发光装置及照明设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种发光装置100，其使用具有窄光强分布或有限光强分布的光源102，且该装置被布置用于重新分布来自光源的光及经由布置于漏斗状光输出部分112上的圆周光输出表面115而输出具有较宽空间光强分布的光。发光装置进一步包括光混合部分120，用于在自光源102发射的光进入光输出部分112内之前混合该光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及照明设计的领域，且更特别地，涉及根据独立权利要求的前序部分的发光装置及照明设备。
技术介绍
传统的白炽光源具有钨丝，其被制成为因电流通过而发光。灯丝一般是悬吊于玻璃灯泡的中心附近，借此提供在所有径向方向几乎恒定的光强。在过去，光的径向分布与灯丝的高亮度的组合已使白炽光源受到一般照明目的的欢迎，例如在枝形吊灯中的使用。枝形吊灯中的水晶展现被视为高度装饰性的闪烁光效。然而，白炽光源遭受诸如寿命短及高功耗的缺点。利用LED光源取代白炽光源可减轻或消除上述问题，并显著提高效能。然而，大多数的LED仅可将光发射为半球(立体角，Ω = 2 π sr)，而使用发光灯丝的白炽光源通常将光均勻地发射为几乎为完整球体(立体角，Ω = 4 π sr)。美国专利US 7，352，510公开了一种包括第一光混合组件及第二光混合组件的装置，第一光混合组件及第二光混合组件经由光学聚焦元件光学地耦合，以从单色或多色光源(例如LED阵列)产生具有均勻强度及辐照度的光束。第一光混合组件产生来自多色光源的光产生均勻的辐照度分布，但是使得强度分布不均勻。聚焦元件及第二光混合组件用于均勻化从第一光混合组件接收的光束的强度分布，同时光强分布相对于光轴大体上不变。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种发光装置及一种相应的照明设备，其能够重新分布来自具有窄光强分布或有限光强分布的光源的光，并输出具有至少一较宽空间光强分布的光。此目的由根据如独立权利要求中所定义的本专利技术的发光装置及相应的照明设备而实现。因此，根据本专利技术的一方面，提供一种发光装置，其包括具有至少一个光源的光单元以及光导单元。光导单元包括用于接收来自光源的光的光输入部分、光输出部分及光混合部分。光混合部分布置于光输入部分与光输出部分之间。此外，光输出部分呈漏斗状，且具有基座及较高表面及较低表面，该基座被布置以接收来自光混合部分的光。光输出部分经进一步布置为具有圆周光输出表面。光输出部分的较高表面及较低表面限定了从基座至圆周光输出表面的光导路径。因此，提供一种发光装置，其被布置用于将具有窄角度光强分布的光转变为具有较宽角度光强分布的光。来自至少一个光源的光在光混合部分中被混合且接着均勻地射入至漏斗状光输出部分中，该漏斗状光输出部分被布置成经由圆周输出表面引导及输出光。因此，该配置容许使用具有窄角度光强分布的光源，却仍获得大体上与白炽光源的光强分布(这是在例如一般照明应用中所期望的)类似的输出角度光强分布。公开的发光装置可用以取代既有的白炽灯泡，并可用作例如枝形吊灯中的高亮度光源。根据发光装置的实施例，至少一个光源是发光二极管，LED。LED具有很多优点，诸如长寿命、低能耗、小尺寸等等。在本专利技术理念下，LED可以以有利方式用于照明应用中，在该照明应用中LED因他们有限的角度光强分布而在传统上并不是合适的。根据发光装置的实施例，较高表面及较低表面是弯曲的，这是有利的。根据发光装置的实施例，光混合部分的截面为六边形及正方形其中之一。这些配置容许射入的光的高效混合。根据发光装置的实施例，较高表面被布置为光输出。在这样的配置中，除圆周光输出之外，漏斗状光输出部分的较高表面有助于来自发光装置的输出光的全角度强度分布图。根据发光装置的实施例，光混合部分的长度被布置以容许对预定色彩的光的色彩均勻性的调谐。有利地，该光混合部分的长度用以当该光单元被布置而具有不同色彩的多个光源时调谐所需色彩的均勻性。例如，光源可为不同色彩的LED的组合，例如冷白色与暖白色组合、冷白色与琥珀色组合、红色与绿色及蓝色(RGB)，或红色与绿色及蓝色及琥珀(色 RGBA)。根据发光装置的实施例，光混合部分的表面的至少一子区域被布置为具有用于增加光混合部分内的光混合的光学微结构。通过增加光混合部分的光混合性能，可减小光混合部分的长度。因此，可以减小发光装置的尺寸，而仍获得所需的光混合。根据发光装置的实施例，圆周光输出表面被布置成垂直于光输入部分。因此，漏斗状光输出部分将至少一个光源的光朝向圆周光输出表面传输并改变光的主方向，且在所有方向将光以90度分布，这造成输出光的环形光强分布。为实现较为完全的分布，可替代地，光输出部分可被布置成使得容许一些光离开漏斗的较高表面。根据发光装置的实施例，光单元进一步包括至少一个准直元件。自光源输出的光的辐射分布图影响自装置输出的最终角度光强分布。来自至少一个光源的光在进入光混合部分之前的准直容许对输出自发光装置的光的角度光强分布的增加的控制。借由适当准直，射入光输入部分的大体上所有的光可以经由圆周光输出表面传输及输出。另外，有利地，准直也可用以改良由光输入部分接收的光的耦合效能。根据发光装置的实施例，圆周光输出表面是弯曲的。通过这样的结构，可进一步控制角度光强分布。可使角度光强分布发散以容许较为完全的角度光强分布。期望的光强分布可以通过以相应方式设计圆周光输出表面的曲率来有利地实现。曲率可以例如选为Belzer 曲线。根据发光装置的实施例，圆周光输出表面是至少部分地布置为具有附加的表面结构，其有利地容许对输出光的性能的附加控制或操纵。根据发光装置的实施例，附加的表面结构是用于调适输出光以适于预定的照明应用的折射结构、全息结构、薄粒子涂层及粗糙表面之一。作为一个实例，圆周光输出表面可具有向前散射结构，其将入射光线的角度光强分布分布为一般照明应用所期望的朗伯(Lambertian)分布。这可以经由全息结构来有效地实现。根据发光装置的实施例，光单元进一步包括反射器。该反射器可被布置以将来自光源的光朝向光混合部分反射，因此增加射入光混合部分的光量，从而随后增加自发光装置输出的光的总通量。根据发光装置的实施例，该装置经进一步调适以改进为使用白炽光源的照明设备。因此，本专利技术的装置可有利地用于取代白炽光源或安装至通常用于例如灯丝型灯泡、卤素灯等白炽光源的电灯组件，这样是有利的，因为使用者可以使用根据本专利技术理念的发光装置便利地取代现有照明设备中昂贵且低效的白炽光源。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括至少一个发光装置的照明设备。该照明设备示出了如发光装置所述的相应的优点。参考下文描述的实施例，本专利技术其他的方面、特征及优点将会变得清楚。附图说明现将参考附图更详细地描述本专利技术，在附图中相同的参考数字被用于相同或相似的元件，其中图Ia是根据本专利技术的发光装置的实施例的示意性截面图。图Ib是根据本专利技术的发光装置的实施例的示意性透视侧视图。图Ic是根据本专利技术的发光装置的实施例的示意性透视侧视图。图2说明了从根据本专利技术的发光装置的实施例发射的光的远场角度光强分布的示例性光强分布图。图3a是根据本专利技术的发光装置的实施例的示意性透视侧视图。图北是根据本专利技术的发光装置的实施例的光输出部分的细节特写图。图3c说明了从根据本专利技术的发光装置的实施例发射的光的远场角度光强分布的示例性光强分布图。图4说明了包括根据本专利技术的发光装置的示例性灯。具体实施例方式现在将在下文中参考附图更完整地描述本专利技术的实施例，其中附图示出了本专利技术的特定实施例。然而，本专利技术可以以很多不同形式来具体实施，且不应认为局限于这里所阐述的实施例。这些实施例作为实例而被提供，以使得这里的公开将会是透彻且完整的，并将本专利技术的范围完全传达本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光装置（１００），包括：光单元（１０１），其具有至少一个光源（１０２）；和光导单元（１１０）；所述光导单元包括：光输入部分（１１１），用于接收来自所述光源的光；光输出部分（１１２）；以及光混合部分（１２０），其布置于所述光输入部分与所述光输出部分之间；所述光输出部分（１１２）呈漏斗状，其包括：基座（１１７），其被布置以接收来自所述光混合部分的光；较高表面（１１３）；较低表面（１１４）；以及圆周光输出表面（１１５）；其中，所述较高表面及所述较低表面限定了自所述基座至所述圆周光输出表面的光导路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·布尼坎普，L·海南，
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