[發明專利]具有改善的光混合和顏色混合性質的準直器

有效

• 申請號: 201480060310.0
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN105683800B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: D·J·范卡索文;D·J·C·范奧爾斯
• 申請（專利權）人: 飛利浦照明控股有限公司
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

本發明涉及用于光源(108)的準直器(100)，準直器(100)包括：本體(106)；腔體(110)，形成在本體(106)的底側面(120)上，用于收納光源(108)，腔體(110)具有被設置用于接收由光源(108)生成的光的進入表面(112、114)；全內反射TIR表面(124)，被提供在本體(106)的側表面(104)處；出射表面(102)，被提供在本體(106)的頂側面(122)處并且被設置用于準直光的發射；其中進入表面(112、114)包括具有粗糙度值的表面粗糙度，使得實現了來自光源(108)的進入準直器(100)的光的改善的光混合。

技術領域

本發明涉及用于光源的準直器，具體而言，涉及具有被設置用于接收來自光源的光的進入表面的準直器。本發明進一步涉及用于形成這種準直器的方法。

背景技術

準直器是改變由準直器接收的光的方向使得從該準直器發射的光被對準在特定方向上的設備。因此，以某個角度范圍進入準直器的光可以以更窄的角度范圍發射，即所發射的光是準直的(平行的)。準直器可以包括全內反射(TIR)表面，使得準直器中的光損失在很大程度上被避免。

關于準直器的問題可能是，準直器的顏色和光混合性質不足，使得從準直器發射的光例如可能包含較暗的區域和較亮的區域，或者所發射的光的顏色均勻性可能是不令人滿意的。對這一問題的一種解決方案可以是在準直器的TIR表面上包括小面或者在準直器的光出射表面上包括雙凸面(lenticular)透鏡陣列。

WO 2006/033032 A1(皇家飛利浦電子公司)公開了有小面光準直器和有小面光反射器的組合。有小面光準直器包括不同級別的小面。該文檔進一步公開了光成形漫射器，其被定位為使得從有小面光準直器發射的光被該漫射器漫射。

WO 2013/029400(惠州輕型發動機有限公司)涉及被應用于半導體固態照明設備的透鏡，其包括：透鏡本體；全反射表面，被布置在透鏡本體的外側面上，全反射表面的形狀是鱗狀多面體；凹部，形成在透鏡本體之下的中間位置，并且被用于容納LED，凹部具有側表面和頂部部分，并且凹部的側表面具有圓柱體表面、漸窄表面、或者回轉表面的形狀；微透鏡陣列，形成在凹部的頂部部分處；以及出射表面，被布置在透鏡本體的頂部部分處，該出射表面包括一個或者多個平坦或者彎曲表面。

然而，期望對準直器的光混合和顏色混合性質的進一步改善。

發明內容

鑒于上文，本發明的目的是提供用于光源的具有有利的光混合和顏色混合性質的準直器。

根據本發明的第一方面，這一目的和其它目的通過準直器實現，該準直器包括：本體；腔體，形成在本體的底側面上、用于收納光源，腔體具有被設置用于接收由光源生成的光的進入表面；全內反射(TIR)表面，被提供在本體的側表面處；出射表面，被提供在本體的頂側面處并且被設置用于準直光的發射，其中進入表面包括具有粗糙度值的表面粗糙度，使得實現了來自光源的進入準直器的光的改善的光混合和/或顏色混合。

本發明基于提供準直器的構思，其中被準直的光當進入準直器時已經被漫射(即散射和折射)。準直器的這一發明性混合性質通過準直器的進入表面上的表面粗糙度實現。表面粗糙度將進入準直器的光散射和折射，使得可以實現改善的光混合。令人驚訝的是，效率損失可以是小的，因為被散射的光中的大部分仍然可以滿足被TIR表面(被提供在準直器的本體的側表面處)反射的要求。

通過術語“光混合和或顏色混合”在本說明書的上下文中應該被理解為在光源發射多顏色光的情形下從準直器發射的光的顏色混合、以及從提供針對從準直器發射的光的平滑亮度分布的意義上講的光混合兩者。換句話說，本發明的準直器可以發射在光束分布之上具有恒定顏色以及平滑亮度分布的光。