CN206488228U - 一种光学设备、光学系统和模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光学设备、光学系统和模具。一种用于修改光分布图案的光学设备(101)，该光学设备(101)由折射率大于1的透明材料制成。光学设备包括：第一表面，该第一表面充当用于接收光的光入口面；和第二表面(105)，该第二表面(105)充当光出口面。光学设备包括共面的凸缘部分(106‑108)，该凸缘部分(106‑108)用于与插座元件(102)的紧固结构接合，使得光学设备通过朝向插座元件的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在插座元件上。因此，光学设备不仅构成光学活性部分，而且构成用于紧固到插座元件的装置。
Description
技术领域
本公开总的涉及照明工程。更具体地，本公开涉及一种用于修改由一个或多个光源产生的光的分布的光学设备。每个光源能够为例如但不一定为发光二极管“LED”。此外，本公开涉及一种光学系统，该光学系统包括光学设备和用于保持光学设备的插座元件。
背景技术
在一些应用中，由一个或多个光源产生的光的分布可能是重要的或甚至是决定性的。每个光源能够为例如但不一定为发光二极管“LED”、白炽灯、或气体放电灯。在许多情况下，照明器设备包括一个或多个光源以及用于修改由一个或多个光源产生的光的分布的光学设备。希望光学设备可以非破坏性地改变，使得改变光学设备不要求任何破坏性动作，诸如例如拆开胶合点。例如，希望光学设备能够为可改变的以便能够改变由照明器设备产生的光分布图案，和/或能够用新的光学设备取代由于空气传播(air-borne)的物质而已经变脏的光学设备。
已知的用于将光学设备布置为可以非破坏性变化的手段是使用保持器系统，其用于相对于一个或多个光源将光学设备机械地保持在其操作位置。然而，该手段不免受挑战。挑战中的一个是不同的光学设备通常要求不同的保持器系统，因为不同光学设备具有不同的形状。结果，不同保持器系统的组合(portfolio)通常和不同光学设备的组合一样广泛。显而易见，这复杂化了与例如生产、存储和后勤有关的产品组合管理。
发明内容
以下呈现了简化的概要以便提供对本发明的各种实施例的一些方面的基本理解。概要不是对发明的广泛概述。既不是旨在识别本发明的关键或决定性元件，也不是描绘本发明的范围。以下的概要仅以简化的形式呈现本发明的一些概念，其作为本发明的示例的实施例的更详细描述的序言。
在本文献中，词语“几何的”当被用作前缀时意思是几何的概念，其不一定是任何物理对象的部分。几何的概念能够例如是几何点、几何线、几何平面、非平面几何表面、几何空间、或零维、一维、二维或三维的任何其它几何实体。
根据本发明，提供了新的用于修改由一个或多个光源发出的光的分布的光学设备。每个光源能够例如是发光二极管“LED”、白炽灯、或气体放电灯。
根据本发明的光学设备由折射率大于1的透明材料制成，并且光学设备包括光学部分，该光学部分包括：
-第一表面，该第一表面充当用于接收光的光入口面，和
-第二表面，该第二表面充当光出口面。
所述光学设备进一步包括共面的凸缘部分，该凸缘部分连接到光学部分并且包括限定了凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域的边缘部。凸缘部分适合于与插座元件的紧固结构接合，使得光学设备通过朝向插座元件的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在插座元件上。
因此，所述光学设备不仅构成光学活性部分，而且构成用于紧固到插座元件的装置。
根据本发明，还提供了新的一组光学设备，其中每个光学设备是根据本发明的。所述光学设备的光学部分彼此不同并且光学设备的凸缘部分彼此相似，从而使光学设备能够被安装在彼此相似的插座元件上。
当不同的光学设备可安装在相互相似的插座元件上时，简化了与例如生产、存储和后勤有关的产品组合管理。
根据本发明的示例的和非限制性实施例的光学设备能够通过例如模型铸造制造。根据本发明，还提供了新型的模具，其具有适合于通过模型铸造制造根据本发明的示例的和非限制性实施例的光学设备的形式。
根据本发明，还提供了新的光学系统，该光学系统包括：
-插座元件，和
-根据本发明的光学设备，其用于修改由一个或多个光源发出光的分布。
插座元件包括紧固结构，该紧固结构用于与光学设备的凸缘部分接合，使得光学设备通过朝向插座元件的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在插座元件上。
当结合附图阅读时，关于构造和操作方法两者的本发明的各种示例的和非限制性的实施例和其另外的目的和优点一起，将从以下特定的示例的实施例的描述得到最佳的理解。
动词“包括”和“包含”在该文献中使用作为开放的限定，其既不排除也不要求还未叙述的特征的存在。
另外，应该理解的是，在该文献各处的“一(a)”和“一(an)”的使用(即单数形式)不排除复数。在该文献中提供的实例的列表和组不是穷尽的，除非另外明确说明。
附图说明
下面将参考附图更详细地解释本发明的示例的和非限制性实施例和它们的优点，其中：
图1a、1b、1c和1d示出了根据本发明的示例的和非限制性的实施例的光学系统，并且
图2a、2b和2c示出了根据本发明的另一示例的和非限制性的实施例的光学系统。
具体实施方式
图1a和1b示出了根据本发明的示例的和非限制性的实施例的光学系统。所述光学系统包括插座元件102和光学设备101，该光学设备 101用于修改由一个或多个光源发出光的分布。图1a示出了其中光学设备101还没有被安装到插座(socked)元件102上的情况，并且图 1b示出了光学设备101已经被安装到插座元件102上的情况。在该示例的情况下，在图1a中有三个光源，其中一个以附图标记120表示。每个光源能够例如是发光二极管“LED”、白炽灯或气体放电灯。图1c 示出了光学设备101的仰视图，并且图1d示出了光学设备的前视图。与图1a-1d相关的观察方向通过坐标系199示出。
光学设备101由折射率大于1的透明材料制成。透明材料能够是例如丙烯酸塑料、聚碳酸酯、光学硅或玻璃。光学设备101能够例如通过模型铸造制造。光学设备101包括光学部分103，该光学部分103 包括充当用于接收光的光入口面的第一表面和充当光出口面的第二表面。第一表面在图1c中示出，其中第一表面以附图标记104表示。第二表面在图1a、1b和1d中示出，其中第二表面以附图标记105表示。光学设备101进一步包括共面凸缘部分106、107和108，其用于将光学设备101紧固到插座元件102。如图1a和1b中所示，凸缘部分106-108 连接到光学部分103。凸缘部分106-108包括边缘部，该边缘部限定了凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域。在图1a和1c中，上述的凸缘部分106的边缘部以附图标记109和110表示。在该示例的情况下，凸缘部分的相邻凸缘部分彼此连接，使得凸缘部分形成了均匀的平坦结构。然而，也可能是，凸缘部分是分开的，使得每个凸缘部分仅连接到光学部分。
插座元件102包括紧固结构，该紧固结构用于与光学设备101的凸缘部分106-108接合。在图1a中，插座元件102的紧固结构中的一个紧固结构以附图标记112表示。如借助于图1a和1b所能够理解的，光学设备101通过朝向插座元件102的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在插座元件102上。在图1a和 1b所示的示例的情况中，上述的直线移动平行于坐标系199的z轴线。
在图1a-1d所示的示例的光学设备101中，有三个凸缘部分，并且在凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域是在由凸缘部分形成的平坦结构的外边缘上的切口。然而，也可能是，凸缘部分的数目多于或少于3，和/或在凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域是平坦结构中的孔，使得插座元件的相应紧固结构突起穿过该孔。
在图1a-1d中所示的示例的光学设备101中，光学部分103是凸透镜，其中第二表面105是凸形的并且第一表面104基本上是平面的。在该示例的情况中，第一表面104和凸缘部分106-108的底部侧一起构成基本上平面的表面。除了平面区域之外，凸缘部分106-108的底部侧包括槽口(rebate)，该槽口构造成与插座元件102的斜切边缘119配合。在图1a中，凸缘部分106的槽口以附图标记118表示。
在根据本发明的示例的和非限制性实施例的光学设备中，至少一个凸缘部分包括锁定部分，当光学设备被安装在插座元件上时，锁定部分与插座元件的相应锁定部分接合，从而基于材料弹性将光学设备形状锁定到插座元件以防止无意的旋转移动。在图1a-1d中所示的示例的光学设备101中，每个凸缘部分包括锁定部分，该锁定部分为孔或凹陷(recession)，并且与插座元件102的相应突起配合。在图1a中，凸缘部分107的锁定部分以附图标记111表示，并且插座元件的相应突起以附图标记113表示。
图2a示出了根据本发明的示例的和非限制性的实施例的光学系统。所述光学系统包括光学设备201和插座元件202。图2a示出了其中光学设备201还没有被安装在插座元件202上的情况。图2b示出了光学设备201的侧视图，并且图2c示出了光学设备的仰视图。与图2a-2c 相关的观察方向通过坐标系299示出。
光学设备201由折射率大于1的透明材料制成。透明材料能够是例如丙烯酸塑料、聚碳酸酯、光学硅或玻璃。光学设备201能够例如通过模型铸造制造。光学设备201包括光学部分203，该光学部分203 包括充当用于接收光的光入口面的第一表面和充当光出口面的第二表面。第一表面在图2c中示出，其中第一表面以附图标记204表示。第二表面在图2a中示出，其中第二表面以附图标记205表示。光学设备 201进一步包括共面凸缘部分206、207和208，其用于将光学设备201 紧固到插座元件202。如图2a和2b中所示，凸缘部分206-208连接到光学部分203。凸缘部分206-208包括边缘部，该边缘部限定了在凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域。在图2c中，上述的凸缘部分206 的边缘部以附图标记209和210表示。插座元件202包括紧固结构，该紧固结构用于与光学设备201的凸缘部分206-208接合。如借助于图 2a所能够理解的，光学设备201通过朝向插座元件202的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在插座元件 202上。在图2a中所示的示例的情况中，上述的直线移动平行于坐标系299的z轴线。
在图2a-2c中所示的示例的光学设备201中，光学部分203包括彼此接连的两个透镜部214和215。透镜部的第一透镜部214包括第一表面204和第三表面216。第三表面216在图2a和2b中被部分示出。透镜部的第二透镜部215包括第四表面217，该第四表面217被布置为接收穿过第三表面216离开透镜部的第一透镜部的光的至少部分。第四表面217在图2c中被部分示出。透镜部的第二透镜部215包括上述的充当光出口面的第二表面205。透镜部214和215构成了光学部分203，使得在透镜部彼此接连的方向上，存在从第一表面204的点到第二表面205的点的光程，使得光程在透明材料内部。换句话说，透镜部214 和215由单片透明材料构成。应该注意的是，彼此相对接连的透镜部的数目不一定是2，而是能够有三个或更多个彼此相对接连的透镜部。
如图2c中所示，作为凸缘部分206的边缘部209和210的切线的几何线221和222相交，使得凸缘部分206位于相交点和光学设备201 的光学部分之间。这样的布置便于光学设备201的模型铸造，因为限定边缘209和210的模具部分能够在坐标系的负y方向上被移除。也可能是，几何线221和222是彼此平行的。如图1c和1d中所示，在光学设备101中有相似的布置。
在图2a-2c中所示的示例的光学设备201中，第三表面216为凸形的，第四表面217基本上为平面的，并且第二表面205包括圆形的和同心的沟槽，该沟槽构成了模拟了凸形表面的菲涅尔透镜表面。
Claims (12)
1.一种用于修改光分布图案的光学设备(101、201)，所述光学设备由折射率大于1的透明材料制成，并且所述光学设备包括光学部分(103、203)，所述光学部分(103、203)包括：
-第一表面(104、204)，所述第一表面(104、204)充当用于接收光的光入口面，和
-第二表面(105、205)，所述第二表面(105、205)充当光出口面，
其特征在于，所述光学设备包括共面的凸缘部分(106-108、206-208)，所述凸缘部分(106-108、206-208)连接到所述光学部分并且包括限定了所述凸缘部分的相邻凸缘部分之间的开放区域的边缘部(109、110、209、210)。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其中作为至少一个所述凸缘部分(206)的所述边缘部(209、210)的切线的几何线彼此平行或彼此相交，使得被考虑的所述凸缘部分位于相交点和所述光学部分之间。
3.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中所述第一表面(104)与所述凸缘部分一起构成基本上平面的表面。
4.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中所述第二表面(105)是凸形的。
5.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中至少一个所述凸缘部分包括锁定部分(111)，当所述光学设备被安装在插座元件上时，所述锁定部分(111)与所述插座元件的相应锁定部分接合，从而基于材料弹性将所述光学设备形状锁定到所述插座元件。
6.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中所述光学部分(203) 包括彼此接连的至少两个透镜部(214、215)，使得：
-所述透镜部的第一透镜部包括所述第一表面(204)和第三表面(216)，和
-所述透镜部的第二透镜部包括第四表面(217)，所述第四表面(217)被布置为接收穿过所述第三表面离开所述透镜部的第一透镜部的光的至少部分，
-所述透镜部的第二透镜部包括充当光出口面的所述第二表面(205)，和
-所述至少两个透镜部构成了所述光学部分，使得在所述透镜部彼此接连的方向上，在透明材料的内部存在从所述第一表面的点到所述第二表面的点的光程。
7.根据权利要求6所述的光学设备，其中所述第三表面(216)是凸形的。
8.根据权利要求6所述的光学设备，其中所述第四表面(217)基本是平面的。
9.根据权利要求6所述的光学设备，其中所述第二表面(205)包括圆形的和同心的沟槽，所述沟槽构成了菲涅尔透镜表面。
10.一组每一个均为根据权利要求1或2所述的光学设备(101、201)，其中所述光学设备的所述光学部分(103、203)彼此不同并且所述光学设备的所述凸缘部分(106-108、206-208)彼此相似，从而使所述光学设备能够安装在彼此相似的插座元件上。
11.一种光学系统，包括：
-插座元件(102、202)，和
-根据权利要求1或2所述的光学设备(101、201)，所述光学设备(101、201)用于修改由一个或多个光源发出光的分布，
其中所述插座元件包括紧固结构(112)，所述紧固结构(112)用于与所述光学设备的所述凸缘部分接合，使得所述光学设备通过朝向所述插座元件的直线移动和随后的围绕基本与直线移动平行的几何轴线的旋转可安装在所述插座元件上。
12.一种模具，所述模具具有适合于通过模型铸造制造根据权利要求1或2所述的光学设备的形式。
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| CN201621148191.7U CN206488228U (zh) | 2016-09-12 | 2016-09-12 | 一种光学设备、光学系统和模具 |
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Cited By (1)
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| CN113167455A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | 法雷奥照明公司 | 发光装置 |
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2016
- 2016-09-12 CN CN201621148191.7U patent/CN206488228U/zh active Active
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| CN113167455A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | 法雷奥照明公司 | 发光装置 |
| CN113167455B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-03-26 | 法雷奥照明公司 | 发光装置 |
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