专利名称：用于蝙蝠翼形分布的光学系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及辐射分布系统，包括产生蝙蝠翼(batwing)形光线分布模式 的光学系统。
背景技术：
许多照明设备需要这样一种固定装置(灯具)，所述固定装置产生蝙蝠翼形光线 分布。术语“蝙蝠翼”是指这样一种光线分布，其光强度在相对于分布的主轴线成明显 角度的方向上比平行于主轴线的方向上更大。在很多照明设备(包括，例如道路照明， 其中大部分光应沿平行于道路的方向分布)中对蝙蝠翼形分布的希求很明显。
图1示出了以照明工程协会(IES)所应用的规定命名的多种类型的道路照明模 式。如图所示，这里有五种普通类型的道路照明。类型I照明是沿道路(如果道路是单 条道路)方向在两个方向上和/或如由类型1-4-向模式所示的十字交叉部分处的直向模 式中的直接照明。类型V描述了在整个十字路口上的全方向照明模式。类型II类似于 类型I，但是灯具被安装在偏离于待照明区域的中心的点的上方。类型III照明示出了不 同于通常的(如与类型II相比较)不同角度的照明，其中，与通常的相比，其照明角度更 窄以反射更小的覆盖面积。类型IV照明具有与通常相比更窄的照明角度以产生不同的、 比类型III或类型II更小的照明区域。图Ib示出了一种已知的普通灯具100，其安装于将由灯具100照明的表面102上 方的H高度处。主轴线104始于灯具100并垂直于包含表面102的平面延伸。此表面上 的光线分布根据以流明/ft2为单位测得的照度I(x，y)而典型地确定。从灯具发出的光 线的分布根据沿这样的方向而测量的光强度Ρ(Φ， θ)而典型地确定，所述方向相对于 主轴线成Φ角并位于包含主轴线且以角度θ定向的平面内的，如图Ib所示的。照度和 光强是如下关系
权利要求
1.一种辐射分布系统，包括设置在安装表面上的透镜，所述透镜具有电介质表面，所述电介质表面包括中间部，具有从两侧向内逐渐变细的中心区域；和两个圆形的端部，在所述中间部的每一侧上有一个所述端部；以及至少一个细长反射表面，位于所述透镜外部并且设置成靠近所述透镜。
2.根据权利要求1所述的辐射分布系统，还包括辐射源，所述辐射源设置在所述安装 表面上以使得从所述辐射源发出的辐射的大部分与所述透镜相互作用。
3.根据权利要求2所述的辐射分布系统，其中，所述辐射源包括发光二极管(LED)。
4.根据权利要求2所述的辐射分布系统，其中，所述辐射源包括多个LED。
5.根据权利要求2所述的辐射分布系统，其中，所述辐射的与所述透镜相互作用的部 分被所述至少一个反射表面重新定向。
6.根据权利要求2所述的辐射分布系统，其中，所述辐射与所述透镜以及所述至少一 个反射表面相互作用以产生蝙蝠翼形分布模式。
7.根据权利要求2所述的辐射分布系统，还包括散热片，所述散热片与所述辐射源热 接触，以使所述散热片不会阻挡从所述辐射源发射出的辐射。
8.根据权利要求2所述的辐射分布系统，还包括设置于所述光源上的密封材料，所述 透镜安装在所述密封材料上。
9.根据权利要求8所述的辐射分布系统，其中，所述密封材料是穹顶形的，并且装配 在所述透镜的穹顶形腔内。
10.根据权利要求1所述的辐射分布系统，所述电介质表面关于纵向轴线和横向平面 具有对称性。
11.根据权利要求10所述的辐射分布系统，其中，所述透镜沿纵向方向比在横向方向 更长。
12.根据权利要求1所述的辐射分布系统，所述至少一个反射表面包括第一细长反射 表面和第二细长反射表面，所述第一反射表面和第二反射表面靠近所述透镜设置在相对 的两侧上，以使所述第一反射表面面向所述第二反射表面。
13.根据权利要求12所述的辐射分布系统，其中，所述第一细长反射表面和第二细长 反射表面是凹形的。
14.根据权利要求1所述的辐射分布系统，其中，所述至少一个细长反射表面包括高 导热性材料。
15.根据权利要求1所述的辐射分布系统，其中，所述至少一个细长反射表面包含铝。
16.根据权利要求1所述的辐射分布系统，所述电介质表面关于纵向轴线具有对称 性，其中，所述透镜沿纵向方向比沿垂直于纵向方向的方向更长。
17.根据权利要求1所述的辐射分布系统，其中，位于所述中间部处的所述电介质表 面在所述中间部处具有鞍点。
18.一种发光二极管(LED)阵列，包括多个LED，所述多个LED中的每一个至少部分地被透镜遮盖；以及多个反射体，所述反射体中的每一个均具有沿所述反射体的长度延伸的两个反射表面，所述反射表面面朝外相互背离；其中，所述LED设置在所述反射体中的任意两个之间，以使从所述LED发出的光的 一部分与面向所述LED的反射表面相互作用。
19.根据权利要求18所述的LED阵列，其中，所述透镜和所述反射表面与已发射的 光相互作用以产生蝙蝠翼形分布。
20.根据权利要求18所述的LED阵列，还包括至少一个印刷电路板(PCB)，所述多 个LED设置于所述至少一个PCB上。
21.根据权利要求20所述的LED阵列，还包括底板，所述至少一个PCB和所述反射 体安装在所述底板上。
22.根据权利要求21所述的LED阵列，还包括散热片，所述散热片与所述PCB及所 述反射体热接触，以使所述散热片不会阻挡从所述多个LED发射的光。
23.根据权利要求21所述的LED阵列，还包括热界面材料，设置于所述底板与所述 PCB之间以及所述底板与所述反射体之间，以促进热量在整个所述LED阵列的流动。
24.根据权利要求18所述的LED阵列，其中，所述反射体包括高导热性材料，并促 进热量流动离开所述多个LED。
25.根据权利要求18所述的LED阵列，其中，所述反射体包含铝。
26.根据权利要求18所述的LED阵列，所述透镜中的每一个包括中间部，具有带有中心鞍点的表面；以及两个圆形的端部，在所述中间部的每一侧上具有一个所述端部。
27.根据权利要求18所述的LED阵列，还包括安装柱，其中，所述多个LED在一表 面上方的一定高度处安装至所述安装柱，以使所述表面被以蝙蝠翼形分布模式发射的光 照亮。
28.根据权利要求18所述的LED阵列，其中，所述LED设置在二维阵列内。
29.—种可升级光源，包括多个线性光源子阵列，设置成形成二维阵列；多个透镜，所述多个透镜中的各个透镜设置成与所述光源中的每一个相互作用；以及多个反射体，所述反射体中的各个反射体设置于每个线性光源子阵列的两个较长侧 上，所述反射体包括相互背向的两个细长反射表面；其中，所述透镜和所述反射表面设计成与从所述光源发出的光相互作用，以使照明 具有蝙蝠翼形分布。
30.根据权利要求29所述的可升级光源，其中，所述线性光源子阵列中的每一个均包 括印刷电路板，所述光源安装在所述印刷电路板上。
31.根据权利要求29所述的可升级光源，还包括散热片，所述散热片与所述光源热接 触，以促进热量流动离开所述光源。
32.根据权利要求29所述的可升级光源，所述透镜中的每一个包括中间部，具有从两侧向内逐渐变细的中间区域；以及两个圆形的端部，在所述中间部的每一侧上具有一个所端部。
33.根据权利要求29所述的可升级光源，其中，所述反射表面中的每一个相对于所述光源中最近的光源呈凹形。33.根据权利要求29所述的可升级光源，其中，从所述光源发出的光分布于类型II道 路照明模式中
34.根据权利要求29所述的可升级光源，其中，所述反射体包含具有高导热性的材料。。
35.—种用于产生光分布模式的方法，包括 提供光源；通过基本包围所述光源的透镜使从所述光源发出的光被第一次重新定向；以及 通过两个反射表面使所述光的一部分被第二次重新定向，所述光源的每一侧上设有 一个所述反射表面；其中，已发射的光以蝙蝠翼形模式分布。
全文摘要
一种辐射分布系统，被设计成产生蝙蝠翼形分布。此系统可与在可见光谱或其它光谱范围内发光的辐射源一起使用。此系统包括设置在诸如LED的辐射源上的具有特定形状的透镜。透镜和辐射源设置在两个反射体之间，两个反射体均具有面向辐射源的细长反射面。每个反射体均具有朝外并且互相背离的两个不同的反射面。透镜和两个反射面共同使已发射辐射的一部分重新定向以产生期望的蝙蝠翼形分布。几个辐射源可线性地设置在一对反射体之间的公共表面上以产生辐射源的线性阵列。同样，多个线性阵列可组合以形成二维阵列。在二维阵列构造中，辐射源的线性阵列设置在反射体的两侧，以使两个反射面均得以应用。
文档编号F21Y101/02GK102016395SQ200980115965
公开日2011年4月13日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年3月5日
发明者劳伦斯·罗伯茨, 小尼古拉斯·W·梅登多尔普, 本杰明·A·雅各布松, 约翰·佩里, 罗伯特·D·根格尔巴赫 申请人:克利公司