包括光學(xué)器件和反射器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明構(gòu)思涉及一種包括光學(xué)器件和反射器的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]許多類型的光源(例如LED、白熾光源、熒光光源)發(fā)射發(fā)散光束。為了提高由光源輸出的光束的峰值強(qiáng)度和/或?yàn)樵摴馐峁┢谕妮喞?，可以在燈的出口光闌處布置聚焦透鏡。該透鏡可以沿著透鏡的光軸收集并聚焦來自光源的至少一部分光。一種類型的允許有單個透鏡光學(xué)器件的緊湊燈具設(shè)計的聚焦透鏡是菲涅耳透鏡。然而，離開透鏡的光軸越遠(yuǎn)，透鏡的光收集效率可能越差。這可能適用于菲涅爾透鏡并且一般也適用于聚焦透鏡。超過某一點(diǎn)時，出口光闌和透鏡的放大可能由此不會導(dǎo)致更多的光被收集成束，因此可能無法獲得期望的束輪廓和強(qiáng)度增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]因此本發(fā)明構(gòu)思的總目的是至少部分地克服上述局限。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個方面，該目的通過一種包括光學(xué)器件的裝置來解決，該光學(xué)器件包括徑向內(nèi)部光束形成部分和至少部分包圍徑向內(nèi)部部分的徑向外部部分。該裝置還包括反射器，其布置成將光源發(fā)射的光以第一方向反射向徑向外部部分，以使得形成經(jīng)由反射器從光源到徑向外部部分的第一光路。徑向外部部分是透明的，以使得沿第一光路到達(dá)徑向外部部分的入射光以平行于第一方向的方向離開徑向外部部分，并且針對沿在光源和徑向外部部分之間直接延伸的第二光路到達(dá)徑向外部部分的光至少進(jìn)行散射和衰減中的至少一個。
[0004]沿第一光路到達(dá)徑向外部部分的光可被稱為“反射光”。沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的光可被稱為“直射光”。
[0005]光學(xué)器件可以形成由光源發(fā)射進(jìn)入期望輪廓的主光束中的第一部分光。反射器可將反射光束反射向光學(xué)器件的至少徑向外部部分。通過徑向外部部分的設(shè)計，入射在徑向外部部分上的反射光可以基本上透射而不被重定向。在某種意義上，徑向外部部分可因此充當(dāng)用于反射光的清晰的出射窗口。由此反射光可通過光學(xué)器件透射并有助于主光束的強(qiáng)度。與現(xiàn)有技術(shù)的聚焦透鏡相比，非聚焦出射窗口因此會替代透鏡的徑向外部聚焦部分。
[0006]相比之下，徑向外部部分可以散射和/或衰減直射光，從而防止直射光在主光束周圍形成光環(huán)，即光的次級環(huán)。對觀察者來說，光的次級環(huán)可以另外被感知為對主光束的強(qiáng)度并無貢獻(xiàn)的眩光。徑向外部部分可因此提供雙重功能:通過充當(dāng)對于反射光的基本上清晰的出射窗口，同時防止眩光產(chǎn)生待透射的直射光。因此這種裝置特別有利于使用在其中期望同等高強(qiáng)度輸出而沒有眩光的應(yīng)用中。
[0007]可以通過重定向或?qū)⒅鄙涔夥殖啥鄠€不同方向來對徑向外部部分進(jìn)行散射。
[0008]根據(jù)一個實(shí)施例，徑向外部部分包括布置成通過將至少一部分光分成多個方向以使沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的光散射的結(jié)構(gòu)。直射光可以由此被分成多個方向或“通道”。
[0009]根據(jù)一個實(shí)施例，對于沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的一部分光，徑向外部部分呈現(xiàn)在不同折射率的兩個介質(zhì)之間的至少兩個界面，其中，所述界面的第一界面相對于所述界面的第二界面成角度。直射光的部分光線可以在第一界面和第二界面處透射，并由此從光束的原始方向進(jìn)行重定向。光線也可在第一界面和/或第二界面處部分地反射至不同于光束的原始方向的另一方向。
[0010]根據(jù)一個實(shí)施例，對于沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的所述部分光，徑向外部部分還呈現(xiàn)在不同折射率的兩個介質(zhì)之間的至少第三界面。所述部分直射光由此可被透射和折射，或在甚至另一界面處部分地反射，這導(dǎo)致直射光的進(jìn)一步散射。第三界面可以相對于第一界面和第二界面的每一個成角度。由此直射光可從原始光束方向更加強(qiáng)烈地被偏斜。
[0011]根據(jù)一個實(shí)施例，對于沿第一光路到達(dá)徑向外部部分的光，徑向外部部分呈現(xiàn)在不同折射率的兩個介質(zhì)之間的兩個界面，其中所述兩個界面的每一個相互平行。至少一部分(有利地為大部分)反射光可由此通過徑向外部部分透射并以平行于第一方向的方向(即其中反射器引導(dǎo)反射光的方向)離開徑向外部部分。所述兩個界面之一可以是上述第一界面。
[0012]根據(jù)一個實(shí)施例，徑向外部部分呈現(xiàn)多個突起，多個突起從徑向外部部分的第一主表面延伸并沿該第一主表面以徑向方向間隔開。該突起允許徑向外部部分的簡單但有效的設(shè)計，徑向外部部分可散射和/或衰減直射光并透射反射光，而不會明顯影響所透射的光。第一主表面可以朝向反射器或者朝向離開反射器的方向。突起可以形成為第一主表面上的同心環(huán)。環(huán)形突起可以以徑向內(nèi)部光束形成部分為中心。
[0013]每個突起可呈現(xiàn)面向徑向向內(nèi)方向的徑向內(nèi)側(cè)面和面向徑向向外方向的徑向外側(cè)面，這些突起布置為使得沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的光與內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的至少一個相互作用。直射光因此可通過突起的側(cè)面被透射或反射。突起的側(cè)面和第二光路的方向之間的角度可大于所述側(cè)面和所述第一方向之間的角度。這使得與側(cè)面相互作用的直射光的部分大于與側(cè)表面相互作用的反射光的部分。
[0014]根據(jù)一個實(shí)施例，突起形成為使得:沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的第一部分光在突起的徑向內(nèi)側(cè)面處被折射至所述突起中并在所述突起的徑向外側(cè)面處被透射。突起還可以形成為使得:沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的第二部分光在突起的徑向內(nèi)側(cè)面被折射至所述突起中并在遠(yuǎn)離反射器的方向上從徑向外部部分透射或在朝向反射器的方向在所述突起內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部反射。突起還可以布置為使得:沿第二光路到達(dá)徑向外部部分的第三部分光通過徑向外側(cè)面進(jìn)行內(nèi)部反射，并且之后在遠(yuǎn)離反射器的方向通過徑向外部部分透射。每個突起還可呈現(xiàn)與徑向外部部分的所述第一主表面和第二主表面平行的端表面，第二主表面與第一主表面相對。端表面可延伸在突起的徑向內(nèi)側(cè)面和徑向外側(cè)面之間。突起的這些設(shè)計使得可以將直射光分成布置之外的未組合(即在空間上交疊)的若干不同通道，同時允許反射光被透射而不被明顯地重定向。
[0015]根據(jù)一個實(shí)施例，所述突起包括至少第一突起、第二突起和第三突起，第一突起徑向地布置在第二突起和第三突起之內(nèi)，第二突起徑向地布置在第三突起之內(nèi)。根據(jù)一種選項(xiàng)，第一突起和第二突起之間的徑向間隔小于第二突起和第三突起之間的徑向間隔，且第一突起、第二突起和第三突起的高度相等。根據(jù)一種選項(xiàng)，第一突起和第二突起之間的徑向間隔等于第二突起和第三突起之間的徑向間隔，且第二突起的高度大于第三突起的高度。這些選項(xiàng)都使得這些突起的設(shè)計能夠被改變，同時考慮對于徑向外部部分上進(jìn)一步徑向向夕卜的光的遞增的入射角。這可進(jìn)而使得能夠優(yōu)化徑向外部部分的材料消耗以及因此優(yōu)化光學(xué)器件。
[0016]該裝置還包括光源。光源可布置成將光發(fā)射向徑向內(nèi)部光束形成部分和反射器。根據(jù)一個實(shí)施例，徑向內(nèi)部光束形成部分可布置成準(zhǔn)直由光源發(fā)出的光的一部分。光束形成部分可由此布置為形成準(zhǔn)直的主光束。另外，反射器可以布置成準(zhǔn)直反射光。反射器可以布置成在與由光束形成部分準(zhǔn)直的光束平行的方向上引導(dǎo)準(zhǔn)直的反射光。根據(jù)一個實(shí)施例，光束形成部分是聚焦透鏡。該透鏡可以收集并聚焦由光源發(fā)射的發(fā)散光分布的一部分，以形成主光束。第一光路可經(jīng)由反射器從聚焦透鏡的焦點(diǎn)延伸至徑向外部部分。此外，第二光路可以在聚焦透鏡的焦點(diǎn)和徑向外部部分之間直接延伸。
[0017]根據(jù)另一個方面，提供了一種光學(xué)