[發(fā)明專利]具有提供預(yù)先計算的角強度分布的光學變換器的照明器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010216926.6
• 申請日: 2001-05-07
• 公開（公告）號: CN101907265A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亞歷山大·里茲克因;羅伯特·H·圖德普;伊利亞·阿古羅科;戴維·魯伊斯
• 申請（專利權(quán)）人: 遠光公司
• 主分類號: F21V7/04
• 分類號: F21V7/04
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

本申請是申請?zhí)枮?00910008550.7、申請日為2001年5月7日、名稱為“具有提供預(yù)先計算的角強度分布的光學變換器的照明器”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及照明系統(tǒng)。本發(fā)明更特別地涉及一種光變換器件，其提供了一個精確確定的光分布模式，例如那些用于導(dǎo)航、障礙物指示和其他的信號光源的光分布模式。

背景技術(shù)

目前，照明系統(tǒng)被用于在道路和機場滑行道和跑道路線上標識障礙物和拐彎。例如，機場使用照明系統(tǒng)來為進場和滑行的飛機提供指引。數(shù)千的鹵素燈泡被用在機場。不幸的是，這些燈泡需要太多的電力。

在道路照明系統(tǒng)中，在障礙物的周圍和沿著道路的拐彎放置燈泡以給駕駛員發(fā)出信號表示存在障礙物和拐彎。這些照明系統(tǒng)沒有為駕駛員以一種最佳的模式充分地再導(dǎo)向(redirect)光線。例如，這些燈泡沒有為距離它們較遠的駕駛員提供足夠的光線。因此，這些燈泡也沒有對駕駛員接近燈泡時光照度與距離成二次方倒數(shù)的關(guān)系進行補償。特別地，這些燈泡沒有為當駕駛員更接近該燈泡時能更好地看見燈泡這一事實進行調(diào)整。此外，大部分這樣的信號器件在有用的模式中僅導(dǎo)向(direct)了光源所發(fā)射光的一部分。因此，它們效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種通過使用具有精確計算的反射面的光學變換器以預(yù)定的模式高效地再導(dǎo)向由光源發(fā)射的光的方法和裝置。在一個實施例中，本發(fā)明提供了由具有曲線的環(huán)形反射內(nèi)表面的光變換器再導(dǎo)向的被發(fā)射的光，該反射內(nèi)表面以預(yù)定的模式反射光。例如，該反射內(nèi)表面反射光使得相當數(shù)量的光被反射到接近于與確定該環(huán)形發(fā)射內(nèi)表面半徑的徑向線一致的軸。該光通過一個光學窗被傳輸?shù)焦庾儞Q器外。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種光再導(dǎo)向器件，用于傳輸光線使其具有低散射度或與一個光的方向軸基本平行。該器件可以包括第一全內(nèi)反射面；包括所述第一全內(nèi)反射面一部分的第一構(gòu)件；位于所述第一構(gòu)件一端的第一平面光學窗，所述第一平面光學窗基本垂直于所述光的方向軸；和鄰近于所述第一構(gòu)件的非球面透鏡。該器件可以還包括第二全內(nèi)反射面，該表面在所述光的方向軸的對面與所述第一全內(nèi)反射面對稱；和包括所述第二全內(nèi)反射面一部分的第二構(gòu)件，所述第二構(gòu)件在所述光的方向軸的對面與所述第一構(gòu)件對稱。該器件還可以包括位于所述第二構(gòu)件一端的第二平面光學窗，所述第二平面光學窗與所述光的方向軸基本垂直，所述第二光學窗在所述光的方向軸的對面也與第一平面光學窗對稱。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種光再導(dǎo)向器件，該器件可以包括從光源接收光的第一端；輸出所接收的光的第二端，所述第二端位于該器件與所述第一端相對的一端；位于該光再導(dǎo)向器件的第三端的第一構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有包含全內(nèi)反射面的外部壁；位于該光再導(dǎo)向器件的第四端的第二構(gòu)件，所述第四端位于該光再導(dǎo)向器件上與所述第三端相對的一端，所述第二構(gòu)件具有包含全內(nèi)反射面的外部壁；和位于所述第三端和所述第四端之間的軸，所述軸與所述第一端垂直。所述第一面和所述第二面再導(dǎo)向所接收的光到所述第二端的方向。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于設(shè)計光變換器的反射面的方法，該方法的步驟可以包括接收最大和最小輸出角度；接收相對于提供光的光源的所述光變換器一部分的位置；和基于所接收的所述光變換器一部分的位置，根據(jù)所接收的最大和最小輸出角，通過為輸入角的每一增量提供輸出角的相關(guān)增量，反復(fù)、逐點地計算光變換器反射面，該輸出角的相關(guān)增量與預(yù)定輸出強度分布一致，以反射所述光源所提供的光。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于變換和發(fā)射光的裝置，該裝置包括發(fā)射光的光源；具有曲線圓錐形反射表面的光變換器，所述反射表面以具有預(yù)先計算的角光強分布的模式反射所述光源所發(fā)射的大部分光；和傳輸所述光到所述光變換器外的光學窗。該反射內(nèi)表面可以在角度α反射光以獲得與1/(tan²α)成比例的強度。該反射內(nèi)表面能進一步在不同角度反射光的光線以補償感覺強度和距離光源的距離之間成反比的關(guān)系。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參考如下附圖進行說明，其中相同的數(shù)字指代相同的元件，其中：

圖1為根據(jù)一個實施例的光變換器的一個典型的透視圖；

圖2為根據(jù)一個實施例的光變換器的另一個典型的透視圖；

圖3為根據(jù)另一個實施例的半嵌入式全向照明器的剖視圖；

圖4為根據(jù)另一個實施例的光變換器的一個典型的透視圖；

圖5為根據(jù)另一個實施例的用于光變換器的照明系統(tǒng)的一個典型的頂視圖；

圖6為根據(jù)另一個實施例的光變換器的一個典型的剖視圖；