CN105190396B - 光学表面、透镜、反射器、光学装置以及照明器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种能够将不同的波长混合成那种所包含的全部波长都均匀地分布在其图案上的光图案的光学表面。该新型光学表面(200)在至少两个笛卡尔基准维度(X,Y)上延伸,其中该光学表面(200)在两个笛卡尔基准维度(X,Y)中的一个维度上所截取的截面均以在第三笛卡尔维度(Z)上以相同方向延伸的第一多个突起(201)为特征。光学表面(200)的截面还以在第三笛卡尔维度(Z)上向着与第一多个突起(201)相反的方向延伸的第二多个突起(202)为特征。多个突起(201,202)形成了用于将从光学表面(200)散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状。两个笛卡尔基准维度(X,Y)定义出基准面(203),其中第一突起(201)和第二突起(202)是基准面(203)的偏离部,其呈现出作为会聚光学表面或发散光学表面的区域,使得每个突起(201,202)均能通过由两个笛卡尔基准维度(X,Y)所定义的基准面(203)的一部分来隔开。
Description
技术领域
本发明涉及照明领域。特别地,本发明涉及用于产生具有均匀的颜色分布的光图案的器件。更为具体地,本发明涉及光学表面、光学装置以及照明器。
背景技术
发光二极管,即LED,已经成为日益流行的照明器光源。LED技术近期的发展迅速地提高了二极管的输出,从而出现了新的应用领域。实际上,LED的用途已从传统的指示作用扩展到了室内和室外照明设备的更多需求上。
光输出的提高带来了与LED相关的新问题。一个特定问题是所产生的光图案中的颜色分布。因为传统的LED具有相对低的光输出,因此在传统的LED中从未将颜色分布视为一个问题。然而,随着采用具有高光输出的新式LED,例如在室内照明中LED被用来照射更大的面积时,颜色分布就受人关注了。当使用不同的LED来实现特定波长带宽时,这个问题尤为突出。例如,在室内照明应用中,通常使用一个LED来产生一种基色,即,使用三个LED来分别产生红色、绿色和蓝色。在这样的多源照明器中,通常颜色可从所产生的光图案中清晰地区分出来,而这是在追求具有均匀颜色的光时所不期望的。
为了管理颜色分布,已提出了多种解决方案。一种已制定的用于管理具有LED光源的照明器的颜色分布的方案是使用多个特殊的透镜,其中该透镜的入射面经过处理从而使LED所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。
US 2011/0018016 A1提出了另外一种解决方案,其公开了一种用于产生期望的颜色图案的光学表面。根据US 2011/0018016 A1的光学表面的特征在于从原本平坦的透镜出射面延伸的多个突起。这些突起用于会聚从透镜的出射面折射的光束,以控制所产生的颜色图案。
US 2011/0018016 A1所提出的光学表面主要适用于控制带有角的颜色分布图案,其没有解决将LED所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀地分布在其图案上的光图案的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种光学表面,当其用作出射面或部分出射面时,能够将所产生的不同波长混合成那种所包含的所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。
发明内容
本发明的目标通过在至少两个笛卡尔基准维度上延伸的新型光学表面得以实现。在所述两个笛卡尔基准维度中的任一维度上所截取的表面截面在特征在于在第三笛卡尔维度上以相同方向延伸的第一多个突起。该光学表面的截面的特征还在于在第三笛卡尔维度上向着与所述第一多个突起的相反的方向延伸的第二多个突起。这些多个突起形成了用于将从光学表面散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状。所述两个笛卡尔基准维度定义出基准面,其中所述第一多个突起和第二多个突起是该基准面的偏离部,该偏离部形成了作为会聚和发散光学表面的区域,以使得每个突起都可由以所述两个笛卡尔基准维度定义的所述基准面的一部分来隔开。
更为具体地,根据本发明的光学表面以下述内容为特征:所述两个笛卡尔基准维度定义出基准面,其中所述第一多个突起和第二多个突起是该基准面的偏离部,该偏离部形成了作为会聚和发散光学表面的区域,以使得每个突起都可由以所述两个笛卡尔基准维度定义的所述基准面的一部分来隔开。
本发明的目标另外还通过具有这种光学表面(其优选作为出射面)的新型透镜、反射器、光学装置以及照明器来实现。
本发明可获得可观的效益。因为所述光学表面同时设有偏离于平面形状的会聚型偏离部和发散型偏离部,使得具有特定波长的光束有效地混合,由此产生了那种所包含的所有波长都均匀分布在其图案上的光图案。通过对透镜或反射器装配这种新型光学表面,由单个光源的缺陷所造成的不同颜色或者由发射不同波长的多个光源所发射的不同颜色都可有效地进行混合,由此产生了固体光图案。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式进行更详细地描述,其中:
图1示出了以设置有根据本发明实施例的光学表面的透镜为特征的照明器的截面图;
图2示出了根据本发明一个实施例的以交替的会聚突起和发散突起为特征的光学表面的详细俯视图;
图3示出了数学平面上根据图2所示的实施例的会聚突起和发散突起的布置的示意性立体图;
图4a示出了数学平面上根据图2所示的实施例的会聚突起和发散突起的布置的示意性截面图;
图4b示出了穿过图4a所示布置的光束的路径;
图5示出了根据本发明第二实施例的以图3和图4所示的、布置成三个交替的组的会聚突起和发散突起为特征的光学表面的俯视图;
图6示出了根据一种方法来形成基准面的示意性视图;
图7示出了根据本发明实施例的以具有截顶锥形反射面的反射器和具有平面出射面的透镜为特征的光学装置的截面图;
图8示出了根据本发明另一实施例的以具有截顶锥形入射面的反射器和具有锥形发射凹陷的出射面的透镜为特征的光学装置的截面图;
图9示出了具有阶梯状反射面的备选反射器形状和具有平面出射面的透镜的截面图;
图10示出了具有抛物线状反射面的备选反射器形状和具有锥形凹陷式出射面的透镜的截面图;
图11示出了包括两个平行的如图10所示的透镜-反射器配置的光学装置的截面图;以及
图12示出了图8所示的光学装置具有更短的反射器旁侧部分的截面图。
具体实施方式
这里所描述的光学表面200可用于将从透镜或反射器传播来的光束发散。在本上下文中,“光学表面”指的是对光束进行反射或折射而不会大量吸收所述光束的表面。在本上下文中,术语“传播”指的是在辐射路径中会引起辐射的反射或折射的干涉。图1显示了由人工光源产生的光束101a,101b(例如,LED(未显示))穿过透镜的入射面并因此发生第一次折射的示例。接着,反射光束102a,102b经由出射面从透镜射出,其中该出射面设置有用于产生具有混合波长的散射光束103的新型光学表面200。结合图1所示的透镜示例以及后续对光学表面的细节的说明,本领域技术人员可想到针对这种光学表面的各种反射器应用。
图2显示了以交替的会聚突起201和发散突起202为特征的光学表面200的详细俯视图。会聚突起201从基准面203朝主辐射方向伸出,并由向下开口的曲线来表示。发散突起202从基准面203朝以与主辐射方向相反的方向伸出,并由向上开口的曲线来表示。正如从图2清楚看到的,突起201,202交替排列而不相互重叠且不会形成相邻的同向突起的组,从而每个突起201,202至少部分地由基准面203的一部分所隔开。从图3中可更清楚的看到,每个突起均通过基准面的一块来隔开。从俯视平面图中看去,突起201,202具有圆形或椭圆形的形状。
图3限定了“基准面”203的含义,其中显示了图2所示的会聚突起和发散突起的布置的示意性立体图。基准面203可视为是由两个笛卡尔坐标轴构成的数学平面,这两个笛卡尔坐标轴构成了基准面203的基准维度X,Y。由于基准面203设置有下文所讨论的偏离部,因此所产生的表面不是平面。尽管如此,为了能够对突起所偏离的参照物进行描述,因此将术语基准面203作为所述偏离部的起点。
即便如此,基准面203也可是弯曲的(未显示),从而使得所产生的光学表面既是弯曲的,又在相反的两个方向上设置有突起。为此,基准面203可定义为:在向着第三个笛卡尔维度Z延伸的同时,“主要”延伸在两个主基准笛卡尔维度X,Y上。“主要”延伸指的是基准面203在第三笛卡尔维度Z上的延伸程度显著小于在两个主基准笛卡尔维度X、Y上的延伸量。更为具体地,在基准面的给定部位上,基准面203在第三笛卡尔维度Z上的延伸量至多是在两个主基准维度X,Y中的任何一者上的延伸量的一半。当基准面203设置有同等数量的具有相等延伸量的反向突起201,202时,基准面203可定义为连续面,该连续面可使得方向相反的突起201,202能够相互抵消。更为具体地,如果延伸在一个方向上的每个突起的形状可由延伸在相反方向上的对应突起平复的话,那么所产生的形状可表示基准面203。根据另一实施例:基准面203设置有数量不等的突起201,202,即,会聚突起和发散突起的比例可为40比60或相反。因此,可在不损失光学效果的情况下对会聚突起和发散突起的数量相等性进行微调。
根据备选实施例,如图6所示,基准面203可由连续地连接突起201,202的半径中心点的表面来定义。突起201,202由具有中心点的半径来定义。在图6中,所述中心点由虚线所连接。当将虚线连接线连接起来时,所产生的表面代表光学表面的基准面203。
图4a和4b对图2和3所描绘的光学表面进行了进一步的说明,图4a和4b显示了光学表面200的示意性截面图。更为具体地,图4a和4b中的截面是沿着图3中的第二基准方向Y截取的。从这些图中可以看到从基准面203向着相反方向突出的会聚突起和发散突起的布置。在所示出的示例中,基准面203是平面。如上所述,基准面203可备选地为曲面(未显示)。从图4a的基准面203突出的是(即,从第一基准维度X突出的是)在沿第三笛卡尔维度Z的一个方向(该方向在图4中为向上)上延伸的第一多个突起201。当第一多个突起201显示为在第一基准方向X上占据基准面203时,该第一多个突起201还如图2所示的那样在第二基准方向Y上占据基准面203。这同样适用于在第三笛卡尔维度Z上向相反方向延伸的第二组多个突起202,该相反方向在图4a中为向下。图4b显示了向上突出的突起201如何对光束102进行会聚,而向下突出的突起202如何对光束102进行发散,这由此产生了混合的光图案103。
在图2至4显示的示例中,从基准面203向相反方向突出的突起201,202在备选方式中进行某种程度的零星布置。然而,可以将向同一个方向延伸的一部分多个突起进行归组以形成如图5所示的结构。在所举例的示例中,向相反方向延伸的突起201,202被布置成三组。在这种布置中,每个突起直接由两个同类突起以及四个相反突起所包围。同类突起的归组具有在所产生的突起布置中避免重复图案的附加优点。光学表面200优选地包括同等数量的会聚突起201和发散突起202,以避免在所产生的光图案中出现像差。
能够通过将折射光或反射光进行会聚和发散而产生所期望效果的突起201,202可设置成各种不同的规格。所期望的效果可通过各种不同尺寸的透镜和对应的突起来实现。例如,可在具有20mm直径的光学表面上设置直径为0.01mm到1.5mm的突起。然而,如果光学表面的直径扩大到100mm的话,那么突起的直径可达到0.01mm到2mm的量级。在这方面,光学表面和突起的相互尺寸差异变化较大。一般而言,优选地尽可能密集地设置突起,以提高混合效果。因此,两个相邻突起之间的距离优选地小于突起直径的两倍。突起的深度由光学表面的反射性能所决定。于是,突起的深度可在从接近平面的深度到对应于全内反射的临界角的深度的范围内变化。如果该深度过大,那么光束就会向不期望的方向反射,进而不能实现所期望的混合效果。
上面所描述的光学表面200优选地由模压工艺来制造。因此,突起可通过用激光切削模具表面的方式而形成。
光学表面200可应用于任何能传播光束的结构中。针对这种光学表面的特定应用是透镜的出射面和反射器的反射面。还要注意的是,装置中的光学表面的组合上也可设有这里所描述的突起。例如,在包括两个连续设置的透镜的系统中,两个入射面均可设有这种突起,但是只有一个TIR面(即,侧面或旁侧面)可设置有突起。TIR面(即,全内反射面)以向外张开的方式来连接透镜的入射面与出射面。TIR面的用意在于使得经反射器散射的、反射穿过入射面而到达的人工光束可被TIR面有效地反射,以使辐射体能量损失最小化。因此,在透镜的侧面上使用TIR面是有益的。备选地,TIR面可为抛物线状的。
实际上,任何光学表面均可设有这样的突起,这可以是光入射面、TIR面或出射面。还应当注意的是,突起的形状不必符合数学形状,而突起的截面形状也可以是随意雕刻而成的所谓的自由式线条。
光学表面也可为或可备选地为反射器的反射面。
例如,该新型光学表面可用于将源自单个人工光源(例如,LED)或多个人工光源(例如,具有针对每种基色的单个LED的复合式LED,或一簇LED)的波长进行混合。
备选或附加地,仅有光学表面的一部分可设置有这样的颜色混合突起。
参照图7至图12,它们显示出作为在照明器1100中工作的光学装置的一部的所述光学表面200。
根据图7所示的第一实施例,照明器1100具有容置人工光源(未显示)的框架1110、反射器1130以及透镜1120。这里所描述的照明器特别适用于装饰用途,但也可用于舞台照明及其他类似的应用,其中特定对象需用白色聚光灯照射。反射器1130集成为框架1110的一部分,并且布置在人工光源和透镜1120之间,以将由人工光源发射的辐射1201反射到透镜1120上。反射器1130具有构造为闭合轮廓的反射面1131,其具有用于接收辐射1201的入口端1132以及用于将辐射引导到轮廓之外的出口端1133。在本上下文中,“闭合轮廓”指的是不存在可使光从中逸出的空隙的连续形状。在本上下文中,术语“辐射传播”指的是在辐射路径中能引起辐射的反射或折射的干涉。
出口端1133的平均内直径比入口端1132的平均内直径大。也就是说,轮廓在人工辐射的主方向上向外张开。在本上下文中,术语“平均内直径”指的是针对反射面所界定的周长的中心法线轴所取得的内直径的平均值。在图7所示的示例中,所述向外张开是通过反射面的截顶锥形轮廓来体现的。因此,反射面1131是旋转对称的。向外张开的形状的优点在于,相比于圆柱形在相对的壁面之间过度弹射光束而降低光效率的情况,这种向外张开的形状提高了光学效率。
透镜1120包括用于收集来自反射器1130的经散射的辐射1201的入射面1121,以及用于将经折射的辐射从照明器1100射出的出射面200。透镜1120还具有TIR面1123,在图示的实施例中,该TIR面1123为锥形的旁侧面,其中TIR表示全内反射。TIR面1123以向外张开的方式将透镜1120的入射面1121与其出射面200相连接。TIR面1123的用意在于使得经反射器1130散射的、反射穿过入射面1121而到达的人工光束能被TIR面1123有效地反射,以使辐射能量损失最小化。因此,在透镜1120的旁侧使用TIR面是有益的。备选地,TIR面1123可以是抛物线状的。
反射器1130布置在辐射1201的光路上,从而将反射面1131构造为能将辐射1201反射并散射到透镜1120上,即能反射并散射到透镜的入射面1121上。反射面1131具有位于透镜1120的侧向TIR面1123的旁侧的部分1134。在图7和图8中,该部分1134沿着侧向TIR面1123在该面的整个长度上延伸。在图12所示的示例中,旁侧部分1134大致覆盖了侧向TIR面1123长度的一半。部分1134从反射器1130的出口端1133延伸且并入到照明器1100的框架1110中。框架1110可具有用于将照明器1100固定到闪光设备中的凸缘1113。在图7和图8所示的示例中,框架1110在光束的主辐射方向上具有可提供防眩保护的延伸部1112。更为具体地,管状框架1110具有环形延伸部1112,其在主辐射方向上的延伸超出了透镜1120的出射面200。在图7和图12所示的示例中,反射器1130设置有如图所示的从反射器的入口端1132向下突出的环或销1111,用于将反射器1130和框架1110与人工光源对齐。
由于反射面的部分1134位于侧向TIR面1123的旁侧,因此从TIR面1123逸出的杂散光会反射回透镜1120中,并同时发生折射以实现进一步的混合效果。反射面1131位于透镜1120的侧向TIR面1123的旁侧的部分1134相应地具有与侧向TIR面1123相对应的形状。在图7、8和12所示的示例中,该部分是截头圆锥状的。在这些图中,在部分1134和侧向TIR面1123之间显示有空隙。然而,这种空隙不是必需的。相反地,通过使部分1134与侧向TIR面1123相配合,使得透镜1120可直接地贴附到反射器1130上。为进行贴附,可使用透明粘合剂。
反射面1131本身构造为对接收到的辐射1201进行散射。可通过增加表面1131的粗糙度来达到该效果。反射面1131还将光束反射到透镜1120的内部。因此,从照明器出来的光为指向透镜1120的漫射光。反射器1130的出口端1133构造为将经散射的辐射引导出反射器1130,从而使得透镜1120的光入射面1121布置在所述经散射辐射的光路上,以对所述经散射的辐射进行收集、反射并将其进一步散射到辐射体出射面200上。在图7所示的示例中,光入射面1121是凹陷的,用以将经散射的辐射分散开,并且平面式光出射面200构造为收集由光入射面1121传播的辐射。
如这里所定义的那样,术语“非镜面反射”应当理解为漫反射,其中光在一个面上的反射是在多于一个角度上的反射,而不是如在镜面反射中那样仅在一个角度上的反射。
反射面1131具有至少80%的光效率。优选地,反射面1131的光效率为至少94%。更为优选地,反射面1131的光效率为至少95%。光效率可定义为在使用一件光学器件时的输出值和在不使用该光学器件时的输出值之间的关系:
其中,LED1指的是在不使用光学器件时人工光源的输出值,LED2指的是在使用光学器件时该光源的输出值,该光学器件例如为反射器1131。输出值可使用流明(lumen)、勒克斯(lux)、坎德拉(candela)或其他表征光源效能的值来度量。CAL1指的是不使用光学器件时的人工基准光源的输出值,而CAL2指的是所述在使用光学器件时的人工基准光源的输出值。基准光源可以是在不使用光学器件的情况下具有已知的自身特性的LED,并且是在测量装置内使用。例如,LED典型地在测量室内进行测量。用于测定光效率的测量室总是带有瑕疵,例如测量室中反射面上的缺陷或固定件对光的吸收趋势等。因此,人工基准光源在暴露时的输出值(CAL1)和在测量室中的输出值(CAL2)之间的关系可用于消除测量装置缺点所造成的影响。
反射面1131优选地是金属化(metallate)的或由高反射合成材料制成。用于金属化的典型金属是铝,并且典型的高反射材料是聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚四氟乙烯。示例性的高反射材料是白色聚碳酸酯。
典型的漫反射材料(例如,上面提到的铝)具有约85%的可见光反射率,而基于例如聚四氟乙烯等那些披露在US 4,912,720和US 5,892,621中的材料的表面显示出高达99%的反射率。
在反射面散射的光的量可通过选择反射面的粗糙度来进行所需调节。针对金属化的表面,粗糙度优选地在VDI8和VDI40之间,更为优选地在VDI5和VDI25之间,这相当于Ra值分别为0.25μm-10μm和0.56μm-1.8μm。
本领域已知的是,高反射复合材料本身可对光进行散射。例如,US 5,892,621所公开的聚四氟乙烯包括由原纤维相互连接的聚合节点,其中原纤维限定出能引起高漫反射率的多微孔结构。同样已知的是,表面的粗糙度可通过适当的着色来增加。
根据一个实施例,金属化反射面覆盖有附加层,例如SiO2、HDMS、等离子聚合物和清漆。这些附加层不会影响该表面的反射率,反而会增强反射面抵御例如潮湿和氧化等不期望环境影响的稳定性。根据另一实施例,反射面以例如天然漆的环境友好型保护涂层来进行金属化。
根据优选的实施例,反射器1130由碳酸酯制成,特别是由被称为超反射白色PC的高反射率白碳酸酯制成。为了产生高反射率,对反射面1131进行粗化或抛光,或同时进行粗化和抛光。
就反射器1130内部的反射而言,值得注意的是,在反射器1130中被反射并相应发生折射的光束越多,就有越多不同波长的光束进行混合。然而,反射器1130向上张开的轮廓的目的是将光束从器件中引导出来,以使每次反射所造成的光效率损失最小化。
参照图8,其显示了呈现出具有截顶锥形形状的反射器轮廓的照明器1100,其中透镜的入射面1121对应于第一实施例中的入射面,但是其中透镜1120的出射面200具有锥形凹陷。可注意到的是,在图8中省略了图7所示的反射器1130的部分1134,以突出反射器轮廓的形状。呈锥形凹陷的出射面200通过增加光束路径中的反射,将具有进一步混合人工光的颜色的效果。光图案的形状也可通过相应改变出射面200的形状来调节。在本实施例中,每个光束在透镜中至少反射了两次。
参照图9,其显示了具有对应于第一实施例(图7)的透镜1120的照明器1100,但是其中反射器1130设置了阶梯状的反射面1131。可看到的是,图9中省略了图7所示的反射器1130的部分1134,以突出反射器轮廓的形状。反射面1131上的连续阶梯的角度优选具有不同的角度,从而增强折射。因此,反射面1131上的连续阶梯的角度越是不同,所实现的折射越好,由此反射面1131可制成更加平坦,这可提高反射率并进而提高反射器1130的光效率。
图10显示了适合于与第二实施例(图8)中的透镜对应的透镜1120的照明器1100,但是其中反射器设置了抛物线状的反射面1131。可以看到的是,图10中省略了图7所示的反射器1130的部分1134,以突出反射器轮廓的形状。在抛物线状反射面1131的作用下,所产生的光束可更好地聚焦到期望的标的物上。
照明器1100还可具有多个如上所述的反射器配置。根据图11所示的示例,照明器可包括两个平行的如图10所示的反射器-透镜配置。照明器还可包括根据不同实施例的反射器-透镜配置的组合。例如,图11显示的配置还可以补充根据图8的反射器-透镜配置。实际上,这里所描述的任何组合均可进行结合。每种组合均设置有反射器中如图7所示的部分1134。
根据另一实施例(未显示),其中使用次级反射器来代替透镜。该次级反射器具有相对于反射器来布置的第一反射面,以接收从反射器的出口端射出的经散射的辐射。因此,将次级反射器的第一反射面布置在透镜1120射出的辐射的光路上,以收集所述经散射的辐射。一旦来自透镜1120的经散射辐射到达次级反射器的第一反射面,那么该辐射将被反射到第二反射面上。第二反射面对第一反射面所反射的辐射进行收集并将其反射。反射面优选地还如结合图7至图11所说明的那样对光进行散射。经过次级反射器的第二反射面的反射,射出照明器的光具有偏离于人工光源所射出的辐射的偏离主辐射方向,以产生间接的照明。通过改变人工光源的主辐射方向,使得射出照明器的光被散射,这对于照亮需要避免使可能的炫目光源直接可见的空间或物体(例如装饰灯光、存储空间、牙科设备等)而言是有益的。如果需要的话,次级反射器1140也设置为不对称的光图案。为提高反射率,反射面优选地具有金属涂层。
表1:附图标记列表
Claims (16)
1.一种在至少两个笛卡尔基准维度(X,Y)上延伸的光学表面(200),其中在所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)中的任意一者上所截取的表面(200)的截面包括:
第一多个突起(201),其在第三笛卡尔维度(Z)上以相同方向延伸,以及
第二多个突起(202),其在所述第三笛卡尔维度(Z)上向着与所述第一多个突起(201)相反的方向延伸,
其中,所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)形成用于将由所述光学表面(200)散射的不同波长进行混合的会聚光学形状和发散光学形状,
其特征在于,所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)定义出基准面(203),并且所述基准面(203)向着所述第三笛卡尔维度(Z)延伸,其中所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)是所述基准面(203)的偏离部,其呈现出作为会聚光学表面或发散光学表面的区域,以使得每个突起(201,202)均能通过由所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)所定义的所述基准面(203)上的部分来隔开。
2.根据权利要求1所述的光学表面(200),其中,由所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)形成的表面定义在全部的笛卡尔维度(X,Y,Z)中。
3.根据权利要求1或2所述的光学表面(200),其中,所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)从所述两个笛卡尔基准维度(X,Y)所定义的所述基准面(203)延伸了相同的长度。
4.根据权利要求1所述的光学表面(200),其中,所述光学表面(200)在所述第三笛卡尔维度(Z)的两个方向上均呈现出实质上相同数量的第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)。
5.根据权利要求1所述的光学表面(200),其中,所述第一多个突起(201)和所述第二多个突起(202)分别以组的形式来布置,其中每组以相邻的三个第一突起(201)或第二突起(202)为特征。
6.一种包括如权利要求1所述的光学表面(200)的透镜。
7.根据权利要求6所述的透镜,其中,所述光学表面(200)是所述透镜的出射面。
8.一种包括如权利要求1所述的光学表面(200)的反射器。
9.一种光学装置,包括:
-包括反射面(1131)的反射器(1130),所述反射器(1130)构造为将接收到的辐射(1201)反射并散射至所述反射面(1131),并且所述反射面(1131)是金属化的或由聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚四氟乙烯或白色聚碳酸酯制成,使得所述反射面(1131)具有至少80%的光效率,以及
-透镜(1120),其包括:
光入射面(1121),其配置为从所述反射器(1130)收集所述经散射的辐射(1201),
侧向TIR面(1123),以及
出射面(200),其构造为收集由所述光入射面(1121)和所述侧向TIR面(1123)所折射的辐射,并将经折射的辐射从所述透镜(1120)射出,
其中,所述反射面(1131)具有位于所述透镜(1120)的侧向TIR面(1123)的旁侧的部分(1134),用于将从所述TIR面(1123)逸出的杂散光反射并折射回所述透镜(1120)中,
其特征在于,所述出射面(200)是如权利要求1所述的光学表面。
10.根据权利要求9所述的光学装置,其中,所述反射面(1131)构造为封闭的轮廓,其包括:
-入口端(1132),其用于接收辐射(1201)并具有第一平均内直径,以及-出口端(1133),其用于将所述辐射(1201)引导出所述轮廓并具有比所述反射面(1131)的所述入口端(1132)的第一平均内直径大的第二平均内直径,
其中,位于所述侧向TIR面(1123)旁侧的部分(1134)布置在所述反射器(1130)的出口端(1133)处。
11.根据权利要求9所述的光学装置,其中,位于所述透镜(1120)的侧向TIR面(1123)旁侧的所述反射面(1131)的部分(1134)具有与所述侧向TIR面(1123)的形状相对应的形状。
12.根据权利要求9所述的光学装置,其中,所述反射面(1131)在经反射的辐射(1201)的主方向上向外张开。
13.根据权利要求9所述的光学装置,其中,所述反射面(1131)的光效率介于94%到97%之间。
14.根据权利要求9所述的光学装置,其中,所述部分(1134)覆盖了所述侧向TIR面(1123)的长度的至少一半。
15.一种照明器,包括用于发出具有光路的辐射(1201)的人工光源,其特征在于,所述照明器具有根据权利要求9所述的光学装置,其中所述反射器(1130)布置在所述辐射(1201)的光路上。
16.根据权利要求15所述的照明器,其中,所述照明器是聚光灯。
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