專利名稱：重新定向由一個(gè)或多個(gè)led發(fā)出的光通量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重新定向由一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)出的光流的裝置，作為構(gòu)建 光源、燈、照明體和固態(tài)光學(xué)信號(hào)裝置的二次發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的目的，是基于現(xiàn)有技術(shù)及商業(yè)上已提供的，以盡可能低的制造成 本獲得用于重新定向由一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)出的光流的裝置，而這種裝置的光軸 可90度旋轉(zhuǎn)，并且同時(shí)發(fā)射角可以相對(duì)于所述軸改變。
在最常用的方式中，用于以光軸旋轉(zhuǎn)90°重新定向LED發(fā)光器光流的所有 電流裝置，均設(shè)有頂部翻轉(zhuǎn)的并且朝向構(gòu)成LED發(fā)射器的主透鏡上部的圓錐體 結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前使用裝置的另外的特點(diǎn)是圓錐形狀通常由LED位于其中的中空?qǐng)A柱結(jié) 構(gòu)支撐，該中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)被扣緊至所述發(fā)射器的外邊緣或者至固定他們的表面/ 結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前使用裝置的其它變形提供主透鏡的使用或修改，以便在所述透鏡表面 的標(biāo)準(zhǔn)凸圓形狀處的頂部，設(shè)一頂部朝向該光流的半導(dǎo)體發(fā)射器連接部的圓錐 形凹陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是在關(guān)于相對(duì)于LED發(fā)射器定義旋轉(zhuǎn)90度的光軸以 上和以下的不同的發(fā)射角的能力的方面，以及在因光學(xué)反射和折射的互相組合 的功能性而獲得較高的發(fā)射強(qiáng)度方面，提供相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提供較優(yōu)的功能性 能。
本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是由于本發(fā)明沒有直接連接至LED,本發(fā)明可插 入到通常用于燈的光保護(hù)罩中，因此，如果需要維修或者由于改變光流重新定 向的需求，它們可以通過依靠圓錐插入或卡扣式連接方式容易替換。
這些目的和優(yōu)點(diǎn)都通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，其通過所附權(quán)利要求表征。


本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面的優(yōu)選的具體描述是顯而易見的，但本 發(fā)明的實(shí)施例不是唯一的，所有基于相同原理，并且不限于附圖中的實(shí)施例完 全示出，其中圖1顯示發(fā)明的截面圖，包括連接至側(cè)面圖示出的特征固態(tài)光源的光保護(hù) 罩(其中為了清楚的說明刪除所用虛線)中間的一系列元件。
圖2以與圖1相同方式示出發(fā)明的變形，并且表征為還有附加反射/擴(kuò)散元 件和附加間隔元件；
圖3以與圖2相同方式示出發(fā)明的另一變形，表征為還有用于連接光保護(hù) 罩的附加元件；
圖4顯示圖1的發(fā)明，其中利用虛線顯示由LED發(fā)射器產(chǎn)生的主光流分布 改變。
具體實(shí)施例方式
參照前面提到的附圖，數(shù)字1表示發(fā)明的主光學(xué)元件，20表示光保護(hù)罩， 40表示選擇性反射器/擴(kuò)散器，50表示選擇性間隔元件，60表示替代的獨(dú)立連 接元件，30表示典型的商業(yè)固態(tài)源。
參照?qǐng)D1，為了根據(jù)上文內(nèi)容及如圖4中參考數(shù)字為100所示重新分布光 流，優(yōu)選但不唯一地由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成的主光學(xué)元件1的結(jié)構(gòu)包括
-由數(shù)字2顯示的在下面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓，其定義了表征為錐形腔的表 面，錐形腔的頂點(diǎn)位在相對(duì)于由數(shù)字34表示的LED的主透鏡的反方向上(不 象如今根據(jù)市場(chǎng)和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所獲得的產(chǎn)品)。
-由數(shù)字4顯示的在上面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓，其定義了表征為圓頂形腔的 表面，該圓頂形腔的頂點(diǎn)位在由數(shù)字34表示的LED的主透鏡的方向上。
-由數(shù)字3顯示的在側(cè)面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓，其定義了表征為圓錐平截體 形狀的表面，該圓錐平截體的頂點(diǎn)位在由數(shù)字34表示的LED的主透鏡的方向 上。
參照?qǐng)D1，數(shù)字5表示圓柱銷，優(yōu)選具有作為元件1的附件的輕微圓錐度。
參照?qǐng)D1，數(shù)字21表示圓柱腔，優(yōu)選具有輕微圓錐度并位于光保護(hù)罩20 的增厚區(qū)23，用來容納銷5和實(shí)現(xiàn)元件20和1之間的機(jī)械連接。
關(guān)于圖1的光保護(hù)罩20，優(yōu)選但不唯一地由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成，在頂部 23處的增厚區(qū)具有內(nèi)表面22,該內(nèi)表面22凸向內(nèi)腔24。所述凸表面22優(yōu)選 以實(shí)現(xiàn)漫反射的方式制成。
參考圖1，數(shù)字33表示一邊緣，其利用卡扣式或螺釘式或其它方式扣緊之 前以插入中空區(qū)24的形式互相連接的商業(yè)固態(tài)源30以及元件20和1 。
還參考圖1，商業(yè)固態(tài)源30也可是沒有接合環(huán)32的類型，而只由底部的廣泛的為用于控制LED發(fā)射體34的電流的電/電子電路的電附件31構(gòu)成。這 種可能性，未示出在圖中，為了用卡扣式或螺釘式或其它方式扣緊光學(xué)元件20 和1 ，需要電附件的邊緣提供與接合環(huán)32的邊緣33相同的功能。
參考圖2，作為圖1中示出的發(fā)明的實(shí)施例變形，標(biāo)記40表示反射器/擴(kuò)散 器元件，其具有鏡面反射或擴(kuò)散反射型的凸表面41。
由金屬制成或附加金屬涂層的塑料制成的元件40，位在元件1由間隔元件 50預(yù)定出的距離處。
在另外的實(shí)施例中，圖中未示出，間隔元件50可作為反射器/擴(kuò)散器元件 40或主光學(xué)元件11的附件來獲得。
參考圖2，示出的其余元件提供與圖1的示出的元件的相同作用，對(duì)于那 些作用，讀者可參考它們的說明。
參考圖3，作為圖2中的發(fā)明的另外實(shí)施例，數(shù)字6表示主光學(xué)元件1中 心處的孔，其不是用于插入圓柱銷5，取而代之，是在與光保護(hù)罩20連接的過 程中優(yōu)選地用于插入一金屬銷60，該金屬銷60的表面優(yōu)選為鍍鎳或鍍鉻，并 提供有保持頭61 ，來減少微小光流在LED 34光軸的方向上分散。
參考圖3，示出的其余元件提供與圖2的示出的元件的相同功能，對(duì)于那 個(gè)功能，讀者可參考它們的說明。
根據(jù)本說明書提供的教導(dǎo)，為了滿足不同的應(yīng)用需求，光學(xué)元件表面的定 義可以在數(shù)字4、 3、 2、 22、 41示出的輪廓的幾何形狀上作出多種尺寸變化， 以修正相對(duì)于LED 34具有90°軸的光流重新定向的高和低角度。
此外，重要的是發(fā)明和它的說明變化在不脫離如下要求的發(fā)明理念的范圍 下，可作出建設(shè)性細(xì)節(jié)(它們中，使用的材料和互連元件的系統(tǒng))的實(shí)際應(yīng)用 類型的大量變化。
權(quán)利要求
1. 一種圖1中所示的用于重新定向由一個(gè)或多個(gè)LED(34)發(fā)射的光流的裝置，其特征在于，它包括由聚碳酸酯制成的主復(fù)合反射/折射光學(xué)元件(1)，其包括-在下面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓(2)，其定義了表征為錐形腔的表面，錐形腔的頂點(diǎn)位在相對(duì)于LED(34)的主透鏡的反方向上；-在上面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓(4)，其定義了表征為圓頂形腔的表面，該圓頂形腔的頂點(diǎn)位在LED(34)的主透鏡的方向上；-在側(cè)面繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的輪廓(3)，其定義了表征為圓錐平截體形狀的表面，該圓錐平截體的頂點(diǎn)位在LED(34)的主透鏡的方向上；-為了發(fā)出的測(cè)光體光軸旋轉(zhuǎn)90°，而且相對(duì)于LED(34)的參照所述軸的上和下角變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置提供連接至其它元件 的銷(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述裝置通過設(shè)于保護(hù)罩內(nèi)部 增厚區(qū)(23)中用于容納銷(5)的內(nèi)部腔(21)連接至光保護(hù)罩(20)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述裝置提供一光保護(hù)罩(20)， 它的增厚區(qū)(23)確定一個(gè)凸圓表面(22)，其具有擴(kuò)散反射的光特性，該擴(kuò)散 反射的光特性與權(quán)利要求1所述的測(cè)光體的定義一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述裝置提供一光保護(hù)罩(20)， 其具有連接商業(yè)固態(tài)源的腔(24)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，如圖2所示，其特征在于設(shè)于增厚區(qū)(23) 表面(22)和主光學(xué)元件(1)之間的是由塑料制成的附加光學(xué)元件(40),該 塑料材料具有另外的金屬涂層，該涂層具有鏡像反射表面(41)，其與權(quán)利要求 1所述的測(cè)光體的定義一致。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于該光學(xué)元件(40)設(shè)有擴(kuò)散反 射表面(41)，其與權(quán)利要求1所述的測(cè)光體的定義一致。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于該主光學(xué)元件(1)和該附加 元件(40)之間以一間隔元件(50)分隔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于該主光學(xué)元件(1)和該附加 元件(40)之間以一間隔元件(50)分隔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，如圖3所示，其特征在于該主光學(xué)元件 (1)具有在中心部的孔(6)來取代銷(5)，其允許設(shè)有保持頭(61)的另一銷(60)插入，來減小沿LED (34)的光軸方向分散的微細(xì)光流。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，如圖3所示，其特征在于該主光學(xué)元件 (1)具有在中心部的孔(6)來取代銷(5)，其允許設(shè)有保持頭(61)的另一銷(60)插入，來減小沿LED (34)的光軸方向分散的微細(xì)光流。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，如圖3所示，其特征在于該主光學(xué)元件 (1)具有在中心部的孔(6)來取代銷(5)，其允許設(shè)有保持頭(61)的另一銷(60)插入，來減小沿LED (34)的光軸方向分散的微細(xì)光流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，如圖3所示，其特征在于該主光學(xué)元件 (1)具有在中心部的孔(6)來取代銷(5),其允許設(shè)有保持頭(61)的另一銷(60)插入，來減小沿LED (34)的光軸方向分散的微細(xì)光流。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)由金屬材 料制成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鎳。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鉻。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)由金屬材料 制成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鎳。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鉻。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)由金屬材 料制成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鎳。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鉻。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)由金屬材 料制成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鎳。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于該另一銷(60)表面涂覆 拋光的鉻。
26. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該主光學(xué)元件(1) 的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
27. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該主光學(xué)元件(1) 的材料是玻璃。
28. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該主光學(xué)元件(1) 的材料是水晶。
29. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該光保護(hù)罩(20) 的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
30. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該光保護(hù)罩(20) 的材料是玻璃。
31. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該光保護(hù)罩(20) 的材料是水晶。
32. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于制成該附加光學(xué)元件 (40)的材料是金屬。
33. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于作為該間隔元件(50) 為該附加光學(xué)元件(40)的附件。
34. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于該間隔元件(50)為 該主光學(xué)元件(1)的附件。
35. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置，此處參照相關(guān)

和示出，并且 為了前面所述的目標(biāo)。
36. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任何組合的裝置，此處參照相關(guān)

和示出， 并且為了前面所述的目標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于以軸旋轉(zhuǎn)90°重新定向由一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)出的光流的裝置，作為構(gòu)建光源、燈、照明體和固態(tài)光學(xué)信號(hào)裝置的二次發(fā)光元件。在基本方式之一中，發(fā)明包括主光學(xué)元件(1)和光保護(hù)罩(20)，它們通過元件(1)的銷(5)和光保護(hù)罩(20)中的腔(21)連接。
文檔編號(hào)F21K99/00GK101479522SQ200780024159
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者艾達(dá)·因萃蒂, 馬羅·古智 申請(qǐng)人:因萃蒂及西門尼尼迪因萃蒂艾達(dá)公司