包括光导的照明设备制造技术

本发明专利技术提供一种包括发光单元（２）的照明设备（１）。发光单元（２）包括光源（１００）和布置成对光源光（１１１）进行准直的基本上平坦光导（２００）。光导（２００）具有入口窗（２１０）、边窗（２２０）、第一光导表面（２０１）、第二光导表面（２０２）、第一侧边（２３０）和第二侧边（２４０）。第一光导表面（２０１）和第二光导表面（２０２）中的一个或者多个包括多个槽（３００）。以这一方式获得纬度方向准直。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括光导的照明设备和这样的光导本身。
技术介绍
相对平坦的照明设备在本领域中是已知的，并且例如在US7025482和US7181378 中有描述。US7025482描述了一种能够高效均勻地仅向需要照明的区域辐射照明光的光导构 件和照明设备。因此，反射面由诸如按照同心圆形状加宽的许多槽等的反射条来构造。来自 光源单元的光通过诸如反射棱镜等扩散部分朝向这一整个反射面加宽而无不规则。因此可 以仅照亮实际上需要照明的范围而无不规则，并且提高了使用前光的照明范围的可见性。US7181378描述了用于将输入辐射的第一分布转换成输出辐射的第二分布的装置 和用于制造这样的装置的方法。在一些实施例中，可以通过生成三个有源光学表面的二维 表示(包括分别基于第一、第二和第三广义笛卡尔椭圆来计算第一、入口(entry)和第二表 面的分段，并且相继地重复计算第一和第二表面的分段)并且围绕中心轴旋转地扫描二维 表示从而提供三维表示，来限定该装置。在一些实施例中，第一和/或第二表面的部分可以 全内反射(TIR)。这一文献具体描述一种包括接收光的主体的折叠光学器件装置，该主体包 括第一、第二和第三表面；第三表面限定腔，并且第三表面的至少部分有折射力；第二表面 从腔大体上径向地延伸开，并且第二表面包括反射区；并且第一表面的至少第一部分提供 内反射折叠，并且第一表面的至少第二部分在主体与主体外部之间提供折射过渡。另外，W02008047278描述了一种包括光导层和多个LED的照明器，这些LED容纳 于光导层中布置的至少一个孔中，用于向光导层中发射光。光导层还包括用于从光导层输 出耦合光的至少一个输出耦合结构。
技术实现思路
高效高通量LED封装的可用性允许非常规形状的照明器设计。精巧的平坦发光系 统可以基于光导板，即诸如PMMA、PC、玻璃等电介质材料的板。这样的系统的优点一方面可 以在于它们的精巧外观(即设计优点)，但是另一方面在于它们不显眼的外观(薄外形规格 允许它们容易与它们的环境相融或者隐藏于墙壁或者天花板后)。一般而言，可以用简单直 接方式操纵在这样的光导板的平面中的光方向(这里也表示为“纵向准直”)通过使用输 入耦合(incoupling)结构(例如对漏斗或者光束加宽结构进行准直)。操纵正交光方向 (与板垂直)通常需要板中的厚度变化，以便进行准直(这里也表示为“纬度方向准直”)。 然而，一般不希望厚度增加(如在光导的情况中那样)，因为它可能破坏系统的纤细外观。 另一方面，楔状厚度减少可能使可制造性(特别是细边)复杂化，并且一般可能需要使厚度 增加的附加光引导光学器件。另外，准直器可以用来向光纤或者波导中耦合来自光源的光。问题可能在于，准直 器可能并不容易能够对光纤或者波导的所有光进行准直，特别是对比准直器和/或光源更薄的光纤或者光导中的光更是不易。 因此，问题在于如何操纵所有方向上的光分布(特别是为纬度方向准直)而基本 上未明显变化光导(或者“准直器”或者“波导”)的厚度。厚度基本上恒定的系统的优点 在于，它允许相对容易地制造并且可以相对容易地安装为家具(或者家具元件)或者实施 于家具中的精巧薄照明器设计。因此，希望提供一种基于光导的替代平坦照明设备，并且还 改进这样的平坦光导的光束形状。因此，本专利技术的一个方面提供一种替代照明设备，其优选地还至少部分地消除一 个或者多个上述弊端，并且优选地提供准直的光束或者更为准直的光束。另外，一个方面提供一种用于作为如下设备使用的替代“耦合器”或者“光输入耦 合设备”，该设备用于向波导或者光纤线性阵列中耦合光源光，该设备优选地还至少部分地 消除一个或者多个上述弊端，并且优选地提供准直的光束或者更为准直的光束。根据第一方面，本专利技术提供一种布置成生成照明设备光(这里也表示为“设备 光”)的照明设备，该照明设备包括发光单元，该发光单元包括光源、布置成生成光源光； 以及基本上平坦(平面)光导，布置成对光源光进行准直，该光导具有入口窗和边窗、布置 成基本上平行的第一光导表面(这里为了便于理解，也表示为“顶部光导表面”或者“顶表 面”)和第二光导表面(这里为了便于理解，也表示为“底部光导表面”或者“底部表面”)、 第一侧边和第二侧边，其中第一侧边和第二侧边被布置成未在边窗的方向上从入口窗发散 或者会聚(并且在一个实施例中可以被布置成基本上平行)，其中入口窗被布置成接收光 源的光源光，其中边窗被布置成允许准直的光源光作为照明设备光从光导逸出，并且其中 第一光导表面和第二光导表面中的一个或者多个包括多个槽，并且其中槽被布置成在从入 口窗到边窗的方向上发散。令人惊讶的是，看来这样的设备可以为光束提供可以在纵向和纬度方向上均良好 准直的有利光束形状这样的准直设备可以相对平坦，然而在波导或者光导的平面中却具 有令人惊讶地与光导垂直的准直。看来，可以通过在第一光导表面(这里也表示为“顶表 面”)和第二光导表面(这里也表示为“底表面”)中的一个或者多个中引入槽并且因此基 本上无需进一步引入加宽或者收窄特征，来获得这一准直。因此以这一方式，可以提供在两 个方向上(但是特别是在与第一光导表面和第二光导表面垂直的平面中)具有准直的平坦 光导。词语“其中第一侧边和第二侧边被布置成未在边窗的方向上从入口窗发散或者会 聚”例如表示设备在入口窗的宽度可以基本上与在边窗相同。这可以包括一个或者多个倾 斜第一和第二侧边。这也可以包括在第一到第二光导表面(或者相反)的方向上弯曲的一 个或者多个弯曲第一和第二侧边。当侧边基本上平行时，第一侧边和第二侧边按照限定被 布置成未在边窗的方向上从入口窗发散或者会聚。现有技术的准直器一般具有布置成在边 窗的方向上从入口窗发散的第一侧边和第二侧边。如本领域技术人员将清楚的那样，这里诸如“垂直”、“平行”、“平面”、“平坦”和“相 等”等术语特别涉及具有基本上垂直、基本上平行、基本上平面、基本上平坦和基本上相等 等特征的实施例。因此“平行”或者“基本上平行”可以涉及约0°的特征，但是特别是少于 约6°、更优选地少于约2°、甚至更优选地少于约1°的特征。类似地，“垂直”或者“基本 上垂直”可以涉及约90°的角度，但是特别是从90°偏离少于约6°、更优选地少于约2°、甚至更优选地少 于约1°的角度。在一个具体实施例中，第一光导表面和第二光导表面限定光导高度，其中第一侧 边和第二侧边限定光导宽度，并且其中宽度/高度比范围约1-100。特别地以这一方式可以 提供平坦设备。优选地，宽度/高度比> 1，比如彡2或者彡5。光导和发光单元还可以包括可以例如用来限定例如槽的定向的光轴；槽可以独立 地具有如下纵轴，该纵轴具有并且<90°的与光轴的槽方向角。这里术语“独立地”可以表示为，在物理边界内，可以与所有其它槽独立地选择各 个别槽的槽方向角。特别是在径向布置的槽中，情况将是如此，并且槽方向角可以针对各槽 而不同。本专利技术的光导也可以解释为具有准直性质的波导。在一个实施例中，这些侧边中的一个或者多个边也可以具有可以甚至进一步增强 准直的多个槽。因此，第一侧边和第二侧边中的一个或者多个分别包括多个槽，其中第一侧 边和第二侧边中的一个或者多个所包括的多个槽优选地分别基本上平行。优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备（１），布置成生成照明设备光（２１１），所述照明设备（１）包括发光单元（２），所述发光单元（２）包括：　　－光源（１００），布置成生成光源光（１１１），以及　　－基本上平坦光导（２００），布置成对所述光源光（１１１）进行准直，所述光导（２００）具有：　　－入口窗（２１０）和边窗（２２０），　　－第一光导表面（２０１）和第二光导表面（２０２），布置成基本上平行，　　－第一侧边（２３０）和第二侧边（２４０），其中所述第一侧边（２３０）和所述第二侧边（２４０）被布置成未在所述边窗（２２０）的方向上从所述入口窗（２１０）发散或者会聚，并且　　其中所述入口窗（２１０）被布置成接收所述光源（１００）的所述光源光（１１１），其中所述边窗（２２０）被布置成允许准直的光源光（１１１）作为照明设备光（２１１）从所述光导（２００）逸出，其中所述第一光导表面（２０１）和所述第二光导表面（２０２）中的一个或者多个包括多个槽（３００），并且其中所述槽（３００）被布置成在从所述入口窗（２１０）到所述边窗（２２０）的方向上发散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-5-30 08157267.9;EP 2008-9-2 08163464.4;EP 1.一种照明设备(1)，布置成生成照明设备光(211)，所述照明设备(1)包括发光单元 (2)，所述发光单元(2)包括-光源(100)，布置成生成光源光(111)，以及-基本上平坦光导(200)，布置成对所述光源光(111)进行准直，所述光导(200)具有-入口窗(210)和边窗(220)，-第一光导表面(201)和第二光导表面(202)，布置成基本上平行，-第一侧边(230)和第二侧边(240)，其中所述第一侧边(230)和所述第二侧边(240) 被布置成未在所述边窗(220)的方向上从所述入口窗(210)发散或者会聚，并且其中所述入口窗(210)被布置成接收所述光源(100)的所述光源光(111)，其中所述 边窗(220)被布置成允许准直的光源光(111)作为照明设备光(211)从所述光导(200)逸 出，其中所述第一光导表面(201)和所述第二光导表面(202)中的一个或者多个包括多个 槽(300)，并且其中所述槽(300)被布置成在从所述入口窗(210)到所述边窗(220)的方向 上发散。2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中所述第一光导表面(201)和所述第二光 导表面(202)两者包括多个槽(300)。3.根据任一前述权利要求所述的照明设备(1)，其中所述多个槽(300)实质上会聚于 与所述光源(100)重合的位置(P)。4.根据权利要求1-2中的任一权利要求所述的照明设备(1)，其中所述多个槽(300) 实质上会聚于所述光源(100)上游的位置(P)。5.根据任一前述权利要求所述的照明设备(1)，其中所述边窗(220)相对于所述第一 光导表面(201)或者所述第二光导表面(202)的倾斜角(β)的范围为35-105°。6.根据任一前述权利要求所述的照明设备(1)，其中所述光导(200)包括实心透明光 导(40)。7.根据任一前述权利要求所述的照明设备(1)，其中所述第一光导表面(201)和所述 第二光导表面(202)限定光导高度(hi)，其中所述第一侧边(230)和第二侧边(240)限定 光导宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：MCJM威森伯格，AH伯格曼，T德克尔，G森尼尼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]