包括光学混光棒的照明系统技术方案

本发明专利技术涉及一种照明系统，所述照明系统包括至少一个光源和光学混光棒。所述照明系统包括棒保持器，所述棒保持器将所述光学混光棒保持在某一位置上，在该位置上，所述光学混光棒的入射表面被布置在所述光源的发射窗口上方。所述光学混光棒是以柔性固体透明材料形成的，并且所述棒保持器适于向所述光学混光棒提供压力，并且所述压力适于将所述光学混光棒的所述入射表面和所述光源的所述发射窗口挤压到一起。所述光学混光棒包括凸起入射表面，并且所述压力将所述凸起部平压在所述光源的所述发射窗口。

【技术实现步骤摘要】
包括光学混光棒的照明系统
本专利技术涉及一种照明系统，其包括提供均质、均匀光束的光学混光器，其中所述光学混光器由固体透明材料形成，并且光通过入射表面进入所述光学混光器，并通过所述光学混光器反射到出射表面，所述光从所述出射表面离开所述光学混光器。
技术介绍
在光照行业中，混光棒被广泛用于从光源收集光，并且将所收集的光混合成光束。来自光源的光通过输入端进入混光棒并传播穿过混光棒，并且通常在混光棒的侧壁上被反射一次或多次。由于多重反射，结果便是来自光源的光得以混合，并且混光棒输出端处的光分布实质上是均匀的。因此，光棒被用于从具有不均匀光分布的光源来提供实质上均匀的光分布。此外，混光棒常常用于混合来自具有多个光发射器的光源的光，这些光发射器发射不同色彩的光，并且其中混光棒的目的在于将来自不同光发射器的光混合成一个均匀光束，并且所有色彩都同等地混合。举例而言，混光棒被广泛地用于混合来自4合1RGBWLED的光，所述4合1RGBWLED包括发射红光的红色LED晶粒、发射绿光的绿色LED晶粒、发射蓝光的蓝色LED晶粒和发射白光的白色LED晶粒(典型的磷基晶粒)。如现有技术中所知，混光棒可具有许多不同的形状，并且通常以光学透明材料的固体形式来提供，其中混光棒内部的光在传播穿过光棒时经历全内反射。现有技术的固体混光棒是以PMMA或玻璃来提供。或者，混光棒也可例如以涂覆有反射材料的金属或玻璃而提供成具有反射表面的中空体，然而，这些混光棒的生产相对昂贵，并且由于反射时的光损失而无效。PMMA或玻璃的已知固体混光棒是布置在光源的发光窗口上方某一距离处，以便不会刮擦或不会以其它方式毁坏发光窗口或入射表面。因此，在光源的发射窗口与固体混光棒的入射表面之间引入气隙，并且由于从发光窗口到空气的传输以及由于从空气到混光棒的传输，因而进入光棒的光量减少。此外，来自光源的某些光将发射到光棒的入射表面外部，因而不会进入光棒。因此，损失了显著量的光。已知的是，由于气隙导致的折射率变化而产生的光损失可通过在以下方式减少：在光源的发光窗口与固体混光棒的入射表面之间提供折射率匹配材料。然而，这种方法显著增加制造过程的成本，因为需要手工地提供折射率匹配材料。提供折射材料的方法是困难的，并且执行这种方法的人员必须非常小心，因为光源和光棒很小(小于1cm2)。另外，存在折射率匹配材料随时间的推移而流出的风险，因为大多数适当的和能够胜任的折射率匹配材料都形成为凝胶。WO06049801公开一种具有机械去耦光学元件的LED封装，其中去耦光学元件通过气隙与LED晶粒成光学接触。WO06049801还确实公开了：光学元件通过设置在气隙内的薄光学传导层而光学耦合到LED晶粒。适用于光学传导层的材料的实例包括折射率匹配油，和具有类似光学性质的其它液体或凝胶。WO12083957公开一种提供均质、均匀光束的光学混光器，其中所述光学混光器由固体透明材料形成，并且光通过入射表面进入所述光学混光器，并通过所述主体反射到出射表面上，所述光从所述出射表面离开所述光学混光器。所述光学混光器包括形成为截头棱锥体(pyramidfrustum)的第一部件和形成为截头圆锥体(conefrustum)的第二部件，其中所述截头棱锥体的顶部表面形成入射表面，而截头圆锥体的底部表面形成出射表面。这项专利技术还涉及一种照明设备，所述照明设备包括许多个光源和此类光学混光器。DE19961527A1公开一种灯具，其中发光二极管布置在灯壳体中并且布置在电路板上。导光器布置在灯具壳体的外罩中，并且当外罩布置到灯具壳体上时，所述导光器便布置在发光二极管上方。灯具壳体填充有灌封化合物。在一个实施方案中，发光二极管保持在电路板上方的柔性导体条上。导光器是非弹性的，并且当外罩附接到灯具壳体上时，所述导光器会使柔性导体条朝向电路板弯曲。在另一个实施方案中，导光器是永久弹性导光器，当外罩布置到灯具壳体上时，所述导光器被压靠在发光二极管。所存在的风险是：当将导光器布置在发光二极管上方时，空气、灌封化合物或其它材料将被布置在发光二极管与导光器之间。另外，也难以将导光器布置在发光二极管上方的精确位置中。
技术实现思路
本专利技术的目标在于解决上文所描述的关于现有技术的限制，并且提供一种具有混光棒并具有改进的光学效果的照明系统，其中所述混光棒从光源收集光。在专利技术详述中将描述根据本专利技术的照明系统和方法所实现的优点、益处和技术效果。附图说明图1a至图1f示出根据本专利技术的照明系统的实施方案；图2a至图2d示出图1a至图1f中的照明系统的横截面，并且示出根据本专利技术的提供此类照明系统的方法。图3a至图3c示出根据本专利技术的光学混光棒和照明系统；图4a至图4c示出根据本专利技术的另一光学混光棒和照明系统；图5a至图5c示出根据本专利技术的另一光学混光棒和照明系统；图6a至图6b示出根据本专利技术的照明系统的另一实施方案的横截面视图；图7a至图7c示出根据本专利技术的照明系统的另一实施方案的横截面视图；图8a至图8c示出根据本专利技术的照明系统的另一实施方案的横截面视图；图9a至图9c示出根据本专利技术的照明系统的另一实施方案的横截面视图。图10a至图10c示出根据本专利技术的照明系统的另一实施方案的横截面视图。具体实施方式本专利技术是根据一种照明设备来描述，所述照明设备包括许多个可产生光束的LED，然而，本领域技术人员会认识到，本专利技术可用在使用任何种类光源和/或其组合的照明设备中，所述光源如放电灯、OLED、PLED、等离子体源、卤素源、荧光光源等。应了解，所示的实施方案是简化的并且示出了本专利技术的原理，而非展示确切的实施方案。因此，本领域技术人员将了解，本专利技术可以许多不同的方式加以实施，并且还进一步包括除所示部件之外的其它部件。图1a至图1f示出根据本专利技术的照明系统101的实施方案，其中图1a示出透视图，图1b示出侧视图，图1c示出分解透视图，图1d示出移除了LED和LEDPCB的底部透视图，图1e示出单独压力部件的底部透视图，并且图1f示出棒保持器的顶视图。照明系统包括至少一个光源103，所述光源103如箭头107所示从发射窗口105发射光。在所示的实施方案中，所述光源是4合1LED，其包括发射红光的红色LED晶粒、发射绿光的绿色LED晶粒、发射蓝光的蓝色LED晶粒和发射白光的白色LED晶粒，并且这些LED晶粒由发射窗口105覆盖以便保护这些LED晶粒。然而，应了解的是，可使用由发射窗口所覆盖的任何类型的光源。包括入射表面111、侧表面113和出射表面115的光学混光棒108通过光棒保持器117而布置在发光窗口105上方。来自光源的光107通过入射表面111进入光学混光棒108，然后通过侧表面113处的反射而传输穿过光学混光器，并且通过出射表面115离开光学混光器。光学混光棒可用现有技术中所描述的许多不同方式加以实施，并且可根据光源以及应产生的光束的类型加以优化。所示的光学混光棒只是用作可能的光学混光棒的实例。光学混光棒是以固体柔性光学透明材料来提供。固体柔性光学透明材料可为任何的固体光学透明材料，这些材料是柔性的并且可压靠在发射窗口，而不会毁坏发射窗口105和光学混光棒的入射表面111。举例而言，透明硅树脂材料是适合的材料，因为硅树脂比发光窗口中所用的玻璃材料更柔软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统，所述照明系统包括：至少一个光源，所述光源从发射窗口发射光；光学混光棒，所述光学混光棒由固体透明材料形成，并且所述光学混光棒包括入射表面、侧表面和出射表面，其中来自所述光源的光通过所述入射表面进入所述光学混光棒，并且通过所述侧表面处的反射而传输穿过所述光学混光棒，并且通过所述出射表面而离开所述光学混光棒；棒保持器，所述棒保持器适于将所述光学混光棒固定在某一位置上，在所述位置上，所述入射表面被布置在所述发射窗口上方；其中所述光学混光棒是以柔性固体透明材料形成，并且所述棒保持器适于将所述入射表面布置成与所述发射窗口接触，并且所述棒保持器包括压力机构，所述压力机构适于向所述光学混光棒提供压力，所述压力适于将所述入射表面和所述发射窗口挤压到一起，并且其中所述入射表面包括至少一个凸起部，所述凸起部具有渐增的厚度。

【技术特征摘要】
2013.11.21 DK PA2013707151.一种照明系统，所述照明系统包括：至少一个光源，所述光源从发射窗口发射光；光学混光棒，所述光学混光棒由固体透明材料形成，并且所述光学混光棒包括入射表面、侧表面和出射表面，其中来自所述光源的光通过所述入射表面进入所述光学混光棒，并且通过所述侧表面处的反射而传输穿过所述光学混光棒，并且通过所述出射表面而离开所述光学混光棒；棒保持器，所述棒保持器适于将所述光学混光棒固定在某一位置上，在所述位置上，所述入射表面被布置在所述发射窗口上方；其中所述光学混光棒是以柔性固体透明材料形成，并且所述棒保持器适于将所述入射表面布置成与所述发射窗口接触，并且所述棒保持器包括压力机构，所述压力机构适于向所述光学混光棒提供压力，并且其中所述入射表面包括至少一个凸起部，所述凸起部具有渐增的厚度，其中所述压力适于迫使所述凸起部平抵在所述发射窗口。2.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述凸起部的所述厚度从所述光学混光棒的所述侧表面朝向所述入射表面的中心增加。3.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料的硬度小于肖氏A硬度计刻度上的95。4.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料的硬度大于肖氏A硬度计刻度上的65。5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料包括硅树脂。6.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述压力机构包括挤压式光学部件，所述挤压式光学部件适于通过将所述挤压式光学部件压向所述光学混光棒的所述出射表面来向所述光学混光棒提供所述压力。7.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述棒保持器包括：布置在所述光源附近的棒支撑部件，所述棒支撑部件适于容纳所述光学混光棒和将所述光学混光棒支撑在某一位置上，在所述位置上，所述光学混光棒的所述入射表面的至少一部分置放在所述光源的所述发射窗口上；以及单独压力部件，所述单独压力部件适于将所述棒支撑部件接合在互锁位置上，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：T文瑟，
申请(专利权)人：马田专业公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK