具有光学元件的LED照明器制造技术

一种LED照明器，包括LED元件的LED阵列和光学元件。该光学元件包括一个或多个部分反射或部分透射元件，该一个或多个部分反射或部分透射元件定位成垂直于LED阵列的平面。以这种方式，部分反射元件通过反射由LED元件发射的光的一部分来创建虚拟源或虚拟LED元件，同时允许原始的或“真实的”LED元件通过部分透射光而仍然可见。而仍然可见。而仍然可见。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光学元件的LED照明器


[0001]本公开涉及LED照明器领域，尤其涉及一种具有附加光学元件的LED照明器。

技术介绍

[0002]LED照明器正越来越多地用于商业照明装置，例如道路照明装置，工业照明装置等。在这些情况下，LED照明器通常包括LED元件的阵列，每个LED元件由可见光LED和对应的透镜形成。
[0003]这种光学架构在商业照明装置中是特别有利的，因为它们是高能量效率的。然而，每个LED使用单独的透镜导致了例如相比于与该阵列具有相同尺寸的单个均匀光源而言具有增加的眩光的LED照明器。
[0004]因此，期望提供一种LED照明器，其益处在于具有减少的眩光，而不会具有更低的能量效率。
[0005]一种可能的方法可以是减小LED阵列的节距，即减小LED阵列的各不同LED元件之间的距离。节距的减小意味着人眼不太能够区分各个单独的LED元件，从而导致由照明器发射的光更均匀和更少炫目。然而，随着LED元件的数量的二次增加，LED阵列的节距的减小导致更高的成本。透镜的尺寸也将减小，这使得它们更难以制造。

技术实现思路

[0006]本专利技术由权利要求书限定。
[0007]根据本专利技术的一个方面的实例，提供了一种LED照明器，包括：LED元件的阵列，每个LED元件配置为发射光，设置在第一平面中；以及光学元件，其包括一个或多个部分反射元件，每个部分反射元件定位成直接接收由LED元件的阵列的LED元件发射的光并且包括垂直于第一平面定位的光入射表面，并且其中每个部分反射元件配置成使用至少光入射表面反射所接收的光的第一部分并且透射所接收的光的第二不同部分，并且其中至少一个部分反射元件定位成：使得使用光入射表面反射的直接接收的光的第一部分的虚拟源位于该部分反射元件从其直接接收光的LED元件和相邻LED元件之间。
[0008]本公开使用一个或多个部分反射元件来有效地分离由LED元件发射的光，使得由LED元件发射的光的第一（反射）部分看似源自位于LED元件的侧部的虚拟源，并且使得由LED元件发射的光的第二（透射）部分看似源自LED元件本身。
[0009]这导致LED元件的阵列的有效节距减小，通过在各（真实的）LED元件之间创建一个或多个虚拟源（虚拟LED元件），而无需在阵列中提供额外的LED元件。因此，由特定LED元件发射的光看起来至少部分地在真实LED元件和至少一个虚拟LED元件上重新分布，从而减小任何单个LED元件的表观亮度（对由LED照明器输出的光的总量值具有最小影响），从而使LED照明器的外观柔和并减少明显的眩光。
[0010]此外，现有的LED板和透镜板可以被重新使用，从而最小化最终用户的成本。
[0011]部分反射元件包括光入射表面，该光入射表面反射直接接收的光中的至少一些，
即有助于由部分反射元件执行的光反射。因此，光入射表面充当用于反射光的界面。部分反射元件可以包括用于反射接收到的光的一个或多个其他界面，即，有助于反射光的第一部分。
[0012]将用于反射光的光入射表面定位成垂直于第一平面导致使用至少光入射表面反射的光看似来自于同一虚拟LED元件，从而减小LED阵列的表观或有效间距。该方法还意味着光束的反射部分和透射部分被引导远离第一平面，以保持LED照明器输出的光的总量值（假设散射和吸收可忽略）。所提出的方法避免了光（先前将已经被LED照明器输出）反射回LED阵列。
[0013]优选地，光入射表面是基本平坦的和/或平滑的表面区域（即，光滑表面），以增加LED照明器的表观亮度均匀性，并减少与原始发光强度分布的偏差。平坦表面区域有助于避免表面偏离垂直对称平面。（光学）平滑表面减少散射，使得反射和/或透射是镜面或近似镜面。
[0014]至少一个部分反射元件设置在LED元件的阵列的两个相邻LED元件之间，使得直接接收的来自这两个元件中的一个的已经使用至少光入射表面反射的光的虚拟源位于两个相邻LED元件之间。这增加了真实和虚拟LED元件的表观位置均匀性（例如分布）以及从其输出的光的亮度均匀性。优选地，至少一个部分反射元件设置在两个相邻LED元件之间，使得该虚拟源位于两个相邻LED元件之间的（近似）中间。
[0015]在一些实施例中，LED元件的阵列的每个LED元件配置为发射具有至少一个镜像对称平面的发光强度分布的光，并且每个部分反射元件的光入射表面被定位成平行于该每个部分反射元件从其直接接收光的LED元件的一个或多个发光强度分布的镜像对称平面。将每个部分反射元件的光入射表面排列成平行于镜像对称平面导致虚拟源看似具有与该每个部分反射元件从其直接接收光的LED元件的发光强度分布的一部分对称的部分发光强度分布。这增加了在LED照明器上输出的发光强度的均匀性，这由观察者相对于特定观看方向来感知并减少眩光。特别地，这种方法使得所有源（真实和虚拟）从观看方向的范围看似乎具有更均匀的亮度。
[0016]优选地，所述光学元件被配置成：对于每个部分反射元件而言，由所述部分反射元件最后反射的所述LED照明器输出的第一光具有由所述照明器输出的对应的第二光，所述第二光最后被另一部分反射元件反射，所述对应的第二光相对于平行于所述部分反射元件的对称平面具有关于所述第一光的镜像对称性。
[0017]换句话说，多个光线（已经经受任何部分反射元件的反射）或多个反射的光线中的每一个可以是由LED照明器输出的两个反射光线（已经经受任何部分反射元件的反射）的组中的一个反射光线。该两个光线的组中的第一光线与该两个光线的组中的第二其他光线关于平行于最后反射第一光线（在照明器输出光线组之前）的部分反射元件的对称平面具有镜像对称性。
[0018]优选地，所述多个反射的光线中的每一个可以具有其自己的唯一对应的镜像反射的光线。
[0019]多个光线可以包括由LED照明器输出的已经由部分反射元件反射的所有光线的至少90%，例如至少95%，例如至少99%。
[0020]与不包括该光学元件的LED照明器相比，这种配置可导致LED照明器的总体发光强
度分布不变（在误差的合理裕度内，例如
±
10%或
±
1%），但是具有改进的表观亮度均匀性。
[0021]部分反射元件的适当定位和配置可以实现该配置。
[0022]特别地，部分反射元件可被布置成使得LED元件和部分反射元件（其反射由LED元件输出的光）的每一组合对应于另一LED元件和反射由另一LED元件输出的光的另一部分反射元件的另一组合。由另一部分反射元件反射的（从另一LED元件接收）光是由原始部分反射元件反射的（从原始LED元件接收）光的镜像。
[0023]例如，可以通过将每个部分反射元件成形为两个部分反射元件（该两个部分反射元件形成两个部分反射元件的组）中的一个来实现该配置。该组中的两个部分反射元件定位成彼此平行，并且优选地定位成（并且LED阵列被适当地配置成），使得由（该组中的）第一部分反射元件反射的光是由（该组中的）第二部分反射元件反射的光的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种LED照明器（200，300，400，500，600，700，800，900，1000），包括：LED元件（215，216，315，415，515，516，615，616,715，716，815，816，915，916，1015，1016）的阵列（210，310，410），每个LED元件被配置为发射光，被设置在第一平面（290）中；以及光学元件（220，320，420），所述光学元件包括一个或多个部分反射元件（250，251，260，350，351，450，550，650，750，850，950A，950B，1050A，1050B，1050C），每个部分反射元件定位成直接接收由该LED元件的阵列的LED元件（215，315，415）发射的光并且包括垂直于所述第一平面定位的光入射表面（255），其中每个部分反射元件配置成使用至少所述光入射表面反射所接收光的第一部分（281，394）并且透射所接收光的第二不同部分（282，395），并且其中至少一个部分反射元件（250，251）被定位成：使得使用所述光入射表面反射的直接接收的光的第一部分的虚拟源（218）位于该部分反射元件从其直接接收光的LED元件和相邻LED元件之间。2.根据权利要求1所述的LED照明器（200，300，400，500，600，700，800，900，1000），其中：LED元件的阵列的每个LED元件（215，216，315，415，515，516，615，616,715，716，815，816，915，916，1015，1016）被配置为发射具有至少一个镜像对称平面的发光强度分布的光，每个部分反射元件（250，251，260,350,351,450，550,650,750，850，950A，950B，1050A，1050B，1050C）的光入射表面被定位成平行于所述每个部分反射元件从其直接接收光的LED元件的一个或多个发光强度分布的镜像对称平面，优选地，其中由每个LED元件发射的光的发光强度分布是相同的。3.根据权利要求2所述的LED照明器（200，300，400，500，600），其中，由所述LED元件的阵列的每个LED元件（215，216，315，415，515，615，616）发射的光的发光强度分布具有有限数量的镜像对称平面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的LED照明器（200，300，400，500，600，800，900，1000），其中每个部分反射元件（250，251，260,350,351,450，550,650,850，950A，950B，1050A，1050B，1050C）和所述每个部分反射元件从其直接接收光的LED元件（215，216，315，415，515，516，615，616,815，816，915，916，1015，1016）之间的距离介于下述距离的0.1倍至0.4倍之间，该距离为所述至少一个部分反射元件从其直接接收光的LED元件到相邻LED元件之间的距离。5.根据权利要求1至4中任一项所述的LED照明器（200，300，400，500，600，700，800，900，1000），其中每个部分反射元件（250，251，260,350,351,450，550,650,750,850，950A，950B，1050A，1050B，1050C）的厚度不大于lmm，优选地不大于0.8mm，并且优选地不大于0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：