具有光导的灯具制造技术

一种灯具，包括光导（72），该光导（72）在一侧具有光出耦合元件（77），并且在另一侧具有平的光输出表面（78），该平的光输出表面（78）在使用该灯具时是可见的。固态照明元件（84）阵列布置在面向总体光输出方向（80）的光导边缘周围。相应的反射器（90）与每个固态照明元件（84）相关联，用于将光反射到光导（72）中。通过提供全部面向总体光输出方向的照明元件，它们可以形成为单个单元，或可以形成为少量子单元，从而简化制造。反射器的设计、照明元件的定位和光出耦合元件的设计可以一起用于创建非对称的光输出光束形状。不同照明元件的启动可用于提供不同的非对称光输出。

Luminaires with photoconductivity

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光导的灯具
本专利技术涉及利用光导和被布置为将光耦合至光导的边缘部分的多个固态照明元件的灯具。
技术介绍
例如LED照明的固态照明（SSL）因为其相对于例如白炽照明、荧光照明和卤素照明的传统照明的能源证书和杰出的寿命而得到迅速普及。然而，这种SSL设备的市场渗入不是没有挑战。例如，SSL设备的购入费用仍然高于同等传统光源的购入费用，尽管这种SSL设备的实际成本由于其长得多的寿命而显著较低。另一个严重挑战是提供包括SSL元件的提供与这种传统光源相同的视觉体验的灯具。这远不是一个微不足道的挑战，考虑到这种灯具通常包括充当点光源的多个SSL元件，这可能导致基于SSL的灯具的发光输出中的像素化和眩光。因为这个原因，某个灯具可以包括例如漫射器的附加的光学元件，以漫射灯具的发光输出，从而减少像素化和眩光效应。这种漫射器的一个特定类别是光导，这是包括相对的全内反射表面的光学体，其中来自诸如LED的SSL元件的光通常通过在相对的全内反射表面之间延伸的边缘表面而耦合至光导中。使用出耦合结构（例如在其中一个表面上）来将光耦合到光导外部，这中断了全内反射并且允许光逸出光导。因此，通过以特定图案布置出耦合结构，光导的发光输出分布可以被控制在某个角度。光导的一示例在US8,033,706B1中被公开。在某些应用领域中，例如室外照明，产生具有良好漫射特征（即具有均匀照亮的光出射表面）的非对称光束可能在美学上是期望的。利用光导来满足这些要求不是微不足道的。在一些情况中，期望不示出像素化但也是非对称的光输出。申请人提出的一个解决方案是提供水平安装的并具有围绕边缘的至少一部分的光源布置的光导。通过选择接通哪些光源，可以创建非对称光输出。这使得非对称光束能够被形成为具有良好的均匀性，即基本上利用整个光出射表面以及利用定向控制来形成的光束。然而，此设计要求光源安装在边缘对面，从而要求柔性载体电路板，否则要求单独安装光源。
技术实现思路
本专利技术寻求提供一种具有光导的灯具，其可以产生具有良好均匀性的非对称光束，并且可以简单地且低成本地制造。根据本专利技术的示例提供了一灯具，包括：光导，包括在第一主表面和第二主表面之间的边缘部分，其中第一主表面限定了光出耦合元件并且第二主表面是在使用灯具时可见的平的光输出表面，其中总体光输出方向与第二主表面垂直；面对第一主表面的输出反射器；固态照明元件阵列，布置在边缘部分周围并且每个固态照明元件具有沿着总体光输出方向延伸的光轴并面对总体光输出方向；以及照明元件反射器阵列，其中相应反射器与每个固态照明元件相关联来用于将光反射至光导中。通过提供全部面向总体光输出方向的照明元件，它们可以形成为单个单元，或者可以形成为少量子单元，从而简化制造。照明元件反射器基本上将光重定向至横向方向（即垂直于总体光输出方向）以便进入光导。对于每个照明元件存在一反射器。然而，它们也实行将来自照明元件的输出光束形状（例如朗伯分布）转换为来自光导的提供期望的输出的期望的光束形状。它们可以起到准直器的作用。表述“固态照明元件阵列……每个固态照明元件具有沿着总体光输出方向延伸的光轴”要理解为每个单独固态元件的光轴大约（即在与总体光输出方向成10度的圆锥内）或精确地与所述光输出方向平行。照明元件例如安装在在水平平面上，平行于光导的平面。这改进了热管理。照明元件的反射器的设计、照明元件的定位和光出耦合元件的设计可以共同创建非对称光输出光束形状。更进一步地，不同照明元件的启动可以用来提供不同非对称光输出。平的第二主表面为灯具的光输出面提供干净的美学外观，其中光出耦合元件在相对表面上，确保跨可见第二主表面的均匀光强度。第二主表面可以是灯具的最后输出面，或可以存在另外的透明保护板。固态照明元件阵列可以被提供在具有环形或部分环形的平的印刷电路板上。此形状匹配光导的外部形状。这意味着照明元件可以以常规方式被提供在印刷电路板上。印刷电路板可以是单件或多件板，但是在每个板件上存在多个照明元件。平的印刷电路板例如具有C形，并且其中固态照明元件在远离端部处比在端部处被更紧密地放置在一起。光导的边缘部分可以具有阶梯形状，其中每个固态照明元件位于在一阶梯部分。阶梯部分意为光导和照明元件之间的界面，可以垂直于从照明元件反射器到光导中的光照的期望的总体方向。此方向因此可以不必朝向光导的形状的中心。通过使不同照明元件令其输出被反射朝向不同方向（不是全部平行地指向或全部指向光导的中心点），可以获得复杂的期望的光输出分布。阶梯形状允许光输出的更好的均匀性。光导和照明元件反射器阵列可以形成为集成单元。这减少了部件的数量。光导的外部形状例如大致（即如果提供有阶梯，则排除该阶梯）是圆形或椭圆形。光出耦合元件可以包括3D光学元件或印刷白点。在一个示例中，光出耦合元件包括棱柱形元件。这些中断光导中的全内反射，使得光然后从第一主平面或第二主平面或者两者逸出。排除光出耦合元件，光导优选地具有均匀的厚度。这提供了一个简单制造选项。例如存在超过500个光出耦合元件的阵列。小型光出耦合元件的高密度给予了均匀的光输出分布。照明元件反射器可以包括反射性笛卡尔卵形线。这些将来自固态光元件的球形输出匹配至期望的波前以便进入光导。例如存在超过20个固态照明元件的阵列。灯具优选地包括布置为单独控制固态照明元件的控制器。这使得不同输出光束能够被灯具的共同物理设计所限定。光导可以包括选自聚碳酸酯，聚（甲基丙烯酸甲酯）和聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物材料。举例来说，灯具可以是室外灯具，如路灯。本专利技术也可以应用于室内照明。附图说明通过参考附图，通过非限制性示例的方式且更详细地描述专利技术的实施例，在附图中：图1示出了申请人提出的灯具的透视图；图2示出了根据图1的灯具的截面图；图3示出了利用不同配置的灯具实现的发光输出轮廓；图4示出了根据本专利技术的灯具的示例；图5以透视图示出了在图4的灯具中使用的印刷电路板；图6以平面图示出了在图4的灯具中使用的印刷电路板；图7示出了在图4的灯具中使用的照明元件反射器的布置；图8示出了照明元件反射器的一种设计的转换过程；图9A和9B更详细地示出了在图4的灯具中使用的光导；图10示出了具有阶梯外部边缘的光导的示例；图11更详细地示出了图10的光导的阶梯；图12示出了不同的LED如何被定向朝向不同方向；图13示出了灯具的示例强度图；图14示出了可以如何将光导和照明元件反射器阵列形成为集成单元；以及图15更详细地示出了图14的一部分。具体实施方式应该理解附图纯粹是示意性的并且不是按比例绘制的。也应该理解，贯穿附图，相同的附图标记用于指示相同或相似部分。本专利技术提供一灯具，其包括在一侧具有光出耦合元件并且在另一侧具有在灯具的使用中可见的平的光输出表面的光导。固态照明元件阵列布置在面向总体光输出方向的光导的边缘周围。相应的反射器与每个固态照明元件相关联以便将光反射至光导中。通过提供全部面向总体光输出方向的照明元件，它们可以形成为单个单元，或可以形成为少量子单元，从而简化制造。反射器的设计、照明元件的定位和光出耦合元件的设计可以一起用于创建非对称光输出光束形状。不同照明元件的启动可以用来提供不同的非对称光输出。首先将讨论申请人已提出的灯具设计。图1示意性描绘了灯具1的透视图，以及图2示意性描绘了灯具1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灯具，包括：光导（72），包括第一主表面（76）和第二主表面（78）之间的边缘部分（74），其中所述第一主表面限定光出耦合元件（77），以及所述第二主表面是在使用所述灯具时可见的平的光输出表面，其中总体光输出方向（80）垂直于所述第二主表面；输出反射器（82），面向所述第一主表面（76）；固态照明元件（84）阵列，被布置在所述边缘部分周围，并且每个固态照明元件（84）具有沿所述总体光输出方向延伸的光轴并面向所述总体光输出方向；以及照明元件反射器（90）阵列，其中相应的反射器与每个固态照明元件相关联，以便将光反射至所述光导中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.02 EP 17158805.61.一种灯具，包括：光导（72），包括第一主表面（76）和第二主表面（78）之间的边缘部分（74），其中所述第一主表面限定光出耦合元件（77），以及所述第二主表面是在使用所述灯具时可见的平的光输出表面，其中总体光输出方向（80）垂直于所述第二主表面；输出反射器（82），面向所述第一主表面（76）；固态照明元件（84）阵列，被布置在所述边缘部分周围，并且每个固态照明元件（84）具有沿所述总体光输出方向延伸的光轴并面向所述总体光输出方向；以及照明元件反射器（90）阵列，其中相应的反射器与每个固态照明元件相关联，以便将光反射至所述光导中。2.根据权利要求1所述的灯具，其中所述固态照明元件（84）阵列被提供在具有环形或部分环形形状的平的印刷电路板（86）上。3.根据权利要求2所述的灯具，其中所述平的印刷电路板（86）具有C形，以及其中所述固态照明元件在远离所述端部处比在所述端部处被更紧密地放置在一起。4.根据前述权利要求中任一项所述的灯具，其中所述光导的所述边缘部分（74）具有阶梯形状，其中每个固态照明元件位于一阶梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：F穆尼奥斯费尔南德斯，JF拉波特，T德弗朗德尔，A弗里登博格，H沃斯，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL