[發明專利]準直透鏡和照明裝置

有效

• 申請號: 201980050150.4
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN112449671B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 鮑靜
• 申請（專利權）人: 昕諾飛控股有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V7/04;F21V7/09;F21V13/04;G02B19/00;F21V7/00;F21Y103/33;F21Y115/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹芳;陳嵐

公開了一種圍繞軸（15）旋轉對稱的準直透鏡（10）。該透鏡包括第一主體部分（100），該第一主體部分（100）包括具有布置成容納多個光源（5、5’）的至少一個凹部（140）的外表面（110），和與該外表面相對的內表面（120），所述內表面界定腔體（125）并向內漸縮到第一主體部分中；以及第二主體部分（200），其從所述第一主體部分與所述腔體相反方向延伸并終止于光出射窗（220），所述第二主體部分具有另一外表面（210），該另一外表面（210）在第一主體部分的外表面和光出射窗之間延伸，以及遠離第一主體部分擴展。還公開了一種包括這種準直透鏡的照明裝置。

技術領域

本發明涉及一種準直透鏡，該準直透鏡圍繞軸旋轉對稱并且具有用于容納諸如固態照明元件的多個光源的透鏡主體。

本發明還涉及一種包括這樣的準直透鏡的照明裝置。

背景技術

隨著人口的不斷增長，滿足全球能源需求以及同時控制碳排放量以遏制溫室氣體排放量變得越來越困難，這被認為是造成全球變暖現象的原因。這些擔憂已經觸發了朝向更有效地利用電力的方向努力，以試圖減少能源消耗。

一種這樣的擔憂領域是在家庭設置或商業設置中的照明應用。有一個明顯的趨勢是朝向要用更節能的替代品來替代傳統的、相對低能耗的燈泡，諸如白熾燈燈泡或熒光燈燈泡。實際上，在許多管轄區中，白熾燈泡的生產和零售已被取締，從而例如在更換白熾燈泡時迫使消費者購買節能替代物。

固態照明（SSL）元件提供了一種特別有希望的替代物，它能夠以僅為白熾燈燈泡或熒光燈燈泡的能耗的一小部分產生單位發光輸出。這樣的SSL元件的示例是發光二極管（LED）。這樣的SSL元件還受益于與傳統光源相比更高的魯棒性，從而大大提高了它們的工作壽命。

然而，用包括這種SSL元件的照明裝置成功替代傳統光源所需要解決的主要挑戰是確保由這種SSL元件產生的發光輸出具有期望的分布，例如以確保發光輸出類似于要被替換的傳統光源。SSL元件往往會在有限的角度范圍內（例如在大約180°的范圍內的朗伯強度分布）產生定向的發光輸出。由于這個原因，SSL元件通常與光學元件結合使用，以成形SSL元件的發光輸出。例如，準直透鏡可以用于減小由這種SSL元件產生的發光輸出的光束角，這例如在諸如聚光燈和重點照明的應用領域中可能是期望的。

在一些應用領域中，諸如準直透鏡的單個光學元件可以適于容納并成形諸如SSL元件的多個光源的發光輸出。例如，在EP 1826474 A1中描述了一種光學投影儀，該光學投影儀包括與各個凹面反射面耦合的多個LED光源，使得由LED發射的光束被所述凹面反射面反射以獲得從投影儀射出的反射光束。LED被布置使得它們的發射軸相對于投影儀的幾何軸基本上是徑向的，并且凹面反射面被成形為使得反射光束基本上平行于投影儀的幾何軸。

在這樣的設計中，來自不同LED光源的光的混合是有限的。當不同的LED光源相同的情況下，這不是問題。然而，在某些諸如重點照明的應用領域中，可能希望能夠改變照明裝置的發光輸出的光譜成分。例如，這可以通過將產生諸如具有不同光譜成分的輸出的SSL元件之類的光源光學耦合到光學元件中來實現，使得在單獨地控制這種光源時，可以改變照明裝置的整體輸出的光譜成分。然而，在光學元件不能有效地混合具有不同光譜成分的各種輸出的情況下，其中這些不同光譜成分在組合時創建照明裝置的期望輸出，由于在照明裝置內的空間上不同的位置生成的具有不同光譜成分的各個輸出分量的不完全混合，照明裝置的實際輸出在其發光輸出中將經受顏色分離。

US9416951B1公開了一種包括光源的照明設備。初級光學表面被配置為容納來自光源的光和對來自光源的光重定向。次級光學表面被配置為容納來自初級光學表面的重定向的光，并進一步在初級發射方向上對光重定向。該設備包括穿過該設備的中心開口，該中心開口限定穿過該設備的對流路徑。初級光學表面被定位使得當從初級發射方向觀察該設備時，妨礙了光源的直視。初級和次級光學表面關于中心開口基本對稱。

發明內容