[發明專利]用于提供具有預定的目標射線分布的電磁射線的裝置和用于制造透鏡布置的方法

有效

• 申請號: 201380035726.2
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104428695B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 斯特凡·馬爾克穆斯;托比亞斯·施密特
• 申請（專利權）人: 歐司朗有限公司
• 主分類號: G02B3/08
• 分類號: G02B3/08;F21K9/69;F21V5/00;G02B19/00;F21V5/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于提供具有預定的目標射線分布的電磁射線的裝置。該裝置具有用于產生具有預定的源射線分布的射線的射線布置和至少一個透鏡。此外，本發明還涉及一種用于制造透鏡布置的方法。

背景技術

用于提供電磁射線的裝置是公知的，其中，發射電磁射線的射線源與一個或多個使電磁射線成型的透鏡相對應。所發射的電磁射線能夠具有一種射線分布，其是所使用的射線源的典型的射線分布，并且其例如還能夠稱為源射線分布。透鏡能夠有助于改變源射線分布，并且從而產生目標射線分布。例如在傳統的手電筒中，通常具有全向的放射特性的小白熾燈的光線的源射線分布，借助鏡面和透鏡轉換成定向的目標射線分布。射線分布例如能夠通過射線強度分布或者通過累積的光通量分布來表征，其中，累積的光通量分布相當于在射線強度分布上的積分。

目前更頻繁地使用發光二極管，例如LED或OLED代替傳統的白熾燈作為放射源。發光二極管基本上是面光源和/或平面發射器，并且通常具有朗伯放射特性，其中，所發射的射線發射到通過發光二極管的發射表面所定義的半區內。

圖1示出了以空間角度圖表繪出的朗伯射線強度分布10。射線強度分布10形成了90°到-90°之間的圓，其中圓與空間角度圖表的原點相切。

然而在有些應用中期望的是，使用一個或多個發光二極管作為射線源，并且利用具有該射線源的、用于提供射線的裝置能夠產生均勻的目標射線分布，例如全向的目標射線分布，并且/或者該裝置具有全向的放射特征。屬于這些應用的例如有白熾改型燈(Gluehlapmen-Retrofits)，其在運行時具有白熾燈的外觀效果，然而卻具有發光二極管作為射線源。在此要指出的是，在上下文中，“全向的”意味著，在很大的空間角度范圍中，例如在150°到-150°的、例如從130°到-130°的空間角度范圍內，射線強度分布是均勻的或者至少基本是均勻的。射線強度分布是均勻的例如能夠意味著，對于電磁射線的所有源角度，在源角度中的一個角度中的射線強度與平均射線強度的比值例如在0.3到3.0之間，例如在0.5到2.0之間，例如在0.8到1.2之間。

圖2示出了一種均勻的射線強度分布12，例如一種能夠稱為全向的和/或一種滿足公知的質量標志(Benchmark基準)“能量之星(Energystar)”的射線強度分布。

公知的是，例如借助分區的光學件、借助發光二極管的3D布置，借助使用遠程熒光理念(Remote-Phosphor-Konzepts)和/或借助光導體解決方案，圖1中示出的朗伯射線強度分布10轉換成圖2中所示的全向的射線強度分布12。在分區的光學件中，在載體上例如布置了多個發光二極管，并且單個的發光二極管與鏡相對應，鏡使得發光二極管的光線轉向到不同的空間方向上。在3D布置中，多個發光二極管如下地固定在三維結構化的表面上，使得發光二極管使其光線所發射到其中的半區是不同的。在遠程熒光理念中，轉換元件中的熒光材料借助激發射線激發光，其中，通過恰當地給定轉換元件的形狀能夠實現在不同的空間方向上的放射。在光導體解決方案中，發光二極管布置在載體上，并且其光線耦合到光導體中，在光導體的端部處布置了散射體，其使得光線散射到不同的空間方向上。這種用于使源射線分布轉換成目標源射線分布的裝置例如能夠是公差極其敏感的和/或是復雜的，例如能夠在生產時需要較多的構造空間或者較多的耗費，并且/或者效率較低。

發明內容

以不同的實施例提供一種用于提供具有預定的目標射線分布的電磁射線的裝置，其設計成簡單的、公差不敏感的并且/或者成本低廉的，并且/或者使得預定的源射線分布能夠有效地轉換成預定的目標射線分布。

以不同的實施例提供了一種用于制造透鏡布置的方法，其以簡單的并且/或者低成本的方式實現了透鏡布置的如下制造，使得借助透鏡布置能夠使預定的源射線分布有效地轉換成預定的目標射線分布。

以不同的實施例提供了一種用于提供具有預定的目標射線分布的電磁射線的裝置。該裝置具有用于產生待轉向的、具有預定的源射線分布的電磁射線和用于使待轉向的電磁射線轉向的透鏡布置。透鏡布置具有第一透鏡和第二透鏡。第一透鏡具有第一邊界面和第二邊界面。第一邊界面設計成凹形的，并且第二邊界面設計成凸形的。凹形的第一邊界面形成第一空隙。第二透鏡具有第三邊界面和第四邊界面。第三邊界面設計成凹形的，并且第四邊界面設計成凸形的。凹形的第三邊界面形成了第二空隙，其中布置了第一透鏡的至少一個部分。如下地布置射線布置，使得待轉向的電磁射線的至少一部分經過第一邊界面入射到透鏡布置中。