專利名稱：定向光輸出裝置的制作方法
疋向光輸出裝直本申請的主題是光輸出裝置，其包括呈長條形布置的LED發(fā)光機(jī)構(gòu)、承載LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的支承件和可與該支承件連接的光放射元件。本申請的另一主題是燈。LED光源的光效率已經(jīng)得到改進(jìn)，這可使其用于通用照明目的看起來是讓人感興趣的。LED光源的特點(diǎn)是其效率和在遵守工作條件時非?？煽?。但其光放射特性還有要遵守的工作條件從根本上就不同于傳統(tǒng)發(fā)光機(jī)構(gòu)例如像白熾燈、熒光管或氣體放電燈，因此，現(xiàn)有的燈結(jié)構(gòu)看起來只能在付出顯著成本的情況下改裝。LED光源此外發(fā)射出方向很確定的點(diǎn)狀光。這與傳統(tǒng)的發(fā)光機(jī)構(gòu)相比開創(chuàng)了附加的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種光輸出裝置，它優(yōu)化了用于現(xiàn)有燈結(jié)構(gòu)的改裝成本并且同時允許照明足夠靈活。該任務(wù)將利用權(quán)利要求1的特征來完成。本發(fā)明的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題?；谝韵孪敕?“LED和傳統(tǒng)光源的光放射特性和安裝位置因?yàn)橐袷叵鄳?yīng)發(fā)光機(jī)構(gòu)的工作條件而是彼此不同的”，所以提出了一種光輸出裝置，它具有長條形布置的LED發(fā)光機(jī)構(gòu)、承載該LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的支承件和可與支承件連接的光放射元件。光放射元件具有在此盡量散射透射光的第一區(qū)域。另外，它具有在此比在第一區(qū)域弱許多地散射透射光的第二區(qū)域。因此，允許在基本上常見的燈結(jié)構(gòu)中可以利用LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的最初未被散射的光和散射的光。在兩個區(qū)域內(nèi)的不同強(qiáng)度的散射此時最好通過具有不同光學(xué)特性的不同材料來獲得?；蛘撸部梢栽趦蓚€區(qū)域內(nèi)采用厚度不同的唯一材料。另外，也可選地采用共同材料，其中添加有數(shù)量不同的散射顆粒。為了進(jìn)一步提高照明靈活性，還可以在光放射元件的外表面上施加棱柱形的凸起和/或凹槽，以偏轉(zhuǎn)未經(jīng)散射的光。以下，將結(jié)合示出本發(fā)明的一個有利實(shí)施例的附圖來舉例描述本發(fā)明，其中:

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實(shí)施例，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖，和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖。首先，結(jié)合圖1來描述本發(fā)明的燈的整體結(jié)構(gòu)。接著，結(jié)合圖2-5來示出本發(fā)明裝置的尤其是所包含的光放射元件的真正工程結(jié)構(gòu)和工作方式。在相似的視圖中有時沒有重復(fù)示出和描述相同的零部件。圖1以剖視圖示出了本發(fā)明的燈10的一個實(shí)施例。本發(fā)明的燈10在此包括殼體20、反光器30、光輸出裝置100和蓋子33。此時，殼體20以其封閉側(cè)面(即在圖中的上側(cè))固定在一個表面上例如室內(nèi)天花板上。光輸出通過光輸出裝置100在相反的方向穿過蓋子33來完成。反光器30在此反射一部分由光輸出裝置100發(fā)出的光功率。反光器30在此呈弧形且尤其呈拋物線形構(gòu)成。因此，獲得對一個區(qū)域的均勻且有目的地控制的照明。反光器30此時與燈10的殼體20平齊結(jié)束。反光器30在剖視圖中具有焦點(diǎn)。在三維的現(xiàn)實(shí)情況中，它此時涉及的不是焦點(diǎn)，而是焦線。該焦點(diǎn)至少在局部基本上與光放射元件130的外表面重合。因此，通過反光器30獲得了由光放射元件130所發(fā)射出的光的最佳分布。光輸出裝置100包括支承件120、LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110和光放射元件130。支承件120此時與燈10的殼體20相連。支承件120上還安裝著LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110?；蛘?，也可以將多個LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110固定在支承件120上。LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110最好可解除地與支承件120連接并且可以不使用工具來連接和分離。在此，LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110如此設(shè)置，S卩，實(shí)現(xiàn)了光朝向配備有蓋子33的殼體20敞開側(cè)輸出。在LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110和蓋子33之間還設(shè)有光放射元件130。它此時與支承件120連接并被該支承件保持。連接優(yōu)選是可解除的并且無需使用工具就能完成和被解除。代替只與殼體20連接，支承件120補(bǔ)足了被開口“破開”的殼體20表面。這樣可以節(jié)省殼體材料。此外，光放射元件130是橫截面基本呈梯形或基本被倒圓的異型體。它此時沿長條形的LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110取向。光放射元件130此時沿LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110的整個長度延伸。本發(fā)明的目的是有目的地控制LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110的光放射特性。為此，光放射元件130包括具有不同的光放射特性的不同區(qū)域。因此，例如直接向下即在LED發(fā)光機(jī)構(gòu)110的直接發(fā)光方向上如此獲得漫射很強(qiáng)的光放射特性，即，光放射元件130在此區(qū)域內(nèi)具有強(qiáng)烈的散射作用。而在側(cè)向上即在燈10邊緣附近，應(yīng)該獲得定向光放射特性。為此，光放射元件130在此區(qū)域內(nèi)盡量透明地構(gòu)成并且只輕微散射透射光。以下將結(jié)合圖2-5來詳加介紹。為了控制燈10的光放射特性，蓋子33此時被分為多個部分31和32。蓋子33的第一部分32位于光放射元件130的附近。第一部分具備第一光放射特性。蓋子33的第二部分31位于燈10邊緣附近的區(qū)域內(nèi)(即遠(yuǎn)離光放射元件130)。在這里，蓋子33具備第二光放射特性。因此，可以實(shí)現(xiàn)在不同的待照明區(qū)域內(nèi)的光品質(zhì)的進(jìn)一步微調(diào)。例如，可以直接在燈10的出光口方向上在光放射元件130區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)很均勻一致的漫射照明，而在側(cè)區(qū)域內(nèi)(即在直接光射出方向的側(cè)旁)獲得漫射較弱的照明，但同時因散射損耗較小而有較高的效率。反光器30也與支承件120相連接。在常見的燈中，一個或多個熒光管位于反光器30的焦點(diǎn)處。它們垂直于附圖的剖切平面布置。光放射元件130在這里如此構(gòu)成，S卩，其外形盡量對應(yīng)于在常見的燈中的一個或多個熒光管的輪廓形狀。反光器30伸入光放射元件130區(qū)域中。就是說，反光器30和光放射元件130有部分重疊。反光器30此時在光放射兀件130外,具有第一光放射特性。在光放射兀件130內(nèi)的區(qū)域中，該反光器具有第二光放射特性。由此，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)燈10的整體光放射特性。還有利的是，支承件120的光放射方向的表面具有高反射性涂層。因此可以實(shí)現(xiàn)燈效率的進(jìn)一步提高。圖2示出了圖1的光放射元件130的第一實(shí)施例。在這里，也以橫剖視圖示出了光放射元件?？汕宄吹交境侍菪蔚臋M截面。光放射元件130具有在上側(cè)區(qū)域內(nèi)的保持邊條45和固定邊條44，用于將其固定在圖1的支承件120上。
在此所示的光放射元件由彼此不同的兩種材料42、43構(gòu)成。在直接位于LED發(fā)光機(jī)構(gòu)下方并因此在主發(fā)光方向上的第一區(qū)域41內(nèi)，光放射兀件主要由第一材料42構(gòu)成。第一材料42具有很強(qiáng)的散射作用。就是說，透射光經(jīng)受強(qiáng)烈散射。在光放射元件邊緣處的第二區(qū)域40，即在LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的主發(fā)光方向的側(cè)旁，該光放射元件主要由第二材料43構(gòu)成。第二材料43是基本透明的，或者至少具有比第一材料42弱許多的散射特性。在此所示的實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)了在第一材料42和第二材料43之間的流暢過渡。這在此通過從第一區(qū)域41到第二區(qū)域40縮小第一材料42的材料橫截面且同時增大第二材料43的材料橫截面來獲得。通過縮小強(qiáng)烈散射的第一材料42的橫截面，穿過放射元件的光線越遠(yuǎn)離第一區(qū)域41，受到的散射作用就越弱。但或者也可以實(shí)現(xiàn)從第一材料42至第二材料43的“生硬”過渡。圖3示出了圖1的光放射元件130的第二實(shí)施例。在此所示的光放射元件只由一種材料52構(gòu)成。材料52具有散射特性。材料52越厚，散射特性越強(qiáng)。在第一區(qū)域51內(nèi)，該光放射元件具有很大的厚度。在第二區(qū)域50內(nèi)，該光放射元件具有很小的厚度。因此，就像也在圖2中那樣，在第一區(qū)域51出現(xiàn)強(qiáng)烈的散射作用，而在第二區(qū)域50只獲得弱的散射作用。在圖2和圖3所示的兩個實(shí)施例中，該光放射元件具有銳利邊緣。但這只是一個示范設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。也可以想到倒圓的邊緣并且其還用于更均勻的照亮。圖4以細(xì)節(jié)圖示出了本發(fā)明光輸出裝置的第三實(shí)施例。在此也僅示出了圖1的光放射元件130。該光放射元件也具有第一區(qū)域61和第二區(qū)域60。與在圖3所示的光放射元件一樣，它也僅由唯一的材料62構(gòu)成，該材料具有取決于其材料厚度的散射作用。在此所示的光放射元件與圖3所示的光放射元件的區(qū)別僅在于其在橫剖視圖中的形狀。例如，在此所示的光放射元件在橫剖視圖中具有倒圓形狀尤其是圓弧形狀?？赏ㄟ^此造型獲得更均勻的照亮。圖5以細(xì)節(jié)圖示出了本發(fā)明光輸出裝置的第四實(shí)施例。在此也僅示出了圖1的光放射元件130。也與在圖4中一樣，在此所示的光放射元件在橫剖視圖中具有倒圓形狀。該光放射兀件也僅由唯一的材料72構(gòu)成,它基本上具有一致的壁厚。該光放射兀件也具有第一區(qū)域71和第二區(qū)域70。在第一區(qū)域71里，大量散射顆粒74被加入材料72中。因此在第一區(qū)域71內(nèi)獲得對透射光的強(qiáng)散射作用。同時，在第二區(qū)域70里獲得對透射光的很弱的散射作用，因?yàn)樵谀抢镏粚⒑苌倭康纳⑸漕w粒74加入材料72中。在此所示的實(shí)施例中，在第二區(qū)域70里，還在光放射元件的外表面上設(shè)置有棱柱形的凸起73。通過其精確構(gòu)型來實(shí)現(xiàn)在期望的方向上進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)透射光。代替棱柱形凸起73，也可設(shè)置棱柱形的凹槽。凸起73和凹槽的組合也是可行的。棱柱形的凸起73和/或凹槽造成光放射特性可控性的進(jìn)一步改善。本發(fā)明不局限于所示的實(shí)施例。也可以想到造型不同的光放射元件。無反光器的使用也落在有創(chuàng)意的構(gòu)想內(nèi)。在此所介紹的材料和光放射特性的組合也是可行的。所有上述的特征或者如圖所示的特征可以在本發(fā)明范圍內(nèi)有利地任意相互組合。
權(quán)利要求
1.一種光輸出裝置(100)，其具有: 長條形布置的至少一個LED發(fā)光機(jī)構(gòu)(110), 承載該LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的支承件(120)， 能夠與該支承件連接的光放射元件(130)， 其特征是， 該光放射元件(130)具有在此盡量散射透射光線的第一區(qū)域(41、51、61、71)，并且該光放射元件(130)具有第二區(qū)域(40、50、60、70)，與在所述第一區(qū)域(41、51、61、71)相比，透射光線在所述第二區(qū)域(40、50、60、70)被明顯更弱地散射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)被構(gòu)成為在橫剖平面內(nèi)具有基本呈梯形或基本被倒圓的橫截面的異型體，并且該橫剖平面的法線對應(yīng)于該LED發(fā)光機(jī)構(gòu)(110)的縱向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)由漫射的第一材料(52、62)構(gòu)成，所述第一材料(52、62)的散射特性隨著材料厚度增大而增強(qiáng)，并且該光放射元件(130)在所述第一區(qū)域(51、61)內(nèi)具有比在所述第二區(qū)域(50、60)內(nèi)更大的材料厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)在所述第一區(qū)域(41)內(nèi)基本上由漫射的第二材料(42)構(gòu)成，并且該光放射元件(130)在所述第二區(qū)域(40)內(nèi)基本上由基本透明的第三材料(43)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)由第四材料(72)構(gòu)成，能夠在所述第四材料中加入散射顆粒(74)，并且在所述第一區(qū)域(71)內(nèi)的所述第四材料(72)中加入大量的散射顆粒，并且在第二區(qū)域內(nèi)(70)內(nèi)的所述第四材料(72)中加入少量的散射顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)在所述第二區(qū)域(70)內(nèi)在其遠(yuǎn)離光射出方向的側(cè)向具有棱柱形的凸起(73)和/或凹槽，并且該棱柱形的凸起(73)和/或凹槽偏轉(zhuǎn)了所發(fā)射出的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的光輸出裝置，其特征是，該支承件(120)和該光放射元件(130)是按照能可逆地分離的方式連接的，并且該支承件(120)和該光放射元件(130)最好無需工具就能連接和分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的光輸出裝置，其特征是，該支承件(120)可解除地與發(fā)光機(jī)構(gòu)底座相連，該發(fā)光機(jī)構(gòu)底座是LED電路板，并且該支承件(120)和該發(fā)光機(jī)構(gòu)底座最好無需工具就能連接和分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的光輸出裝置，其特征是，該光放射元件(130)的界面在局部基本上與一個或多個能夠設(shè)置在該支承件(120)和該光放射元件(130)之間的熒光管的表面形狀一致。
10.一種燈(10)，其具有殼體(20)、由該殼體(20)確定的出光口(30)以及根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的光輸出裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求 10所述的燈，其特征是，該支承件(120)直接與該殼體(20)連接和/或補(bǔ)足了該殼體(20)的壁。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的燈，其特征是，該支承件(120)按照能可逆地分離的方式與該殼體(20)連接，并且該支承件(120)和該殼體(20)最好無需工具就能連接和分離。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12之一所述的燈，其特征是，該燈(10)具有反光器(40)，該反光器在橫剖視圖中最好具有至少一個焦點(diǎn)，并且優(yōu)選地，該光放射元件(130)的界面的部分是與該焦點(diǎn)重合的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征是，該支承件(120)在該光放射元件(130)的區(qū)域內(nèi)是反光的，該反光器(30)與該支承件(120)直接相鄰，該反光器(30)與該支承件(120)連接，并且該反光器(30)和該支承件(120)最好無需工具就能可解除地連接和分離。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的燈，其特征是，該反光器(30)的至少一個第一部分設(shè)置在該支承件(120)和該光放射元件(130)之間，該反光器(30)的至少一個第二部分未設(shè)置在該支承件(120)和該光放射元件(130)之間，并且按照優(yōu)選方式，該反光器(30)的第一部分和該反光器(30)的第二部分具有彼此不同的放射特性。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15之一所述的燈，其特征是，該燈(10)具有該出光口的蓋子(33)，該蓋子在光路中安置在該光放射元件(130)后面，該蓋子(33)具有靠近該光放射元件(130)的中央?yún)^(qū)(32)，該蓋子(33)具有更遠(yuǎn)離該光放射元件(130)的側(cè)區(qū)域(31)，并且該蓋子(33)在該側(cè)區(qū)域(31)和該中央?yún)^(qū)(32)具有彼此不同的光放射特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燈，其特征是，該蓋子(33)在該中央?yún)^(qū)(32)具有漫射光放射特性，該蓋子(33)在該側(cè) 區(qū)域(31)具有定向的光放射特性。
全文摘要
一種光輸出裝置，其具有長條形布置的至少一個LED發(fā)光機(jī)構(gòu)、承載該LED發(fā)光機(jī)構(gòu)的支承件和可與該支承件連接的光放射元件。光放射元件具有在此盡量散射透射光的第一區(qū)域(41)。它還具有在此比在第一區(qū)域內(nèi)明顯減弱地散射透射光的第二區(qū)域(40)。
文檔編號F21S8/04GK103119355SQ201180046281
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者P·加斯納, M·斯皮格爾 申請人:宗拓貝爾照明器材有限公司