光束成形器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于賦予LED發射的光束細長形狀的光學裝置，且涉及包括這種光學裝置的路燈。該光學裝置包括透鏡（2），該透鏡具有入射屈光面（2）和出射屈光面（4），該出射屈光度屈光面包括第一會聚段、第二會聚段和橋接所述第一和第二會聚段的發散段。
【專利說明】光束成形器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于賦予光束所需形狀的光學裝置，該裝置也被稱為“光束成形器”。該光學裝置尤其是關于照明相對于其寬度具有很大長度的表面，諸如道路、街道或高速公路。
【背景技術】
[0002]圖1示意了裝配有三個路燈lla、llb、llc的路段I的示意性透視圖。路燈或枝狀大燭臺包括燈柱111和燈頭112。每個路燈照亮路段I的相應街區12a、12b、12c，每個街區具有長度L。這些被照亮的街區可以在交疊區域13a、13ab、13bc、13c中稍有交疊。通常如圖1所示，路燈設置在路段I的邊緣14再往后。例如，它們豎立在路段I的邊緣14上的人行道上。實際上，由于交通原因，不可能在需要照亮的區域上直接安裝路燈，因為這樣太危險。
[0003]已知提供橫跨光路布置在燈頭中的反射器，從而按適當角度將光束引導到街道。
[0004]而且，優選地，增加兩個連續路燈I Ia和Ilb或Ilb和Ilc之間的距離以減小安裝和維護成本。各種反射器系統已經被提出以提供細長的光束。這種反射器系統是相當笨重的。
[0005]對于街道照明，常見的光源是像鈉蒸氣燈的高強度放電燈、熒光燈泡或熒光燈管。然而，這些種類的光源十分笨重且它們需要頻繁和耗時的維護。笨重的結果是燈頭也笨重，這在刮風條件下可能是缺點。

【發明內容】

[0006]本發明實施例的一個目的是提供一種路燈，其允許縱向均勻地照亮街區而沒有使街道用戶感到眩目刺眼的風險。
[0007]本發明實施例的另一目的是提供一種路燈，其尤其在發光均勻性、發光強度、眩目和天空污染方面滿足路燈照明規范。
[0008]本發明實施例的另一目的是提供一種具有減小的風敏感性的路燈。
[0009]本發明實施例的又一目的是提供一種幾乎不需要維護的路燈。本發明實施例的還一目的是提供具有低操作成本的路燈。
[0010]為此，本發明實施例提出了一種用于賦予光束細長形狀的也稱為光束成形器的光學裝置，所述光學裝置包括透鏡，該透鏡具有(i)入射屈光面(diopter)和(ii)出射屈光面，該出射屈光面包括第一會聚段、第二會聚段和橋接所述第一和第二會聚段的發散段。
[0011]這種光學裝置可用于成形光源發射的光束。通常，這種光束基本是圓的:它們具有旋轉幾何形狀，最大光強度位于光束軸附近。本發明的光學裝置重新分布光通量。這種重新分布導致具有優選縱向對稱光分布的細長光束。
[0012]本發明的另一實施例提出一種尤其用于街道照明的燈頭，其包括多個發光二極管(LED)，每個LED布置在光束成形器的上游，所述光束成形器具有基本相同的方位。[0013]由于使用LED作為微型光源，這種燈頭可以相當薄。因為光束成形器全部具有基本相同的方位，即它們朝向相同的方向，不必提供反射器來相對于道路成直角的引導光束。這簡化了燈頭的制作。
[0014]本發明的這些和其他方面將從此后描述的實施例得以顯現和得到闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]現在參考附圖，通過舉例的方式更加詳細地描述本發明，附圖中:
圖1示出裝配有路燈的路段的示意性透視圖；
圖2示出根據本發明光學裝置的第一實施例的不同示意性視圖，即:直接剖面(圖2A)，縱向剖面(圖2B)，從上面看的透視圖(圖2C)以及從下面看的平面圖(圖2D)；
圖3示出從下面觀看裝配有本發明光學裝置的路燈的細節的透視圖；
圖4示出沿著平面IV-1V的圖3的細節剖面；
圖5示出根據本發明光學裝置的第二實施例的不同示意性視圖，即:縱向剖面(圖5A)和從下面看的平面圖(圖5B)；
圖6示意點狀光源(punctual light source)發射的光線經過圖2所示的光學裝置沿著2D路徑。
【具體實施方式】
[0016]本說明書中采用如下定義。用詞“街道”、“道路”、“高速公路”等應被理解為具有類似的意義。
[0017]屈光面是分開具有不同折射率的兩種光傳播媒質的光學表面。光傳播媒質的示例例如是空氣、玻璃、聚甲基丙烯酸酯或其他塑料。
[0018]透鏡是促使光會聚或發散的裝置。透鏡由諸如玻璃、聚甲基丙烯酸酯或其他塑料的一片成形材料制成。通常，透鏡具有兩個刻面或屈光面。刻面或刻面一部分可以是平整的(不彎曲)、凸面(從透鏡向外凸起)或凹面(向透鏡凹陷)。
[0019]二次曲面是二階表面。例如，球體具有二次曲面。
[0020]兀表面(metasurface)是兀球(metaball)的表面。
[0021]元球定義如下。元球的每個成分Ci可以通過三維數學函數A(HZ)定義，其中x，y，z是空間內點的坐標。選擇閾值T。對于每個點(x，y，z)，元球的每個成分的貢獻總和S(x, y, z)被計算且與閾值T進行比較:
【權利要求】
1.一種光學裝置，用于賦予光束細長形狀，所述光學裝置包括: 透鏡；該透鏡具有 凹面的入射屈光面和 出射屈光面； 所述出射屈光面具有第一會聚段、第二會聚段和橋接所述第一會聚段和第二會聚段的發散段，使得最初朝發散段集中的入射的光束被發散到會聚段出射，以賦予所述光束細長形狀。
2.根據權利要求1所述的光學裝置，其中所述透鏡具有中心線；所述出射屈光面具有旋轉對稱連續表面，該旋轉對稱連續表面關于垂直于所述中心線的旋轉軸構成；所述出射屈光面的表面保持連續而沒有斜面中斷。
3.根據權利要求1所述的光學裝置，其中所述出射屈光面的所述會聚段彼此對稱。
4.根據權利要求1所述的光學裝置，其中所述出射屈光面的所述會聚段包括二次曲面。
5.根據權利要求1所述的光學裝置，其中所述入射屈光面包括用于光源的容納布置。
6.根據權利要求5所述的光學裝置，其中所述容納布置具有經過所述光源的對稱軸。
7.一種用于街道照明的燈頭，所述燈頭包括多個發光二極管，每個發光二極管布置在如權利要求1至6之一所述的光學裝置的上游，所述光學裝置具有基本相同的方位。·
8.根據權利要求7所述的燈頭，還包括用于耗散當操作所述發光二極管時產生的熱的>j-U ρ?α裝直。
9.根據權利要求7所述的燈頭，其中每個發光二極管布置在為所述光學裝置的所述入射屈光面提供的容納布置中。
10.一種路燈，包括如權利要求7所述的燈頭，以及燈柱。
【文檔編號】F21V5/04GK103822172SQ201410014897
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2008年4月4日 優先權日:2007年4月5日
【發明者】L.蒙塔恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司