CN102388260A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

提出了一种带有灯泡的发光装置，该灯泡包括至少部分透光的材料。灯头(11)用于将发光装置(1)固定到灯座上并且用于输送电能。在灯泡(10)中设置有发光体(12，13，14，21，22，23，24)，其实施为用于以定向方式发射光。能够通过用户操作的工具(17，30)用于将发光体对准，以便改变光的发射方向。

Description

发光装置

本发明涉及一种发光装置，尤其是带有光电子半导体器件的发光装置。

本专利申请要求德国专利申请10 2009 006 185.1的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

如今的白炽灯应用广泛并且在消费者中在其形状和简单操作方面获得高的认可。尤其，白炽灯的形状又决定了灯架、发光体等等的形状和设计。

以带有设置在其中的钨灯丝的透明或者奶白色灯泡为形式的传统白炽灯泡同时具有不同的缺点。一方面是传统的白炽灯泡与基于光电子半导体器件的发光装置相比效率明显低，因为所输送的能量大部分转化成了热量。由此，火灾危险通过传统灯泡的高的热转换而提高，使得传统灯泡的使用仅在非火灾危险领域是可能的。同时，灯泡在发光时将其光线均匀地向各个方向发射。这会使得光的一部分没有被利用，例如当更需要定向的光时。通过设置在外部的反射器可以避免该情况并产生定向的光发射，例如用于阅读灯等等。

随着环保意识的提高和低用电量愿望而存在着这样的需求，现在设置发光装置，其一方面具有至今白炽灯泡熟悉的操作以及牢固性，而另一方面避免上文提及的缺点。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。本发明的改进方案和扩展方案形式在从属权利要求中得出。

本发明提出了一种发光装置，其包括至少部分透光的材料。该灯泡在形状上例如可以是迄今已知的透明或者奶白色的玻璃灯泡。例如灯泡可以是梨形或者水滴形的。发光装置还具有用于将该发光装置固定在灯座中的灯头。此外，通过灯头输送电能用于驱动发光装置。此外设计有设置在灯泡中的发光体用于定向地发射光。最后，发光装置包括可通过用户操作的工具用于将发光体在本体中对准，以便于是改变光的发射方向。

根据所提出的原理，设置在灯泡中的发光体被以可旋转或者可转动的方式来放置。转动通过用于对准发光体的工具来进行，该工具在外侧设置在灯头或者灯泡附近，与发光体作用连接用于改变发光体的位置并且可通过用户来操作。

为了该目的，发光体可以包括光源以及反射器。

反射器可以构建为将光源所发出的光以定向方式发射。于是光源可以设置在反射器之前。在该情况下由此可能的是，将标准光源设置在反射器之前，由此将由标准光源例如灯丝朝着反射器发出的光从该反射器反射并且定向地发射。通过反射器在灯泡内借助可由用户操作的用于对准的工具来旋转或者改变位置，光的发射方向被改变。

在一个实施形式中，发光装置基本上在中央设置在玻璃灯泡中并且通过保持部与灯座或者灯头刚性连接用于输送电能。反射器设置在以可转动和/或可翻倒的方式放置的环上，发光装置的保持部穿过该环。该环由灯头和灯头的壁来保持。为了该目的，灯头的内壁可以以环绕的凹陷或者环绕的U型支承部(Lagerung)来构建，该环位于其中。由此，该环以可转动的方式来放置。工具和圆环连接，使得工具的转动引起环的转动和由此反射器的转动。

在此，反射器可以包括抛物形或者类似抛物形的镜面反射的平面，例如弯曲的镜。

在本发明的另一扩展方案中，发光体在第一侧上包括用于定向发射的至少一个第一光源并且在背离第一侧的第二侧上包括用于不定向发射的至少一个第二光源。在该情况下，发光体可以包括固定元件，第一光源和第二光源固定在该固定元件上。固定元件也可以具有抛物形、圆形或者类似抛物形的形状。光源也可以构建为使得该光源遵循该形状。

由此在所提出的实施方案中，在同时借助第一光源发出定向光束的情况下，背景照明通过第二光源来实现。由此，所提出的发光装置实现背景照明以及同时功能光。

优选地，两个光源可以在工作中具有不同的颜色或者不同的色温。例如，与第一光源相比，具有不定向发射特性的第二光源可以对于用户引起较低的色温和由此引起“较暖的”颜色印象。也可能的是，对于第一光源和第二光源使用不同的颜色。光源例如可以构建为光电子半导体本体。光源的能量供给通过固定元件进行，该固定元件就其本身而言与灯头中的控制电子装置和电源电子装置耦合。在该情况下适宜的是，固定元件同时也用作用于光电子器件的冷却体。

发光体可以以能够围绕如下轴线旋转的方式来放置，该轴线基本上平行地通过灯头走向。附加地，发光体可以在其下部区域中包括铰链，使得该发光体也以可枢转或者可翻倒的方式放置。这允许：用户能够通过在外部施加的操作元件来转动和枢转发光体，以便于是产生所希望的发射方向。

为了该目的，可以在灯泡的下部区域中设置凹进部，控制杆穿过凹进部，控制杆与反射器耦合用于产生转动运动。可替选地，发光体和可通过用户在外部操作的工具之间的耦合可以通过铰链实现。于是，该可操作的工具与发光体通过蜗杆轴接触。同样的其他的传动装置也是可能的，比如螺旋齿轮传动装置或者锥齿轮传动装置。根据所使用的铰链或者耦合部使得发光体围绕基本上平行于灯头走向的轴线的旋转是可能的，然而翻倒运动或者枢转运动也是可能的。

可能的是气密地实施玻璃灯泡。使得保护气体在灯泡内部用于改进热交换并且由此提高发光装置的使用寿命。

此外，参考附图借助实施例进一步详细阐述本发明。其中：

图1A、1B、1C示出了根据本发明的第一实施形式的发光装置的横截面示图，

图2A、2B、2C示出了根据本发明的另一实施形式的发光装置的横截面示图，

图3A、3B示出了根据所提出的原理的第三实施形式的剖面图，

图4示出了根据所提出的原理的第四实施形式的剖面图，

图5A、5B示出了剖面图，用于阐明用于通过用户转动发光体的传动装置，

图6是示出了用于将发光体与操作元件耦合的另一传动装置的示图，

图7A、7B示出了用于将发光体与操作元件耦合的另一实施形式的剖面图。

在接下来的实施例和附图中相同的或者有相同作用的组成部分设置有相同的附图标记。附图和大小关系，尤其是各个部分区域和元件相互间的大小关系基本上不应视为合乎比例的。更确切而言，这些部分区域和元件用于阐明本发明的各个方面。为了更好的理解或者更好的可示出性，这些部分区域和元件可以夸大或夸厚地示出。本发明也并不通过借助实施例的描述而受限于此。更确切而言，本发明包括任意新特征或者特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使该特征或者该组合本身未在权利要求或者实施例中明确说明。

此外阐述的用于用户的操作元件与发光体在灯头内的耦合也可以以其他方式实施。例如，铰链、刚性连接或者类似的耦合是可能的，允许用户通过外部的控制杆或者外部的操作元件产生转动、枢转、旋转或者其他相对于玻璃体进行的发光体的位置改变。

附图1A示出了根据所提出的原理的发光装置的第一剖视图。该发光装置以已知的白炽灯泡的形式来实施。为此，发光装置包括灯头11，其在此实施为爱迪生灯头(Edison-Sockel)。这种灯头尤其以不同的结构和以不同的直径使用在白炽灯中。除了这里描述的爱迪生灯头，其它灯头，比如插接灯头、卡口灯头或者玻璃挤压灯头也是可能的。

在此，灯头被旋入、插入或者以其他方式固定到灯座中并且用于为位于透明的玻璃本体10中的光源13输送电能。在该情况下，仅仅勾画光源13。该光源可以除了后面进一步描述的光电子半导体器件外还包含标准光源，例如其可以是卤素发光装置或者灯丝的形式。光源13和灯头11之间存在电连接。在此，光源可以与在灯泡内附加地存在的反射器12无关地来施加。这允许：将反射器12与光源13无关地在其位置方面改变并且于是实现光的定向发射的改变。

如在附图1A至1C示出那样，反射器12椭圆形地以部分区段的形式来构建。反射器的朝向光源的侧被镜面化，在反射器的背离的侧上可以施加标识。通过固定元件14，反射器12与设置在外部的控制杆17耦合。该控制杆通过狭窄的开口16伸到玻璃灯泡中并且可以通过用户如图示中那样从左至右运动。由此，反射器部分地围绕通过灯座11走向的轴线旋转，如在附图1A的上部通过箭头标明的一样。反射器12和光源13一起形成发光体。

附图1B示出了该实施方式的剖面图。反射器12在此弯曲，使得光源13所发出的辐射基本上平行地对准并且沿所希望的反射方向发出。又由光源13沿其他方向发出并且未由反射器反射的光称作未定向的光。这在图1C中以俯视图示出。由此，光源13在这种情况下不仅发出了非定向的光部分并且借助反射器12发出了定向的光部分。因此，发光装置在同时的功能光的情况下用作背景照明。

通过反射器12围绕光源13的旋转在一定程度上调节定向的光的发射。这实现：也可以在通过将灯头旋入相应的灯座中引起的初始时预先给定的方向的情况下改变发射方向。

反射器可以如所示那样具有显著的3D形状，并包括附加的标识、印刷字体或者其他设计元素。

图2A至2C示出另一扩展方案形式，其中通过光电子器件来实现光源。光电子器件实施为发光二极管，其在工作时产生白光。出于这种目的光电子器件可以包括不同的半导体层，其分别发射不同的波长的光。通过合适的混合于是产生所希望的白色光。可替选地，白色光还可以通过带有设置在其上的转换层的光电子器件来实现。出于该目的，作为光电子器件尤其适合的是基于砷化镓的III-V族半导体。

同样也可以使用有机发光二极管，而且它可以构建为较大的面。在该实施方式中，平面的有机发光二极管施加在反射器上并且由此遵循反射器所预先给定的弯曲。其他3D的形状也可以以有机发光二极管来实现。

图2A示出了与此相关的实施例，其中光电子半导体器件18设置在反射器上。反射器还包含标识“OSRAM”，其仅在发光装置关断的状态才能看见。在其中各个发光二极管18以定向方式发射白光的接通的状态下，标识通过光变得暗淡(überstrahlt)。反射器或者字组可以具有荧光材料。由此，该实施形式也在关断状态中发一些余辉。由此，例如可以模拟逐渐变弱的光。

在根据图2B的侧视图中可以看出，在反射器12的第二侧上附加地施加有光电子器件19。然而，这些光电子器件不具有定向发射特性，而是产生带有不定向发射特性的光。其也被称作为背景光“RGB光背景”。通过使用其他的器件或者具有不同材料系的器件可以对于背景光产生其他颜色或者色温。

因此通过所示的发光装置可以以第一色温或者颜色设置背景照明，而在反射器的前侧上光源18以定向方式发出具有另外一色温的光。通过与反射器12耦合的控制杆17，用户可以通过沿着裂缝16移动控制杆来改变发光二极管18的发射方向。

在此未示出的在灯头11中的控制电子装置不仅为反射器16的前侧上的发光二极管18而且为背侧上的发光二极管19供电。控制电子装置也可以容纳在灯座中，发光装置插入灯座中。

可替选地合适的是，通过控制电子装置调节发光二极管19或18的色温。由此可以对于背景照明和功能光实现不同的颜色印象。

除了定向功能外，反射器12还发散在器件18和19工作中产生的热量。反射器的功能由此不仅包括用于发出定向光束的光引导而且包括废热传输。此外，玻璃灯泡10可以以保护气体填充，该保护气体允许至反射器的良好热耦合。因此，反射器将热量不仅通过灯头发散也通过保护气体向外发散至玻璃灯泡10。

除了该反射器的简单示图，例如以“勺”为形式，可以对于这种发光装置实现在玻璃灯泡10内的其他三维形状。

附图3A和3B以不同视图示出了这种实施形式。

在该实施例中，发光体通过两个在彼此之上的两个椭圆球形区段形成。除了球形区段之外，矩形或者其他形状的区段也是可能的。

两个区段通过保持部14以可旋转的方式放置。这两个椭圆球区段在其内侧和外侧分别支承不同的光电子器件21、22。在这里器件21和22的布置选择为使得一组器件实施为以定向方式发射光。第二组光电子器件22又用于产生非定向的背景照明。通过移动与LED支承体14、23和24耦合的控制杆17，实现用于器件21的光的光引导功能。

在另外一实施形式中，带有光源21的区段之一通过固定元件14与用于对准的控制杆17耦合。与此相反，另外一个区段被固定且不能转动。在该扩展方案中设计，两个球区段中的固定的球区段设置有用于产生背景光的光电子器件，而在以可运动方式放置的第二球区段上设置有用于产生定向光束的光电子器件。第二球区段现在以可转动方式与用于光引导的控制杆连接，而第一球区段相对于玻璃灯泡10刚性地固定。因此，通过使控制杆运动使得第二个球区段相对于第一个球区段转动。较优的是，刚性球区段较小一些，使得以可转动方式放置的区段围绕着设置在该以可转动方式放置的区段中的刚性球区段环绕运动。替代该刚性设置的第二球区段，也可以使用另一形状的另一元件。在这种情况下，以可转动方式放置的区段部分地围绕设置在该区段内的元件转动。

再次在另一实施形式中，两个区段中的至少一个可以具有平面的光源，其遵循区段的弯曲。发光装置例如可以是有机发光二极管。

附图4示出了另一扩展方案形式。在玻璃灯泡10中设置有反射器12，在反射器的第一侧上设置有用于发出定向光束的多个器件21，而在背离的侧上设置用用于产生背景光的单个的较大的光源26。在该实施例中，操作元件30与反射器12和反射器支承体14连接，使得反射器通过元件30围绕其转轴的转动而同样转动。相应地，可以通过将操作元件30推入或拉出将反射器枢转。通过这种方式使得反射器的定位以及由此沿不同空间方向的发射成为可能。

图5示出了蜗杆传动装置的实施例，其适于产生在反射器中或者在用于发光体的固定元件中的转动。此时固定元件14的一部分用作轴，该轴设置有多个螺纹51。其中啮合、倾斜咬合的轮，即蜗杆传动装置52通过轴54向外引导并且于是形成操作元件的一部分。轴14通过可转动的元件52与灯座连接。通过操作元件的转动，蜗杆轮53转动并且使轴运动，使得固定在其上的反射器或者用于光源的保持元件转动。

图5B示出了穿过轴线I’-I的横截面图。轴14除了后弯曲(nachgebenden)并且可伸展或可顶锻的元件52之外通过桥55和环轮缘(Ringkranz)57在此固定在操作元件54上。操作元件54上的两个保持部56用于固定环轮缘57。通过沿着x轴移动操作元件可以将固定元件14如通过两个箭头示出那样枢转。通过这种方式可以实现固定元件14的旋转和该元件的翻倒。

图6示出了以锥齿轮传动装置为形式的另一扩展方案。上部的锥齿轮61在此以可旋转的方式设置在固定元件14上。通过有角地构建的外表面，轴61与第二轴62连接。通过第二轴62经由操作元件转动，固定元件14同样在其位置方面改变。

最后，图7A和7B在俯视图和剖面图中示出了环。在环17A上固定有反射器14或保持部14A，环17A以可转动的方式放置在灯头11的u型保持部11A中。通过保持部11A，环17A以可转动的方式放置。环17A与控制杆17通过灯头中的凹进部连接。

除了在此所示的固定元件和相应的用户方的操作元件之间的连接，同样存在没有连接在其间的传动装置的刚性耦合的可能性。这种解决方法在必要情况下由于其简单的结构也是适宜的。除了可转动的反射器之外，还可以在灯头或者环绕的外壳10的顶部设置其他辐射引导元件，以便将射到其上的光有针对性地偏转。

通过控制可运动的三维形状而可能的是：实现功能光并且将该功能光在其相对于背景照明的位置方面在一定范围中自由调节。根据上述原理在实现功能光的同时实现背景照明，并且可以通过选择不同的颜色印象或者色温对于用户产生不同的印象。

Claims (15)

1.一种发光装置，具有：

-灯泡(10)，其包括有至少部分透光的材料；

-灯头(11)，用于将发光装置固定到灯座上以及用于输送电能；

-设置在灯泡(10)中的发光体(12，13)，实施为至少用于以定向方式发射光；

-能够通过用户来操作的工具(17)，用于将发光体(12，13)对准，以改变光的发射方向。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光体包括第一光源(13，18，21)和反射器(12)，该反射器构建为用于以定向方式发射第一光源(13，18，21)所发出的光。

3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中反射器(12)以能够围绕光源转动的方式来设置。

4.根据权利要求1至3之一所述的发光装置，其中发光体在第一侧上至少具有用于定向发射的第一光源(18，21)并且在背离第一侧的第二侧上具有用于不定向发射的至少一个第二光源(19，26)。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其中第一光源(13，18，21)在工作中具有相对于第二光源(19，26)不同的颜色或者色温。

6.根据权利要求1至4之一所述的发光装置，发光体(12，13)至少在部分区域中具有用于定向的光发射的曲面。

7.根据权利要求1至5之一所述的发光装置，其中发光体以能够围绕如下轴线转动的方式来放置，所述轴线基本上平行地通过灯头(11)走向。

8.根据权利要求1至7之一所述的发光装置，其中所述第一光源和所述第二光源中的至少一个光源具有发光的半导体器件或者发光的有机器件。

9.根据权利要求1至8之一所述的发光装置，其中发光体包括至少一个以可转动的方式放置的环区段，在该环区段的表面上设置有用于定向的光发射的至少一个光源。

10.根据权利要求9所述的发光装置，其中发光体包括至少一个如下元件，在所述元件的表面上设置有用于不定向的光发射的至少一个光源。

11.根据权利要求10所述的发光装置，其中所述元件设置在所述环区段内。

12.根据权利要求1至11之一所述的发光装置，其中能够通过用户来操作的工具(17)设置在灯头(11)的区域中并且与发光体(12，13)作用连接，使得工具的运动转换为围绕通过发光装置走向的轴线的转动运动和/或翻倒运动。

13.根据权利要求1至12之一所述的发光装置，其中灯头(11)包括用于以可旋转的方式放置的环的保持部，该环与工具(17)连接并且与发光体(12，13)连接。

14.根据权利要求1至12之一所述的发光装置，其中发光体(12，13)通过设置在灯头(11)中的铰链与所述工具耦合。

15.根据权利要求1至14之一所述的发光装置，其中在灯头中设置有控制装置，用于将能量输出给发光体。

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