[发明专利]用于LED灯的光学准直器

权利要求书

1.一种用于发光二极管灯(5)即LED灯的准直光学器件(2)，包括：

反射准直器(3)，其具有用于接收LED灯(5)和用于允许来自所述LED灯的入射光进入所述反射准直器(3)的第一孔径(7)、以及用于允许出射光离开所述反射准直器(3)的第二孔径(9)，所述反射准直器(3)进一步具有从所述第一孔径(7)延伸到所述第二孔径(9)的壁元件(15)和具有用于将来自所述第一孔径(7)的入射光引导向所述第二孔径(9)的内反射面，

第一凸透镜(11)，布置在距离所述第一孔径(7)一定距离处、位于所述第一孔径(7)和所述第二孔径(9)之间以用于折射所述入射光，和

第二凸透镜(13)，布置在所述第二孔径(9)处用于折射所述出射光，以便于准直所述出射光；

其中所述壁元件包括具有所述第一孔径的第一部分和具有所述第二孔径的第二部分，其中所述壁元件的第一部分布置为发散入射到所述第一部分上的入射光，以便于引导所述入射光远离所述第二凸透镜，以及其中所述壁元件的所述第二部分布置为准直入射光。

2.根据权利要求1所述的准直光学器件，其中所述第一凸透镜和所述第二凸透镜都是菲涅耳透镜，每个菲涅耳透镜具有多个刻面。

3.根据权利要求2所述的准直光学器件，其中所述第一凸透镜和第二凸透镜的刻面数量不同。

4.根据权利要求3所述的准直光学器件，其中所述第一凸透镜和/或所述第二凸透镜的刻面数量是3、4或5。

5.根据权利要求1所述的准直光学器件，进一步包括：

覆盖至少一部分所述第二孔径的面板，其中所述第二凸透镜布置在所述面板处。

6.根据权利要求5所述的准直光学器件，其中所述第二凸透镜布置在所述面板的凹口中。

7.根据权利要求5所述的准直光学器件，其中所述第二凸透镜布置在所述面板的外表面上。

8.根据权利要求1所述的准直光学器件，其中所述第一凸透镜的光轴和第二凸透镜的光轴都与所述反射准直器的光轴对齐，所述反射准直器的所述光轴从所述第一孔径向所述第二孔径延伸。

9.一种灯具(100)，包括：

至少一个根据权利要求1所述的准直光学器件(2)，和

至少一个发光二极管灯(5)即LED灯，布置为通过所述至少一个准直光学器件(2)中的一个准直光学器件的所述第一孔径(7)发射光。

10.根据权利要求9所述的灯具，其中所述至少一个LED灯(5)的每个LED灯具有相对应的准直光学器件，并且其中每个LED灯布置为通过其相对应的准直光学器件的所述第一孔径发射光。

11.根据权利要求9所述的灯具，包括至少两个LED灯，布置为通过公共准直光学器件的所述第一孔径发射光。

12.一种用于确定权利要求1的所述准直光学器件(2)的参数的方法，所述参数与所述第一凸透镜(11)和第二凸透镜(13)的形状、以及与所述反射准直器(3)的壁元件(15)的形状相关联，所述方法包括：

基于所述准直光学器件(2)的理论模型确定所述参数的起始值(S100)，

利用所述确定的起始值作为初始值优化关于所述准直光学器件(2)的参数的优值函数(S102)，其中所述优值函数包括与期望半高全宽即FWHM的光束角度相关的第一目标函数和与来自所述准直光学器件(2)的光束输出中心的最大光强度相关的第二目标函数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述优值函数进一步包括与期望光束轮廓相关的第三目标函数。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述壁元件的形状通过具有相对应的一组贝塞尔参数的一组贝塞尔曲线进行建模，以及其中所述准直光学器件的参数包括所述第一凸透镜的曲率半径、所述第二凸透镜的曲率半径和所述一组贝塞尔参数。