具有波导和LED的照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及照明装置（1），包括：光学波导（2）和沿着波导（3）设置的多个光源（3）-特别是LED-（的连接）。该波导具有到波导表面距离r的中心轴线（4），所述表面包括在其上设置光源（的连接）的光入射表面（6）和弯曲的光出射表面（5），其中，沿着弯曲的表面（5）的周线来看，到平坦表面（6）和弯曲的出射表面（5）之间的第一交点（8）的距离r改变到处于所述表面之间第二交点（9）处的不同值的第二距离。本发明专利技术还涉及包括这种照明装置（1）的灯具。由于波导（2）的特别设计，光源中光的反射量大大减少并且可以实现出射光束的理想形状。该装置可以通过使用特别特征（如，特别设计的弯曲的表面（5），反射结构（13）、通道（15）和圆环形的波导）来进一步改进。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有波导和LED的照明装置
本专利技术涉及一种照明装置，包括：光学波导和沿着波导设置的一个或者多个光源（的连接），所述波导具有到波导表面距离r处的中心轴线，所述表面包括在其上设置一个或者多个光源（的连接）的光入射表面和弯曲的光出射表面。在装置工作期间，所述两个表面类型使得由光源所生成的光经由入射表面进入波导中，并且使得光经由出射表面出射。本专利技术还涉及包括照明装置的灯具。
技术介绍
如之前段落中所描述的照明装置是已知的。例如，美国专利US6,874,924公开了一种具有延长的且基本上圆柱形的波导的装置，其到假想的中心轴线（未示出）距离为r。波导具有发光外表面和到发光外表面间隔预定距离的内部半反射部分。通道被限定沿着波导长度通过其一部分。在通道中，设置被形成为LED的光源。由这些LED所生成的光通过由通道所限定的平坦侧壁中的一个或者两个进入波导。所进入的光在波导内散射并且经由其弯曲的外表面发射。在所公开的照明装置中，光基本上均质地且具有均匀光强地从外表面发射。已知的照明装置示出了若干个缺点。第一个缺点涉及光进入LED的背反射（back-reflection）问题。由于波导的设计，由LED所生成的以及经由通道的平坦入射表面进入波导中的大部分光被反射回到LED中。在照明装置工作期间，这种背反射导致相当大的光学损失。第二个缺点涉及装置成本。根据已知设计的装置需要导致光散射的附加措施，以便于产生足够的输出和均匀的光发射。由于这些附加措施，现有技术的照明装置相当昂贵。最后，利用根据所公开的结构的照明装置，几乎很难或者根本不可能实现理想的光束成形。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种根据开头段落的照明装置，其中，至少一个或者多个缺点被减轻或者优选地完全不存在。本专利技术特别地目的在于提供以上所述类型的照明装置，其中，进入光源（特别是LED）的光的背反射问题被减轻。本专利技术目的还在于提供一种以上所述类型的照明装置，利用所述照明装置可以实现光束成形。本专利技术的另一个目的在于提供一种改进的灯具，其包括如开头段落中所描述的照明装置。根据本专利技术的第一方面，提供一种照明装置，包括：长方形的光学波导和沿着波导设置的多个光源（的连接），所述波导具有到波导表面距离为r的中心轴线，所述表面包括在其上设置光源（的连接）的光入射表面和具有非圆形圆周的弯曲的光出射表面，其中，沿着弯曲的表面的周线来看，到入射表面和弯曲的出射表面之间的第一交点的距离r和到所述表面之间的第二交点的距离r具有不同的值，在工作期间，光从波导经由与波导的轴线基本上垂直的平面中的弯曲的出射表面逸出。本专利技术尤其基于以下认识：具有非圆形周线的波导提供用于照明装置的新可能性。在这种波导中，入射表面可以以这种方式来设计：在装置工作期间，反射到光源中的光量在很大程度上被减少或者甚至完全不存在。而且，在照明装置中使用具有弯曲的表面的非圆形周线的波导提供了将出射弯曲的表面的光修改成理想光束形状的可能性。所述特征可以通过对波导的弯曲的表面提供特定形状来获得。至于表达“弯曲的表面”，要指出的是，表面可以以连续的方式或者不连续的方式被弯曲。在后者的情形中，大量平坦片段可以形成弯曲的表面。连续的和不连续的弯曲出射表面的组合也是可能的。鉴于波导的制造，连续地弯曲的的表面是优选的。进入具有以上所述构造的波导的光以螺旋形图案行进通过管子并且在弯曲的表面处多次反射后离开管子。当光行进通过波导时，每个反射改变光射线的角度，直到全内反射（TIR）条件不再满足。在这种情形中，光经由弯曲的出射表面从波导逸出。在管中的光的循环的平均量取决于弯曲表面的特定形状。光射线的螺旋形图案在很大程度上在于与波导轴线基本上垂直的平面。然而，在光的螺旋运动期间，进入波导的部分光还在波导的纵向延展。在多个光源彼此间以很短距离来设置的实例中，该“延展”效果导致由不同光源所生成光的“混合”。当使用发射不同颜色的光源时，所述延展效果导致颜色混合。该效果在将LED用作光源时特别地存在。原则上，所有种类的光源可以用在根据本专利技术的照明装置中，如，白炽光源或者荧光管。然而，使用小光源是优选的。这特别适用于有机发光二极管（OLED），同时无机发光二极管（LED）甚至是更加优选的。由于该原因，特别地在实施例中，本专利技术通过使用LED来更加详细的解释。在所专利技术的灯具中的波导包括：用于将光源（特别地，LED）电学上连接的电连接。在所专利技术的灯具中，光源可以或者可以不插入电连接中。表达“光源（的连接）”用来指示该情形。所专利技术的照明装置的波导包括中心轴线。在波导的外表面采用规则的螺旋形形式的情况中，所述中心轴线借助于螺旋形形式来限定。特别地在使用阿基米德螺旋线形式时情况就是如此。在该情况中，轴线可以借助于螺旋形的开始点和结束点来限定（见下文）。在轴线不能以以下方式限定的情况中，例如，在波导不规则的外表面的情况中，所述中心轴线被限定为波导的质量中心线（masscentralline）。光入射表面可以具有不同的形状。它可以被分段或者刻琢或者具有所谓的城垛结构或者台阶结构。然而，平坦的入射表面鉴于其比较简单的制造是优选的。根据本专利技术的照明装置的令人感兴趣的实施例具有以下特征：在两个交点处的弯曲表面的切线与入射表面的法线平行。该特征使得由设置在入射表面上的光源所生成的光以如下角度进入波导：由于全内反射，进入的光实际上以一个整体按照螺旋形图案行进通过波导。这特别地适用于LED。由于管中的多次反射，LED的最初高亮度引人注意地减少。要指出的是，如果切线偏离理想的平行构造小于20°，该效果充分地产生作用。因此，在该范围中的偏离被认为落入该实施例的范围。如果切线偏离理想构造大于20°，太多的进入LED光离开波导，而不在所述波导中循环。因此，由直射LED光所导致的不希望的强光减少不足。优选地，切线在理想构造的10°以内，其中，其与平坦表面完全平行。所专利技术的照明装置的另一个令人感兴趣的实施例示出了以下特征：沿着弯曲的表面周线所测量的距离r从所述第一距离连续地改变到所述第二距离。与示出不规则周线的弯曲的表面相比，具有所述特征的照明装置具有以下优点：增强了在波导中进入LED光的循环。这意味着：在该优选实施例中，光循环的平均数量高于在其中弯曲的表面具有不规则形状的波导中。特别理想的是所专利技术的装置的实施例，其中，当在极坐标中描述所述表面时，至少部分弯曲的出射表面对应于等式r(θ)=a+bθ。所述等式描述了特定的螺旋形式的类型，也称为阿基米德螺旋线形式。由于沿着弯曲的表面，距离r以旋转为函数恒定增加，在具有波导的照明装置中达到光循环的最高平均数量，所述波导的完整的弯曲出射对应阿基米德螺旋线形式。该优点特别地在使用LED时被看到。在该情形中，LED的亮度或者强光很大程度上被减少，而不需要使用典型的光散射装置。在所专利技术的装置的另一个令人感兴趣的实施例中，当在极坐标中描述所述表面时，至少部分的弯曲出射表面对应于等式r(θ)=a+θ[b+c.exp(-d.(-θ)2)]。该优选类型的照明装置被发现包括沿着波导的“突出”部分。所述突出部分被增加到螺旋线形式并且借助于参数c、d和来表征。借助于改变这些参数，获得来自波导的出射光束的形状和位置（）的改变。在根据本专利技术的另一个令人感兴趣的照明装置中，波导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.17 EP 10166243.51.一种照明装置（1），包括：光学波导（2）和沿着波导（2）设置的一个或者多个光源（3）或光源的连接，所述波导（2）具有到波导（2）表面距离为r的中心轴线（4），所述表面包括在其上设置一个或者多个光源（3）或光源的连接的光入射表面（6）和具有非圆形圆周的弯曲的光出射表面（5），其中，沿着弯曲的光出射表面（5）的周线来看，从所述中心轴线（4）到光入射表面（6）和弯曲的光出射表面（5）之间的第一交点（8）的第一距离、以及从所述中心轴线（4）到光入射表面（6）和弯曲的光出射表面（5）之间的第二交点（9）的第二距离具有不同的值，在工作期间，光从波导经由与波导的轴线基本上垂直的平面中的弯曲的光出射表面（5）逸出。2.根据权利要求1的照明装置（1），其中，两个交点（8,9）处的弯曲的光出射表面（5）的切线与光入射表面（6）的法线平行。3.根据权利要求1或者2的照明装置（1），其中，沿着弯曲的光出射表面（5）所测量的距离r从第一值连续地改变到第二值。4.根据权利要求1或者2的照明装置（1），其中，当在极坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE布内坎普，WL伊泽曼，MCJM维森伯格，TW图科，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：