Расфокусированная оптика для многокристального светоизлучающего диода

Расфокусированная оптика для многокристального светоизлучающего диода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится, в целом, к оптике для СИД. В частности, раскрытые здесь различные способы и устройство согласно изобретениям относятся к расфокусированной оптике для смешения света, выходящего из многокристального СИД.

Уровень техники

[0002] Цифровые технологии освещения, то есть освещение, основанное на полупроводниковых источниках освещения, например, освещение светоизлучающими диодами (СИД), предоставляет реальную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам, HID, и лампам накаливания. Функциональные преимущества и достоинства СИД включают в себя эффективное преобразование энергии и оптическую эффективность, долговечность, меньшие эксплуатационные расходы, и многое другие. Недавние усовершенствования в СИД-технологии предоставили эффективные и надежные источники освещения полного спектра, которые позволяют получить разнообразные световые эффекты во многих применениях. Некоторые из светильников, включающие в себя эти источники, представляют собой осветительный модуль, включающий в себя один или более СИД, предоставляющих возможность получить различные цвета, например, красный, зеленый, и синий, а также процессор для независимого управления световым выходом СИД, чтобы создавать разнообразные цвета и световые эффекты с изменением цвета, например, так, как подробно рассмотрено в Патентах США, № 6016038 и 6211626, включенных сюда путем ссылки.

[0003] Многокристальные СИД (сборки СИД, содержащие множественные кристаллы СИД) обеспечивают относительно высокие уровни светового выхода. Однако необходимо эффективное смешение светового выхода от различных кристаллов СИД многокристального СИД, чтобы минимизировать нежелательные видимые артефакты, например, цветовые кольца/цветовые полосы, которые могут быть видимыми вокруг края конфигурации луча, выводимой многокристальным СИД. Текущие методики, используемые для смешения света, выходящего из различных кристаллов СИД многокристального СИД, включают в себя текстурированный и/или удлиненный составной параболический концентратор (CPC). Текстурирование включает в себя добавление текстуры на оптическую поверхность, чтобы рассеять свет, проходящий через текстурированную оптическую поверхность. Текстурирование может обеспечить удовлетворительное смешение цвета в центральной области конфигурации луча, но края конфигурации луча часто все же обнаруживают цветовые кольца/цветовые полосы. Кроме того, добавление текстуры к оптической поверхности обычно увеличивает угол расходимости выводимого светового луча до неудовлетворительного уровня, и текстурирование очень трудно поддерживать и контролировать при производстве. Использование CPC может предоставить удовлетворительное смешение света, выводимого от многокристального СИД, но при этом может также увеличиться угол расходимости выводимого светового луча до неудовлетворительного уровня.

[0004] Таким образом, в данной области техники имеется потребность в удовлетворительном смешении света, выходящего из многокристальной СИД сборки, при поддержании желаемой угловой расходимости луча и при рациональном размере сборки.

Сущность изобретения

[0005] Настоящее раскрытие направлено на способы и устройство согласно изобретениям для удовлетворительного смешения света, выходящего из многокристального СИД. Например, можно предоставить расфокусированную оптику, имеющую внешний отражатель и внутренний отражатель, которые объединены так, чтобы обеспечить смешение светового выхода. Внешний отражатель окружает внутренний отражатель и имеет вогнутую внутреннюю поверхность, которая окружает центральную ось расфокусированной оптики. Внутренняя поверхность имеет профиль, который изменяется в одной или нескольких позициях углового вращения относительно центральной оси расфокусированной оптики. Иначе говоря, профиль внутренней поверхности может иметь определенные конструктивные параметры по определенному угловому диапазону вокруг центральной оси, чтобы реализовывать желаемые отражательные параметры по этому угловому диапазону. Например, внутренняя поверхность может включать в себя первый профиль, который охватывает приблизительно сорок пять градусов вокруг центральной оси, и второй профиль, отличный от первого профиля, который граничит с первым профилем и охватывает приблизительно сорок пять градусов вокруг центральной оси.

[0006] Внутренний отражатель расфокусированной оптики включает в себя выпуклую поверхность, которая обращена к многокристальному СИД, когда расфокусированная оптика используется в комбинации с многокристальным СИД. Выпуклая поверхность перенаправляет большую часть света, выходящего из многокристального СИД и падающего на нее, наружу к внутренней поверхности внешнего отражателя. Возможно, профиль выпуклой поверхности может изменяться в одной или нескольких угловых позициях относительно центральной оси расфокусированной оптики. Иначе говоря, профиль выпуклой поверхности может иметь определенные конструктивные параметры по определенному угловому диапазону вокруг центральной оси, для реализации желаемых отражательных параметров по этому диапазону. Изменения профиля выпуклой поверхности могут, необязательно, происходить в подобных угловых позициях, что и изменения, которые происходят в профиле внутренней поверхности.

[0007] С помощью соответствующего выбора конструктивных параметров профилей внутренней поверхности, профиля(-ей) выпуклой поверхности, и углового диапазона, в пределах которого находятся упомянутые профили, может быть достигнуто соответствующее смешение светового выхода от многокристального СИД, при поддержании удовлетворительной угловой расходимости луча и при рациональном размере сборки.

[0008] В общем, в одном объекте изобретение относится к расфокусированной оптике для смешения светового выхода из многокристального СИД, которое включает в себя внешний отражатель, окружающий внутренний отражатель и центральную ось. Внешний отражатель включает в себя вогнутую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси. Вогнутая внутренняя поверхность перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на нее, к области освещения. Вогнутая внутренняя поверхность задает первый профиль вогнутой поверхности в первой угловой позиции относительно центральной оси, и второй профиль вогнутой поверхности во второй угловой позиции относительно центральной оси. Первый профиль вогнутой поверхности отличается от второго профиля вогнутой поверхности. Внутренний отражатель имеет выпуклую поверхность, обращенную к многокристальному СИД, которая перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на нее, к внешнему отражателю. Выпуклая поверхность задает первый выпуклый профиль в первой угловой позиции, и второй выпуклый профиль во второй угловой позиции. Первый выпуклый профиль отличается от второго выпуклого профиля.

[0009] В некоторых вариантах реализации внешний отражатель включает в себя вогнутую вторую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси. Вторая внутренняя поверхность располагается дальше от центра многокристального СИД, чем внутренняя поверхность. В некоторых версиях этих вариантов реализации вторая внутренняя поверхность задает третий профиль вогнутой поверхности в первой угловой позиции и четвертый профиль вогнутой поверхности во второй угловой позиции. Третий профиль вогнутой поверхности отличается от первого профиля вогнутой поверхности, и четвертый профиль вогнутой поверхности отличается от второго профиля вогнутой поверхности.

[0010] В некоторых вариантах реализации вогнутая внутренняя поверхность задает третий профиль вогнутой поверхности в третьей угловой позиции относительно центральной оси. Третий профиль вогнутой поверхности отличается от первого профиля вогнутой поверхности и отличается от второго профиля вогнутой поверхности. В некоторых версиях этих вариантов реализации вогнутая внутренняя поверхность также имеет второй профиль вогнутой поверхности в третьей угловой позиции относительно центральной оси, и вторая угловая позиция располагается между первой угловой позицией и третьей угловой позицией. В некоторых версиях этих вариантов реализации третья угловая позиция смещена приблизительно на сто восемьдесят градусов от первой угловой позиции.

[0011] В общем случае, в другом объекте изобретение относится к осветительному модулю на основе СИД, который включает в себя, по меньшей мере, один многокристальный СИД и расфокусированную оптику. Многокристальный СИД включает в себя множество кристаллов СИД, и каждый из кристаллов СИД испускает световой выход СИД, имеющий главную ось светового выхода СИД. Расфокусированная оптика включает в себя внешний отражатель, внутренний отражатель и центральную ось. Внешний отражатель окружает внутренний отражатель и окружает многокристальный СИД. Внешний отражатель включает в себя вогнутую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси, которая перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на нее, к области освещения. Вогнутая внутренняя поверхность задает первый профиль вогнутой поверхности в первой угловой позиции относительно центральной оси, и второй профиль вогнутой поверхности во второй угловой позиции относительно центральной оси. Первый профиль вогнутой поверхности отличается от второго профиля вогнутой поверхности. Внутренний отражатель включает в себя выпуклую поверхность, обращенную к многокристальному СИД, которая перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на нее, к внешнему отражателю. Выпуклая поверхность пересекает каждую ось светового выхода и задает первый выпуклый профиль в первой угловой позиции, и второй выпуклый профиль во второй угловой позиции. Первый выпуклый профиль отличается от второго выпуклого профиля.

[0012] В некоторых вариантах реализации, по меньшей мере, восемьдесят процентов светового выхода, который перенаправлен к области освещения, перенаправлены в пределах пятнадцати градусов угла расходимости луча.

[0013] В некоторых вариантах реализации вогнутая внутренняя поверхность имеет первую фокальную точку в первой угловой позиции, которая располагается между основой вогнутой внутренней поверхности в первой угловой позиции и осью светового выхода СИД, ближе к основе вогнутой внутренней поверхности в первой угловой позиции. В некоторых версиях этих вариантов реализации вогнутая внутренняя поверхность имеет вторую фокальную точку во второй угловой позиции, которая располагается между основой вогнутой внутренней поверхности во второй угловой позиции и осью светового выхода СИД, ближе к основе вогнутой внутренней поверхности во второй угловой позиции.

[0014] В некоторых вариантах реализации внешний отражатель включает в себя вогнутую вторую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси, которая располагается дальше от центра многокристального СИД, чем внутренняя поверхность. В некоторых версиях этих вариантов реализации вторая вогнутая внутренняя поверхность задает третий профиль вогнутой поверхности в первой угловой позиции, и четвертый профиль вогнутой поверхности во второй угловой позиции. Третий профиль вогнутой поверхности отличается от первого профиля вогнутой поверхности, и четвертый профиль вогнутой поверхности отличается от второго профиля вогнутой поверхности.

[0015] В некоторых вариантах реализации вогнутая внутренняя поверхность задает третий профиль вогнутой поверхности в третьей угловой позиции относительно центральной оси. Третий профиль вогнутой поверхности отличается от первого профиля вогнутой поверхности и второго профиля вогнутой поверхности.

[0016] В общем, в другом объекте расфокусированная оптика для смешения светового выхода от многокристального СИД содержит двухуровневый внешний отражатель, окружающий внутренний отражатель и центральную ось. Внешний отражатель включает в себя нижнюю вогнутую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси, и верхнюю вогнутую внутреннюю поверхность, обеспеченную вокруг центральной оси дальше по радиусу, чем нижняя вогнутая внутренняя поверхность. Каждая из нижней вогнутой внутренней поверхности и верхней вогнутой внутренней поверхности перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на них, к области освещения. Нижняя вогнутая внутренняя поверхность включает в себя множество секций нижней вогнутой внутренней поверхности, каждая имеющая нижнюю фокальную точку, которая отличается, по меньшей мере, от одной соседней из секций нижней вогнутой внутренней поверхности. Верхняя вогнутая внутренняя поверхность включает в себя множество секций верхней вогнутой внутренней поверхности, каждая, имеющая верхнюю фокальную точку, которая отличается, по меньшей мере, от одной соседней из секций верхней вогнутой внутренней поверхности, и отличается, по меньшей мере, от одной соседней из секций нижней вогнутой внутренней поверхности. Внутренний отражатель включает в себя выпуклую поверхность, обращенную к многокристальному СИД. Выпуклая поверхность перенаправляет большую часть светового выхода, падающего на нее, наружу к внешнему отражателю.

[0017] В некоторых вариантах реализации выпуклая поверхность содержит множество секций выпуклой поверхности, каждая из которых имеет фокальную точку выпуклости, которая отличается от, по меньшей мере, одной соседней из секций выпуклой поверхности.

[0018] В некоторых вариантах реализации каждая секция нижней вогнутой внутренней поверхности продолжается, по меньшей мере, на пятнадцать градусов вокруг центральной оси.

[0019] В некоторых вариантах реализации каждая секция нижней вогнутой внутренней поверхности по существу выровнена по углу с соответствующей секцией верхней вогнутой внутренней поверхности.

[0020] В некоторых вариантах реализации верхняя фокальная точка каждой верхней секции располагается дальше от нее, чем центральная ось.

[0021] В некоторых вариантах реализации нижняя фокальная точка каждой нижней секции располагается ближе к ней, чем центральная ось.

[0022] В некоторых вариантах реализации предоставляются, по меньшей мере, четыре секции верхней вогнутой внутренней поверхности, и, по меньшей мере, предоставляются четыре секции нижней вогнутой внутренней поверхности.

[0023] В данном случае, в целях настоящего раскрытия, термин "СИД" следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или другой тип устройства на основе инжекции носителей/ перехода, который пригоден для генерации излучения в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин СИД включает в себя, но без ограничения, различные структуры на полупроводниковой основе, которые испускают свет в ответ на ток, светоизлучающие полимеры, органические светоизлучающие диоды (ОСИД), электролюминесцентные пластины, и т.п. В частности, термин СИД относится к светоизлучающим диодам всех типов (включая в себя полупроводниковые и органические светоизлучающие диоды), которые могут быть сконфигурированы так, чтобы генерировать излучение в одном или нескольких участках инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра, и различных участках видимого спектра (в общем случае, включая в себя излучение с длинами волн приблизительно от 400 нанометров и приблизительно до 700 нанометров). Некоторые примеры СИД включают в себя, но без ограничения, различные типы СИД инфракрасного диапазона, СИД ультрафиолетового диапазона, СИД красного свечения, СИД синего свечения, СИД зеленого свечения, СИД желтого свечения, СИД янтарного свечения, СИД оранжевого свечения, и СИД белого свечения (обсуждаемых дополнительно ниже). Следует также отметить, что СИД может быть сконфигурирован и/или управляться так, чтобы генерировать излучение, имеющее полосы частот различной ширины (например, полные ширины на половине максимума, или FWHM) для данного спектра (например, узкую полосу частот, широкую полосу частот), и разнообразие преобладающих длин волн в пределах данной общей цветовой классификации.

[0024] Например, одно воплощение СИД, сконфигурированного для генерации по существу белого света (например, СИД белого свечения) может включать в себя множество кристаллов, которые соответственно испускают разные спектры электролюминесценции, которые смешиваются в комбинации, образуя по существу белый свет. В другом воплощении СИД белого свечения может быть связан с люминесцентным материалом, который преобразовывает электролюминесценцию, имеющую один спектр, в отличающийся другой спектр. В одном примере этого воплощения электролюминесценция, имеющая относительно короткую длину волны и узкую полосу спектра "накачивает" люминесцентный материал, который, в свою очередь, испускает излучение с большей длиной волны, имеющее несколько более широкий спектр.

[0025] Следует также понимать, что термин СИД не ограничивает тип физической и/или электрической сборки СИД. Например, как рассмотрено выше, СИД может относиться к единственному светоизлучающему устройству, имеющему множественные кристаллы, которые сконфигурированы так, чтобы соответственно испускать разные спектры излучения (например, которые могут быть, или не быть, индивидуально управляемыми). Кроме того, СИД может быть связан с люминофором, который рассматривается как неотъемлемая часть СИД (например, некоторые типы СИД белого свечения). Вообще говоря, термин СИД может относиться к СИД в корпусе, СИД без корпуса, СИД для поверхностного монтажа, СИД для монтажа методом перевернутого кристалла, СИД в корпусе Т типа, СИД в радиальном корпусе, СИД в рассеивающем мощность корпусе, СИД, включающим в себя определенный тип корпуса и/или оптический элемент (например, рассеивающая линза), и т.д.

[0026] Термин "источник света" следует понимать как относящийся к любому одному или нескольким разнообразным источникам излучения, включающим в себя, но без ограничения, источники на основе СИД (включающие в себя один или более СИД, как определено выше), источники накаливания (например, лампы накаливания, галогенные лампы), флуоресцентные источники, фосфоресцирующие источники, разрядные источники высокой интенсивности (например, натриевые лампы, ртутные лампы, и металлогалоидные лампы), лазеры, электролюминесцентные источники другого типа, пиро-люминесцентные источники (например, факельные), свечеобразные люминесцентные источники (например, газокалильные сетки, источники излучения с угольной дугой), фотолюминесцентные источники (например, газоразрядные источники), катодо-люминесцентные источники, использующие электронное насыщение, гальвано-люминесцентные источники, кристалло-люминесцентные источники, кинескопные люминесцентные источники, термо-люминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники, и люминесцентные полимеры.

[0027] Термин "осветительная арматура" или "светильник" используется здесь как относящийся к осуществлению или конфигурации одного или нескольких осветительных модулей с конкретным форм-фактором, сборкой, или корпусом. Термин "осветительный модуль" используется здесь как относящийся к устройству, включающему в себя один или более источников света того же самого типа, или различных типов. Данный осветительный модуль может иметь любую одну из разнообразных монтажных конфигураций для источника(-ов) света, конфигураций и форм корпуса/оболочки, и/или электрических и механических конфигураций подключения. Кроме того, данный осветительный модуль, может быть связан с (например, включать в себя, быть соединенным с и/или помещенным в корпус вместе с) различными другими компонентами (например, схемой управления), относящимися к работе источника(-ов)) света. "Осветительный модуль на основе СИД" относится к модулю освещения, который включает в себя один или более источников света на основе СИД, как обсуждалось выше, один, или в комбинации с другими источниками света не на основе СИД. "Многоканальный" осветительный модуль относится к модулю освещения на основе СИД, или не на основе СИД, который включает в себя, по меньшей мере, два источника освещения, сконфигурированные так, чтобы соответственно создавать различные спектры излучения, причем каждый отличающийся источник спектра может рассматриваться как "канал" многоканального осветительного модуля.

[0028] Следует отметить, что все комбинации предшествующих концепций и дополнительных концепций, обсуждаемых более подробно ниже (если такие концепции взаимно не противоречивы), рассматриваются как являющиеся частью раскрываемого здесь предложенного изобретения. В частности, все комбинации заявленного объекта патентования, появляющиеся в конце этого раскрытия, рассматриваются как являющиеся частью раскрываемого здесь предмета по изобретению. Следует также отметить, что явно используемая здесь терминология, которая также может появиться в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должна наилучшим образом согласовываться с раскрываемыми здесь конкретными концепциями.

Краткое описание чертежей

[0029] На чертежах, подобные условные обозначения, как правило, относятся к одним и тем же частям на различных видах. Кроме того, чертежи не обязательно представлены в масштабе и, главным образом, служат для иллюстрации принципов изобретения.

[0030] Фиг.1 изображает вид в перспективе первого варианта реализации осветительного модуля на основе СИД, имеющего первый вариант реализации расфокусированной оптики; расфокусированная оптика показана отдельно от многокристального СИД осветительного модуля на основе СИД.

[0031] Фиг.2 - вид в разрезе осветительного модуля на основе СИД из Фиг.1, взятого по линии разреза 2-2 на Фиг.1.

[0032] Фиг.3 - вид в разрезе осветительного модуля на основе СИД из Фиг.1, взятого по линии разреза 3-3 на Фиг.1.

[0033] Фиг.4 - вид в разрезе второго варианта реализации осветительного модуля на основе СИД, имеющего второй вариант реализации расфокусированной оптики.

Подробное описание

[0034] Многокристальный СИД обеспечивает относительно высокие уровни светового выхода. Эффективное смешение светового выхода от различных кристаллов СИД многокристального СИД необходимо для минимизации эффекта цветовых колец/цветовых полос, которые могут быть видимыми вокруг края конфигурации луча, выводимой многокристальным СИД. Современные методики, используемые для смешения светового выхода от различных кристаллов СИД многокристального СИД, имеют один или более недостатков. Например, при современных методиках края конфигурации луча все же могут иметь существенные цветные кольца и/или могут увеличить угол расходимости луча для светового выхода до неудовлетворительного уровня для данного применения. Таким образом, Заявитель осознал и оценил, что будет полезно предоставить расфокусированную оптику для смешения светового выхода при достижении желательного угла расходимости луча. Предоставленная в данном случае расфокусированная оптика включает в себя внешний отражатель, имеющий вогнутую внутреннюю поверхность с изменяющимся профилем, и внутренний отражатель, имеющий выпуклую поверхность, возможно с изменяющимся профилем. С помощью соответствующего выбора конструктивных параметров профилей внутренней поверхности, СИД профиль(-и) выпуклой поверхности, и диапазона углового вращения, в пределах которого заданы упомянутые профили, может быть достигнуто соответствующее смешение светового выхода от данной многокристальной СИД сборки при поддержании удовлетворительной угловой расходимости луча и при рациональном размере сборки.

[0035] В целом, Заявитель осознал и оценил, что было бы полезно иметь расфокусированную оптику, которая удовлетворительно смешивает световой выход из многокристальной СИД сборки.

[0036] В нижеследующем подробном описании в целях объяснения и без ограничения сформулированы характерные варианты реализации, раскрывающие конкретные подробности, чтобы предоставить полное понимание заявленного изобретения. Однако специалисту в данной области техники будет очевидно из настоящего раскрытия, что другие варианты реализации, которые соответствуют приведенным принципам, но отступают от конкретных раскрытых здесь подробностей, остаются в рамках приложенной формулы изобретения. Кроме того, описания известных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не мешать описанию характерных вариантов реализации. Ясно, что такие способы и устройства рассматриваются в пределах объема заявленного изобретения.

[0037] Относительно Фиг.1, в одном варианте реализации осветительный модуль 100 на основе СИД включает в себя первый вариант реализации расфокусированной оптики 110. Расфокусированная оптика 110 показана отдельно от многокристального СИД 101 осветительного модуля 100 на основе СИД. Многокристальный СИД 101 включает в себя четыре отдельных кристалла 103A-D СИД, окруженных куполом 102 СИД. Каждый из кристаллов 103A-D СИД может испускать свет, имеющий спектр, который является уникальным, по меньшей мере, относительно других кристаллов 103A-D СИД. Кристаллы 103A-D СИД установлены на монтажном основании 106. В некоторых вариантах реализации многокристальный СИД 101 может быть СИД источником света XLamp MC-E, доступным от Cree, Inc. (Durham, NC). Однако специалист в данной области техники, для которого полезно настоящее раскрытие, увидит, что другие многокристальные СИД могут быть использованы в комбинации с описанной здесь расфокусированной оптикой 110. Например, расфокусированная оптика 110 может быть сконфигурирована для использования с многокристальными СИД, имеющими больше, или меньше, чем четыре отдельных СИД кристалла, имеющими отдельные кристаллы СИД, размещенные в разном соотношении относительно друг друга, имеющими альтернативные конфигурации монтажа, и/или имеющими альтернативные конфигурации купола СИД. Специалист в данной области техники, для которого полезно настоящее раскрытие, распознает и оценит возможность вариации различных конструктивных параметров, которые могут использоваться при конструировании расфокусированной оптики, основанной на этих принципах, которая производит удовлетворительное смешение светового выхода от отдельных кристаллов многокристального СИД, поддерживая удовлетворительным угол расходимости луча.

[0038] Расфокусированная оптика 110 может быть закреплена в позиции вокруг многокристального СИД 101 и, возможно, может включать в себя структуру выравнивания для способствования закреплению расфокусированной оптики 110 в желаемой ориентации относительно многокристального СИД 101. В некоторых вариантах реализации может использоваться клейкое вещество на границе между основой расфокусированной оптики 110 и монтажным основанием 106, чтобы прикрепить расфокусированную оптику 110 к монтажному основанию 106. Альтернативные или дополнительные связующие элементы между расфокусированной оптикой 110 и монтажным основанием 106, многокристальным СИД 101, и/или другой структурой, также могут быть использованы. В некоторых вариантах реализации расфокусированная оптика 110 может быть прикреплена с использованием механических способов закрепления, включая в себя, но без ограничения, структуру со штырями, зажимами, и т.п., которые сопрягаются с соответствующей структурой на монтажном основании 106. Это взаимозаменяемо включает в себя структуру, вытянутую вверх от монтажного основания 106, которая сопрягается со структурой на расфокусированной оптике 110.

[0039] Участки вогнутой верхней внутренней поверхности 126 внешнего отражателя расфокусированной оптики 110 показаны на Фиг.1, и на Фиг.1 в целом можно видеть, что профиль верхней внутренней поверхности 126 изменяется относительно угла вращения вокруг центральной оси 111 расфокусированной оптики 110. Центральная ось 111 расфокусированной оптики 110 представляет собой ось, которая, вообще говоря, является центральной для всех описываемых здесь внутренних вогнутых отражательных поверхностей. Вообще говоря, центральная ось 111 расфокусированной оптики 110 может также быть центральной для описываемой здесь выпуклой поверхности внутреннего отражателя 140. Обратимся теперь к Фиг.2 и Фиг.3 для более подробного описания нескольких объектов расфокусированной оптики 110. На Фиг.2 показан вид в разрезе осветительного модуля на основе СИД из Фиг.1, взятого вдоль линии разреза 2-2 на Фиг.1, и на Фиг.3 показан вид в разрезе, взятого вдоль линии разреза 3-3 на Фиг.1. Линия разреза 3-3 и линия разреза 2-2 компланарны, и обе проходят через центральную ось 111. Линия разреза 3-3 смещена приблизительно на сорок пять градусов от линии разреза 2-2 относительно угла вращения вокруг центральной оси 111.

[0040] Обращаясь, в частности, к Фиг.2, верхняя внутренняя поверхность 126 внешнего отражателя задает первый профиль 126A верхней внутренней поверхности в первой угловой позиции относительно центральной оси 111, и второй профиль 126B внутренней поверхности во второй угловой позиции относительно центральной оси 111. Первая угловая позиция и вторая угловая позиция смещены на сто восемьдесят градусов друг относительно друга. Первый профиль 126A верхней внутренней поверхности и второй профиль 126B верхней внутренней поверхности имеют общую кривизну и не отличаются друг от друга. Однако первый профиль 126A верхней внутренней поверхности и второй профиль 126B верхней внутренней поверхности имеют разные фокальные точки. Первый профиль 126A верхней внутренней поверхности имеет фокальную точку 127A, которая находится дальше от профиля 126A верхней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и дальше, чем ось 104C светового выхода СИД для кристалла 103C СИД. Каждая ось 104A-D светового выхода СИД является осью, исходящей от центра светоизлучающего участка соответствующего кристалла 103A-D СИД и ориентирована в направлении от монтажного основания и по существу перпендикулярно монтажному основанию 106. Второй профиль 126B верхней внутренней поверхности имеет фокальную точку 127B, которая находится дальше от профиля 126A верхней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и дальше от оси 104B светового выхода СИД для кристалла 103B СИД.

[0041] Внешний отражатель расфокусированной оптики 110 также включает в себя нижнюю вогнутую внутреннюю поверхность 122, которая соединена с вогнутой верхней внутренней поверхностью 126 и располагается ближе к многокристальному СИД 101, чем вогнутая верхняя внутренняя поверхность 126. Нижняя вогнутая внутренняя поверхность 122 задает первый профиль 122A нижней внутренней поверхности в первой угловой позиции относительно центральной оси 111, и второй профиль 122B нижней внутренней поверхности во второй угловой позиции относительно центральной оси 111. Первый профиль 122A нижней внутренней поверхности и второй профиль 122B нижней внутренней поверхности имеют общую кривизну и не отличаются друг от друга. Однако первый профиль 122B нижней внутренней поверхности и второй профиль 122B нижней внутренней поверхности имеют различающиеся фокальные точки. Первый и второй профили 122A и 122B нижней внутренней поверхности имеют большую кривизну, чем профили 126A и 126B верхней внутренней поверхности. Первый профиль 122A нижней внутренней поверхности имеет фокальную точку 123A, которая находится ближе к профилю 122A нижней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и ближе, чем ось 104B светового выхода СИД для кристалла 103B СИД. Второй профиль 122B нижней внутренней поверхности имеет фокальную точку 123B, которая находится ближе к профилю 122B нижней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и ближе, чем ось 104C светового выхода СИД для кристалла 103C СИД.

[0042] Снова обращаясь к Фиг.2, внутренний отражатель 140 окружен верхней внутренней поверхностью 126 и нижней внутренней поверхностью 122 внешнего отражателя. Внутренний отражатель 140 имеет выпуклую поверхность 142, обращенную к многокристальному СИД 101. Многокристальный СИД 101 пересекает центральную ось 104A-D каждого кристалла 103A-D СИД и пересекает центральную ось 111. Выпуклая поверхность 142 задает первый выпуклый профиль 142A в первой угловой позиции относительно центральной оси 111 и второй выпуклый профиль 142B во второй угловой позиции. Первый выпуклый профиль 142A и второй выпуклый профиль 142B имеют общую кривизну и не отличаются друг от друга. Первый выпуклый профиль 142A и второй выпуклый профиль 142B также имеют общую фокальную точку 143A, которая располагается по центральной оси 111. Внутренний отражатель 140 поддерживается поддерживающими распорками 144A и 144B, которые вытянуты между выпуклой поверхностью 142 и нижней внутренней поверхностью 122 внешнего отражателя. Внутренний отражатель 140 в альтернативных вариантах реализации может быть поддержан иначе. Например, одна или более поддерживающих распорок могут вытягиваться от других участков расфокусированной оптики 110, и/или другая поддерживающая структура может вытягиваться от расфокусированной оптики 110, многокристального СИД 101, и/или от монтажного основания 106.

[0043] Примерный ход световых лучей B1 и B2, которые исходят от кристалла 103B СИД, и световых лучей C1 и C2, которые исходят от кристалла 103C СИД, также показан на Фиг.2. Световые лучи B1 и C1 непосредственно падают на профиль 126A верхней внутренней поверхности приблизительно в той же самой точке на профиле 126A верхней внутренней поверхности. Профиль 126A верхней внутренней поверхности отражает световые лучи B1 и C1 так, что световой луч B1 отражается с более большим отклонением наружу, чем световой луч C1. Световые лучи B2 и C2 непосредственно падают на профиль 142A выпуклой поверхности приблизительно в той же самой точке и отражаются наружу к профилю 126A верхней внутренней поверхности. Световые лучи B2 и C2 затем отражаются профилем 126A верхней внутренней поверхности так, что световой луч C2 отражается с более большим отклонением наружу, чем световой луч B2. Фактически, профиль 142A выпуклой поверхности действует так, что переворачивает изображение, приходящее от кристаллов 103B и 103C СИД, тем самым, приводя к тому, что световой луч, исходящий от кристалла 103C СИД и непосредственно падающий на точку на профиле 142A выпуклой поверхности, исходит от расфокусированной оптики 110 с более большим отклонением наружу, чем световой луч, исходящий от кристалла 103C СИД и падающий на ту же самую точку.

[0044] На Фиг.3 показано, что верхняя внутренняя поверхность 126 задает четвертый профиль 126C верхней внутренней поверхности в третьей угловой позиции относительно центральной оси 111 и четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности в четвертой угловой позиции относительно центральной оси 111. Третья угловая позиция и четвертая угловая позиция смещены на сто восемьдесят градусов друг относительно друга. Третья и четвертая угловые позиции смещены приблизительно на сорок пять градусов от соответствующих первой и второй угловых позиций в первом направлении вращения. Третий профиль 126C верхней внутренней поверхности и четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности имеют общую кривизну и не отличаются друг от друга. Однако третий профиль 126C верхней внутренней поверхности и четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности отличаются от первого профиля 126A верхней внутренней поверхности и второго профиля 126D верхней внутренней поверхности. В частности, третий профиль 126C верхней внутренней поверхности и четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности имеют большую кривизну, чем первый профиль 126A верхней внутренней поверхности и второй профиль 126D верхней внутренней поверхности.

[0045] Кроме того, третий профиль 126C верхней внутренней поверхности и четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности имеют отличающиеся друг от друга фокальные точки, и отличаются от первого и второго профилей 126A и 126B верхней внутренней поверхности. Третий профиль 126C верхней внутренней поверхности имеет фокальную точку 127C, которая более отдалена от центра, чем третий профиль 126C верхней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и более отдалена от центра, чем ось 104C светового выхода СИД. Четвертый профиль 126D верхней внутренней поверхности имеет фокальную точку 127D, которая более отдалена от центра третьего профиля 126D верхней внутренней поверхности, чем центральная ось 111, и более отдален