传入光在斜角下撞击凹进的表面，从而便于光在大于全反射临界角的角度下被引向第二侧。根据另一实施例，光偏转部分包括凹部的侧壁部分。这意味着凹部的包围中心光进入表面的侧壁部分被布置为偏转撞击侧壁部分的传入光，从而光被引导以在大于全反射临界角的角度下撞击第二侧。在这一实施例中，凹部可以被布置为延伸远至本体中。这意味着中心光进入表面可以被布置为接收具有小角锥的光，因为中心光进入表面可以被布置在远离光源的距离处。因此，光学系统可以被布置为从光射出表面发射良好准直的光束，因为进入中心光进入表面的传入光具有小角锥。另外，凹部的侧壁部分可以被布置为在与传入光的光轴形成小角度的方向上延伸。这意味着传入光可以在斜角下撞击侧壁部分，从而光在大角度下被偏转远离中心光进入表面，由此便于光在比全反射临界角更大的角度下被引向第二侧。在一个实施例中，中心光射出表面可以是平坦的。这可以在凹部延伸远至本体中从而传入光以小角锥进入中心光进入表面时尤其地适合。具有窄角锥的传入光可以便于通过中心光射出表面发射良好准直的光束。在另一实施例中，中心光射出表面可以是凸的。凸中心光射出表面可以用于形成进入中心光进入表面的、以窄发射角度从中心光射出表面发射的光。因此，借助提供凸中心光射出表面，可以从本体发射良好准直的光束。根据一个实施例，拒绝区域可以包括吸收、散射或者镜面反射传入光的材料的层，其中该层被布置在包围中心光进入表面的表面上。材料的层因此可以防止落在吸收、散射或者镜面反射材料上的传入光通过第二侧离开本体。可以吸收传入光以便阻止光传播到本体中，并且因此还防止落在材料上的光通过第二侧离开本体。除了吸收传入光之外或者作为吸收传入光的备选，材料的层可以漫射地散射。因此，光的一部分可以在撞击材料中的粒子时被反向散射，并且利用恰当厚度的层，防止传入光通过材料层进入本体。除了吸收和/或散射传入光之外或者作为吸收和/或散射传入光的备选，材料的层可以镜面反射传入光，从而从层的表面将传入光反射开，并且防止传入光通过材料层进入本体。根据一个实施例，中心光进入表面和光射出表面相对于彼此被布置以便形成科勒积分透镜。这样的设置意味着光学系统可以提供在有限程度上被来自光源的光度和颜色不均匀的任何人为因素(artifact)影响的照射。根据一个实施例，本体包括多个凹部和多个拒绝区域，每个凹部具有用于接收传入光的中心光进入表面，每个拒绝区域被布置为包围中心光进入表面。这意味着可以提供本体为可以容纳多个光源的单个单元。因此，如果期望多个光源用于从光学系统提供照射，则单个本体可以被布置在所有多个光源之上。根据本专利技术的第二方面，提供照明设备。该照明设备包括本专利技术的第一方面的光学系统和以与光学系统的凹部的靠近关系布置的光源。这允许在照明应用中实施光学系统。根据一个实施例，照明设备可以包括被布置在光学系统的本体的侧表面和第一侧周围的反射外壳。这意味着通过从拒绝区域散射或者反射或者通过从第二侧的TIR而可以在反向方向上从本体发射的光，可以由外壳反射回到本体中，并且还可以有助于以基本上未准直方式从光学系统提供光。因此，可以实现更佳光经济性。注意本专利技术涉及在权利要求中记载的特征的所有可能组合。附图说明现在将参照示出本专利技术的实施例的所附附图更详细地描述本专利技术的这一和其它方面。如图中所示，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于准直传入光的光学系统，包括：本体(102)；在所述本体(102)的第一侧(104)上形成的凹部(110)，所述凹部(110)具有中心光进入表面(114)和侧面光进入表面(112)；在所述本体的第二侧(108)提供的中心光射出表面(118)；所述中心光进入表面(114)相对于所述中心光射出表面(118)进行布置使得落在所述中心光进入表面(114)上的传入光被引向所述中心光射出表面(118)，在所述本体(102)的侧表面提供的全内反射表面(116)，所述全内反射表面(116)被布置使得落在所述凹部(110)的所述侧面光进入表面(112)上的传入光被引向所述全内反射表面(116)以便受到朝着所述本体(102)的所述第二侧(108)的全内反射；以及包围所述中心光进入表面(114)的拒绝区域(120)，所述拒绝区域(120)被配置为防止传入光通过所述第二侧(108)离开所述本体(102)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.02 EP 14170778.61.一种用于准直传入光的光学系统，包括：本体(102)；在所述本体(102)的第一侧(104)上形成的凹部(110)，所述凹部(110)具有中心光进入表面(114)和侧面光进入表面(112)；在所述本体的第二侧(108)提供的中心光射出表面(118)；所述中心光进入表面(114)相对于所述中心光射出表面(118)进行布置使得落在所述中心光进入表面(114)上的传入光被引向所述中心光射出表面(118)，在所述本体(102)的侧表面提供的全内反射表面(116)，所述全内反射表面(116)被布置使得落在所述凹部(110)的所述侧面光进入表面(112)上的传入光被引向所述全内反射表面(116)以便受到朝着所述本体(102)的所述第二侧(108)的全内反射；以及包围所述中心光进入表面(114)的拒绝区域(120)，所述拒绝区域(120)被配置为防止传入光通过所述第二侧(108)离开所述本体(102)。2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述拒绝区域(120)包括光偏转部分(124；126)，所述光偏转部分(124；126)被布置使得进入所述光偏转部分(124；126)的传入光以大于全内反射临界角的角度被引向所述第二侧(108)。3.根据权利要求2所述的光学系统，其中所述光偏转部分包括从所述凹部(110)延伸到所述本体(102)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·德洛斯，
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