CN101981369A - 具有点状光源和非对称光发射特性的发光装置 - Google Patents

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Abstract

在具有基本为点状的光源(2)的发光装置(1)中设有用于如此影响由光源(2)发出的光的光学器件，即由发光装置(1)发出的光锥在第一方向(I)上的延伸尺寸大于其在与第一方向(I)垂直的第二方向(II)上的延伸尺寸。该光学器件具有对应于光源(2)的透镜机构(10)，该透镜机构相对于第二方向(II)平移对称地构成，还具有两个相对于第二方向(II)布置在透镜机构(10)的两侧的且具有反射面(22)的反射镜(21)，每个反射面相对于转动轴线(R)基本旋转对称地构成。

Description

具有点状光源和非对称光发射特性的发光装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的发光装置，其具有基本呈点状的光源以及借此将获得非对称光发射特性的光学器件。非对称光发射特性在此是指，来自发光装置的光锥在第一方向上的延伸尺寸大于其在与第一方向垂直的第二方向上的延伸尺寸。
现有技术
上述类型的发光装置尤其被用作救生通道照明灯。发光装置在此例如安装在房间或走廊的天花板上并且在紧急情况用于以细长的光锥体照亮其下方的救生通道。此时，一般希望借助光学器件如此转换绞弱光源的光，即获得所提到的细长光锥。
在此，原则上从现有技术中公开了两种解决方案，它们如图6和图7a或图7b所示。
在根据图6的第一变型方案中，根据该示意图，设有两个点状光源或者说LED101、102，它们相互成一个角度地布置并且相应地在各自不同的方向上发射出光。在发光装置100的光源101、102之前各自设有例如呈透镜形式的光学元件103、104，借此将最终获得期望的光分布。但是，发光装置100的光发射非对称性首先通过利用两个光源来获得。
与此相比，在根据图7a和图7b的发光装置110中，只采用了一个单独的光源111。该光源被旋转对称的透镜112包围，借此将首先获得由光源111发出的光束的均匀扩展。光束变形成非对称的光锥随后借助反射镜机构113获得，反射镜机构各由两个反射镜半壳114、115构成，它们根据表示发光装置110底面的图7b的视图组合成透镜形状。图7a和图7b所示的配置已经证明是有效的，因为只采用了唯一的光源，但是，它导致整个发光装置具有较大的结构形态。
发明内容
本发明因此基于以下任务，如此改进迄今已知的用于实现非对称光发射特性的设想，即获得了具有最佳的光技术性能的发光装置，但该发光装置此外还能以结构非常紧凑的方式实现。
该任务通过具有权利要求1的特征的发光装置来完成。本发明的有利改进方案是从属权利要求的主题。
本发明的教导还是基于以下设想，唯一光源的光借助光学器件变形成光锥，光锥在第一方向上的延伸尺寸大于在于第一方向垂直的第二方向上的延伸尺寸。本发明现在规定，该光学器件具有对应于光源的透镜机构，该透镜机构相对于第二方向平移对称地构成，以及具有两个相对于第二方向布置在透镜机构的两侧的且具有反射面的反射镜，每个反射面相对于转动轴线基本旋转对称地构成。事实表明，通过使用这种光学器件，可以非常有效地使来自点状光源的光变形至所期望的非对称光锥，但在这里，光学器件本身可以很紧凑地构造，因而最终可以按照小巧结构实现一种具有期望的光技术性能的发光装置。
与此相应，根据本发明提出一种发光装置，其具有基本为点状的光源和用于如此影响由光源发出的光的光学器件，即由发光装置发出的光锥在第一方向上的延伸尺寸大于其在与第一方向垂直的第二方向上的延伸尺寸，其中本发明规定，该光学器件具有对应于光源的透镜机构，该透镜机构相对于第二方向平移对称地构成，还具有两个相对于第二方向布置在透镜机构的两侧的且具有反射面的反射镜，每个反射面相对于转动轴线基本旋转对称地构成。
两个反射面的转动轴线最好平行于第二方向延伸，在此，尤其可以规定如此设置转动轴线，即它与光源相交或者说光源安置在共同的转动轴线上。反射面本身的截面最好为抛物线形，抛物线顶点大致对应于光源的位置。
反射镜的界边可被倒圆。不过，作为替代手段地可以想到弯折成角的结构。
光源本身最好由LED或者说发光半导体元件构成。
按照本发明，还提出一种用于如此影响由基本为点状的光源发出的光的光学装置，即由光源发出的光锥在第一方向上的延伸尺寸大于其在与第一方向垂直的第二方向上的延伸尺寸，其中该光学装置具有相对于第二方向平移对称地构成的透镜机构和两个相对于第二方向布置在透镜机构两侧的且具有反射面的反射镜，每个反射面相对于转动轴线基本旋转对称地构成。
附图说明
以下将结合附图来详细说明本发明，其中：
图1示意表示本发明的发光装置的光发射特性；
图2从下侧示出了本发明发光装置的光学器件；
图3是光学器件的侧视图；
图4是沿图2的剖面A-A的发光装置剖面图；
图5沿图2的剖面B-B的发光装置的另一剖面图；
图6表示从现有技术中知道的、用于实现非对称光发射特性的第一解决方案；
图7a和图7b表示从现有技术中知道的、具有非对称光发射特性的发光装置的另一解决方案。
具体实施方式
图1首先示意表示带有附图标记1的发光装置的应用领域。它安装在天花板50的底面或沉埋安装在天花板50的开口中，在这里，在发光装置1下方有一个区域或者说过道，它应该被用作逃生通道。在紧急情况下，发光装置1应相应被起动并且照亮该逃生通道的整个长度。相应地，不希望在所有方向上的光均匀发射。反而提供一个光锥A，其在第一方向I上的延伸尺寸明显大于在与之垂直的第二方向II上的延伸尺寸。为了能够实现这种发射特性，提供特殊的光学元件，借此以期望的方式控制由基本为点状的光源发出的光。本发明的光学元件可从图2-图5中看到。图4和图4的剖视图在此表示本发明发光装置1的多个组成部件，而图2和图3的视图首先示出了用于控制光输出的光学器件。
根据这些视图，本发明的发光装置1具有点状光源，最好是LED2，其安装在发光装置1的底板上。借助未详细说明的安装机构或固定机构5，整个装置可被安装在天花板上或天花板中。
由LED2发出的光如上所述基本通过两个不同的部件以期望的方式得到控制，即一方面通过透镜机构10，另一方面通过反射镜机构20。
透镜机构10的形状尤其可以从图5的剖视图中看到。透镜机构10相应地大致成穹顶形，但在LED2上方的中心点具有小的凹陷11，由此会造成由LED2发出的光沿第一方向I扩展。而关于第二方向II，透镜机构10是平移对称或者说平移不变地构成的，即，该透镜机构10的从图5中看到的横截面形状沿第二方向II不变。这也有助于光在第一方向I上按照希望的方式扩展。
光束重要地变形至图1所示的所期望的非对称形状最终通过反射镜机构20来实现，就第二方向II上看，反射镜机构具有两个布置在LED2两侧的且具有发射面22的反射镜21。发射面22基本上相对于转动轴线旋转对称地构成，在这里，转动轴线的走向平行于第二方向II。反射面22的转动轴线尤其是可以如图3所示地经过LED2的中心。此时就截面看，反射面22如图4所示地最好具有抛物线形状，在这里，抛物线顶点又由光源2构成。
事实表明，通过发射面22的这种特殊构造，由光源2发出的且通过透镜机构10预变形的光能够以特别有效的方式变形至期望的非对称光锥。此时存在突出的优点，即整个装置占据较小的尺寸，因此可以提供一种结构很紧凑的发光装置。
如果需要，反射镜21的外边缘可以被倒圆。但其最好如图5所示地形成弯角。整个装置可以相应简单地安装到透明的直角平行六面体形状外壳中。

Claims (9)

1.一种发光装置(1)，具有基本为点状的光源(2)和用于如此影响由光源(2)发出的光的光学器件，即由发光装置(1)发出的光锥在第一方向(I)上的延伸尺寸大于其在与第一方向(I)垂直的第二方向(II)上的延伸尺寸，其特征是，该光学器件具有：
a)对应于光源(2)的透镜机构(10)，该透镜机构相对于第二方向(II)平移对称地构成，
b)两个相对于第二方向(II)布置在透镜机构(10)的两侧的且具有反射面(22)的反射镜(21)，每个反射面相对于转动轴线(R)基本旋转对称地构成。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征是，两个反射面(22)的转动轴线(R)平行于第二方向(II)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征是，光源(2)大致设置在两个反射面(22)的转动轴线(R)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的发光装置，其特征是，两个反射面(22)的截面成抛物线形状，抛物线的顶点大致对应于光源(2)的位置。
5.根据权利要求1至4之一所述的发光装置，其特征是，反射镜(21)的界边被倒圆。
6.根据权利要求1至4之一所述的发光装置，其特征是，反射镜(21)的界边被弯成角。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征是，它具有直角平行六面体形状的透明外壳。
8.根据权利要求1至7之一所述的发光装置，其特征是，光源(2)由至少一个LED或者发光半导体元件构成。
9.一种用于如此影响由基本为点状的光源(2)发出的光的光学装置，即由光源(2)发出的光锥在第一方向(I)上的延伸尺寸大于其在与第一方向(I)垂直的第二方向(II)上的延伸尺寸，其特征是，该光学装置具有：
a)相对于第二方向(II)平移对称地构成的透镜机构(10)，
b)两个相对于第二方向(II)布置在透镜机构(10)两侧的且具有反射面(22)的反射镜(21)，每个反射面相对于转动轴线(R)基本旋转对称地构成。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019436A1 (de) * 2010-05-05 2011-11-10 Christian Bartenbach Wand- und/oder Deckenleuchte
DE102010038921B4 (de) * 2010-08-04 2021-03-25 Osram Gmbh Optische Vorrichtung und Beleuchtungseinheit mit optischer Vorrichtung
JP5704005B2 (ja) * 2011-07-26 2015-04-22 東芝ライテック株式会社 電球形ｌｅｄランプ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29716999U1 (de) * 1997-09-23 1998-01-08 Semperlux GmbH Lichttechnisches Werk, 12277 Berlin Prismierte Lamellen zur Abblendung und Lenkung von Licht
US6986593B2 (en) * 2003-10-06 2006-01-17 Illumination Management Solutions, Inc. Method and apparatus for light collection, distribution and zoom
JP2005196983A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオードを用いた照明器具
US7172319B2 (en) * 2004-03-30 2007-02-06 Illumination Management Solutions, Inc. Apparatus and method for improved illumination area fill
JP4537822B2 (ja) * 2004-10-14 2010-09-08 スタンレー電気株式会社 灯具
DE102005035720A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-08 Zumtobel Staff Gmbh Leuchte mit einer langgestreckten Lichtquelle und mit einem ebenfalls langgestreckten Lichtleitelement
DE102006016021A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Zumtobel Lighting Gmbh Reflektorleuchte
US7607792B2 (en) * 2006-12-22 2009-10-27 Hong Kong Applieed Science and Technology Research Institute Co. LTd. Light-emitting devices and lens therefor
WO2008122941A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-beam shaper.
CN100578077C (zh) * 2007-07-30 2010-01-06 深圳市邦贝尔电子有限公司 Led隧道灯
DE502008001628D1 (de) * 2007-09-20 2010-12-09 Siteco Beleuchtungstech Gmbh Trägerelement mit Leuchtdiodeneinheiten
WO2009046586A1 (fr) * 2007-10-13 2009-04-16 He Shan Lide Electronic Enterprise Company Ltd. Procédé de distribution de lumière, cloche pour la distribution de lumière, et lampadaire de route utilisant une telle cloche

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