[发明专利]具有改善的光混合和颜色混合性质的准直器

说明书

本发明涉及用于光源(108)的准直器(100)，准直器(100)包括：本体(106)；腔体(110)，形成在本体(106)的底侧面(120)上，用于收纳光源(108)，腔体(110)具有被设置用于接收由光源(108)生成的光的进入表面(112、114)；全内反射TIR表面(124)，被提供在本体(106)的侧表面(104)处；出射表面(102)，被提供在本体(106)的顶侧面(122)处并且被设置用于准直光的发射；其中进入表面(112、114)包括具有粗糙度值的表面粗糙度，使得实现了来自光源(108)的进入准直器(100)的光的改善的光混合。

技术领域

本发明涉及用于光源的准直器，具体而言，涉及具有被设置用于接收来自光源的光的进入表面的准直器。本发明进一步涉及用于形成这种准直器的方法。

背景技术

准直器是改变由准直器接收的光的方向使得从该准直器发射的光被对准在特定方向上的设备。因此，以某个角度范围进入准直器的光可以以更窄的角度范围发射，即所发射的光是准直的(平行的)。准直器可以包括全内反射(TIR)表面，使得准直器中的光损失在很大程度上被避免。

关于准直器的问题可能是，准直器的颜色和光混合性质不足，使得从准直器发射的光例如可能包含较暗的区域和较亮的区域，或者所发射的光的颜色均匀性可能是不令人满意的。对这一问题的一种解决方案可以是在准直器的TIR表面上包括小面或者在准直器的光出射表面上包括双凸面(lenticular)透镜阵列。

WO 2006/033032 A1(皇家飞利浦电子公司)公开了有小面光准直器和有小面光反射器的组合。有小面光准直器包括不同级别的小面。该文档进一步公开了光成形漫射器，其被定位为使得从有小面光准直器发射的光被该漫射器漫射。

WO 2013/029400(惠州轻型发动机有限公司)涉及被应用于半导体固态照明设备的透镜，其包括：透镜本体；全反射表面，被布置在透镜本体的外侧面上，全反射表面的形状是鳞状多面体；凹部，形成在透镜本体之下的中间位置，并且被用于容纳LED，凹部具有侧表面和顶部部分，并且凹部的侧表面具有圆柱体表面、渐窄表面、或者回转表面的形状；微透镜阵列，形成在凹部的顶部部分处；以及出射表面，被布置在透镜本体的顶部部分处，该出射表面包括一个或者多个平坦或者弯曲表面。

然而，期望对准直器的光混合和颜色混合性质的进一步改善。

发明内容

鉴于上文，本发明的目的是提供用于光源的具有有利的光混合和颜色混合性质的准直器。

根据本发明的第一方面，这一目的和其它目的通过准直器实现，该准直器包括：本体；腔体，形成在本体的底侧面上、用于收纳光源，腔体具有被设置用于接收由光源生成的光的进入表面；全内反射(TIR)表面，被提供在本体的侧表面处；出射表面，被提供在本体的顶侧面处并且被设置用于准直光的发射，其中进入表面包括具有粗糙度值的表面粗糙度，使得实现了来自光源的进入准直器的光的改善的光混合和/或颜色混合。

本发明基于提供准直器的构思，其中被准直的光当进入准直器时已经被漫射(即散射和折射)。准直器的这一发明性混合性质通过准直器的进入表面上的表面粗糙度实现。表面粗糙度将进入准直器的光散射和折射，使得可以实现改善的光混合。令人惊讶的是，效率损失可以是小的，因为被散射的光中的大部分仍然可以满足被TIR表面(被提供在准直器的本体的侧表面处)反射的要求。

通过术语“光混合和或颜色混合”在本说明书的上下文中应该被理解为在光源发射多颜色光的情形下从准直器发射的光的颜色混合、以及从提供针对从准直器发射的光的平滑亮度分布的意义上讲的光混合两者。换句话说，本发明的准直器可以发射在光束分布之上具有恒定颜色以及平滑亮度分布的光。