CN102575822B - 照明设备 - Google Patents

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Abstract

一种照明设备，其包括：载体，其具有安装面；至少两个发光二极管，每个发光二极管具有辐射离开面；光学元件，其具有辐射进入面，其中，发光二极管布置在载体的安装面上，光学元件布置在发光二极管远离载体的一侧上，并且每个发光二极管的辐射离开面以光学方式耦合到光学元件的辐射进入面。

Description

照明设备
技术领域
本公开涉及照明设备。
背景技术
US7582911涉及照明设备。提供了模块化发光二极管配置，并且包括了具有以串行阵列布置的多个预先封装的发光二极管的光源模块。
然而，这可以有助于提供特别容易生产的照明设备。
发明内容
所提供的照明设备包括：载体，其具有安装面；至少两个发光二极管，每个发光二极管具有辐射离开面；光学元件，其具有辐射进入面；其中，发光二极管布置在载体的安装面上，光学元件布置在发光二极管远离载体的一侧上，并且每个发光二极管的辐射离开面以光学方式耦合到光学元件的辐射进入面。
附图说明
下面，针对代表性的结构/形式更详细地描述了照明设备。
图1A和IB的示意性地图示了照明设备的第一结构。
图2示意性地图示了照明设备的第二结构。
图3A和3B图示了用于照明设备的结构的光学元件的剖视图。
图4示意性地图示了照明设备的第三结构。
图5示意性地图示了照明设备的第四结构。
具体实施方式
根据照明设备的至少一个示例，照明设备包括具有安装面的载体。该载体是例如电路板。在这种情况下，载体包括通过电气绝缘材料形成的基体。在基体上或者在基体中施加有导通路径。该电路板是例如印刷电路板、柔性电路板、金属芯电路板或陶瓷电路板。
载体具有用于将照明设备的元件安装在载体上的安装面。例如，将连接点施加到载体的安装面。照明设备的元件可以以电气方式连接到这些连接点。
根据照明设备的至少一个示例，照明设备包括至少两个发光二极管，每个发光二极管具有辐射离开面。辐射（例如由发光二极管产生的光）通过发光二极管的辐射离开面发出。
发光二极管可以包括用于至少一个发光二极管芯片的壳体。此外，照明设备的至少一个发光二极管有可能没有壳体，并且因此通过发光二极管芯片来提供。
根据照明设备的至少一个示例，照明设备包括具有辐射进入面的光学元件。光学元件例如设计为聚集或分散穿过光学元件的光。光学元件具有辐射进入面，辐射（例如光）可以通过辐射进入面进入光学元件。
根据照明设备的至少一个示例，发光二极管布置在载体的安装面上。例如，照明设备的所有发光二极管都布置在载体的安装面上。发光二极管例如以电气和机械方式连接到形成载体的电路板的连接点。
根据照明设备的至少一个示例，光学元件布置在发光二极管远离载体的一侧上。光学元件有可能以机械方式固定在发光二极管远离载体的一侧。光学元件还有可能直接接触照明设备的每个发光二极管。“直接接触”也包括在发光二极管和光学元件之间布置有连接材料的构造。
根据照明设备的至少一个示例，每个发光二极管的辐射离开面以光学方式耦合到光学元件的辐射进入面。例如，这可以通过将光学元件直接放置在每个发光二极管的辐射离开面上来实现。还有可能在每个发光二极管的光离开面和光学元件的辐射进入面之间布置光引导材料（例如光学粘合剂）。
根据照明设备的至少一个示例，照明设备包括：载体，其具有安装面；至少两个发光二极管，每个发光二极管具有辐射离开面；以及光学元件，其具有辐射进入面。照明设备的发光二极管布置在载体的安装面上，光学元件布置在发光二极管远离载体的一侧上，并且每个发光二极管的辐射离开面以光学方式耦合到光学元件的辐射进入面。
也就是说，至少根据照明设备的一个示例，照明设备的所有发光二极管以光学方式耦合到同一光学元件，该光学元件聚集或分散通过该光学元件的辐射。因此有可能照明光学元件的整个长度，而不是从光学元件的末端来照明光学元件。
根据照明设备的至少一个示例，光学元件是挤出成型的光学元件。换句话说，光学元件是通过挤出成型来形成的。挤出成型（extrusion）是形成具有固定的横截面轮廓的对象的工艺。推动或拉动光学元件的材料通过具有所需的横截面的模具（die）。取决于横截面，可以以所需的方式形成光学元件的辐射进入面和辐射离开面。通过这种挤出成型，形成了拉长的光学元件，其具有可以以光学方式耦合到多个发光二极管的长的辐射进入面。
此外，光学元件具有拉长的单个辐射离开面，发光二极管的辐射通过该辐射离开面离开光学元件。光学元件可以例如由玻璃、塑料材料等来形成。挤出成型的光学元件的一个优点是光学元件的表面，特别是辐射进入面和辐射离开面，具有优异的表面光洁度。例如，辐射离开和辐射进入面可以以特别平滑的方式形成。
根据照明设备的至少一个示例，光学元件固定到每个发光二极管，并且发光二极管的辐射离开面和光学元件的辐射进入面的界面没有连接材料。也就是说，在发光二极管的辐射离开面和光学元件的辐射进入面之间没有施加连接材料，但这些面例如彼此直接接触。例如，可以以热挤出成型的方式产生光学元件，并且将尚未冷却因而尚未固化的光学元件挤压到发光二极管的辐射离开面。在光学元件的固化期间，随后在每个发光二极管的辐射离开面和光学元件的辐射进入面之间形成机械方式的连接。
根据照明设备的至少一个示例，发光二极管沿着虚拟的曲线布置，并且光学元件跟随该曲线。虚拟的曲线是例如在载体上沿其来布置发光二极管的直线。光学元件跟随该直线，并且因此是杆状的。例如，光学元件在这种情况下可以具有圆柱形。虚拟的曲线可以例如是波浪状、半圆形、圆形、盘旋的（helical）、螺旋的（spiral）或其组合，或者是其他曲线特征。
根据照明设备的至少一个示例，光学元件是柔性的。“柔性”意味着光学元件可弯曲而不被破坏。在这种情况下，光学元件例如由塑料材料形成。有利地，光学元件可以沿着虚拟的曲线弯曲，照明设备的发光二极管是沿着该曲线布置的。
根据照明设备的至少一个示例，载体和光学元件都是柔性的。在这种情况下，照明设备本身是柔性的，并且例如有可能将照明设备附接到曲线表面，使得照明设备跟随该表面的曲线形状。在这种情况下，载体是例如由柔性印刷电路板提供的，并且光学元件由柔性塑料材料形成。
根据照明设备的至少一个示例，光学元件是照明设备的唯一光学元件。在这种情况下，特别有可能的是发光二极管没有透镜。换句话说，从发光二极管发出的辐射仅由该光学元件而不由布置在每个发光二极管的辐射离开面和该光学元件之间的其他光学元件来定型。
根据照明设备的至少一个示例，每个发光二极管是发光二极管芯片。在这种情况下，照明设备的发光二极管芯片直接以光学方式耦合到光学元件。例如，发光二极管的辐射离开面与光学元件的辐射进入面直接接触，并且因而每个发光二极管芯片的辐射离开面与光学元件的辐射进入面直接接触。由发光二极管芯片产生的热量至少部分地由光学元件来消散。至少在这种情况下，光学元件可以被视为用于由发光二极管产生的热量的散热器。
现在转向附图和示例性结构，类似的或类似地工作的组成部分提供有相同的附图标记。图中示出的元件及其彼此之间的尺寸关系不应该被视为真实的比例。相反，为了更好的展示和/或为了更好地理解起见，可以通过夸大的尺寸来展示各个元件。
图1A图示了照明设备沿线AA'的第一示例的剖视图。图1B图示了该照明设备的示意性俯视图。
照明设备包括载体1。载体1是例如印刷电路板。载体1具有安装面1a。多个发光二极管2安装并且以电气方式连接到载体1的安装面1a。每个发光二极管2包括一个由浇注复合物（casting compound）22包围的发光二极管芯片21。浇注复合物22远离安装面1a的表面是发光二极管2的辐射离开面23。
发光二极管2的辐射离开面23与光学元件3直接接触。有可能在发光二极管2的辐射离开面23和光学元件3的辐射进入面3a之间布置连接材料，来自照明设备的所有发光二极管2的辐射通过该连接材料进入光学元件3。光学元件3还包括辐射离开面3b，发光二极管2的辐射通过辐射离开面3b离开光学元件3。光学元件3例如分散通过其的辐射。
光学元件3是挤出成型的光学元件，其是通过挤出成型来形成的。光学元件3是杆状的并且跟随虚拟的曲线4，发光二极管2沿着曲线4布置在载体1上。在这个示例中，虚拟的曲线4是直线。
在结合图1A和1B描述的示例中，光学元件3可以由玻璃、塑料材料等形成。光学元件3是照明设备的唯一光学元件。照明设备的发光二极管2没有本该布置在浇注复合物22和光学元件3之间的附加透镜。
光学元件可以是柔性的或者硬的以适应其应用。挤出成型的光学元件特别便宜，并且可以由很多透射材料（诸如玻璃、塑料材料等）制成。光学元件的材料可以进一步填充有光散射颗粒和/或荧光材料的颗粒，荧光材料例如吸收由发光二极管2产生的光并且重新发出不同颜色的光。
图2图示了照明设备的第二示例的俯视图。在这个示例中，虚拟的曲线4是波浪状曲线。光学元件3跟随该波浪状曲线。例如，光学元件3是柔性的。
结合图3A和3B，以剖视图图示了用于照明设备的光学元件的两个不同的示例。图3A的光学元件3具有圆柱形。图3B的光学元件3具有凸起的辐射进入面3A和凸起的辐射离开面3B。在这两种情况下，光学元件3是挤出成型的光学元件。
在另外的示例中，如图4中所示，有可能照明设备的发光二极管2由发光二极管芯片21提供。在这种情况下，每个发光二极管都没有壳体并且没有浇注复合物22。发光二极管芯片21可以直接接触光学元件3。
在另外的示例中，如图5中所示，载波1和光学元件3是柔性的。在这种情况下，载体1例如由柔性的印刷电路板提供。载体1可以附接到本体10的曲线表面。电路板1和光学元件3跟随该曲线表面的特点。
本公开不限于通过基于这些示例来描述的代表性示例。相反，本公开包含了任意新特征以及特征的任意组合，这些特征特别包括权利要求中的特征的任意组合以及示例中的特征的任意组合，即使该特征或其组合本身没有在权利要求或者所选示例中明示地指明。

Claims (9)

1.一种照明设备，其包括：
载体，其具有安装面；
至少两个发光二极管，每个发光二极管具有辐射离开面；
光学元件，其具有辐射进入面，其中
发光二极管布置在载体的安装面上；
光学元件是挤出成型的光学元件；
光学元件布置在发光二极管远离载体的一侧上；
每个发光二极管的辐射离开面以光学方式耦合到光学元件的辐射进入面，
光学元件固定到每个发光二极管，
每个发光二极管的辐射离开面和光学元件的辐射进入面的界面没有连接材料，以及
每个发光二极管的辐射离开面和光学元件的辐射进入面彼此直接接触。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中，发光二极管沿虚拟的曲线布置，并且光学元件跟随所述曲线。
3.根据权利要求1所述的照明设备，其中，发光二极管沿虚拟的直线布置，并且光学元件是杆状的。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其中，光学元件具有单个辐射离开面。
5.根据权利要求1所述的照明设备，其中，光学元件是柔性的。
6.根据权利要求1所述的照明设备，其中，载体和光学元件是柔性的。
7.根据权利要求1所述的照明设备，其中，光学元件是照明设备的唯一光学元件。
8.根据权利要求1所述的照明设备，其中，每个发光二极管都没有透镜。
9.根据权利要求1所述的照明设备，其中，每个发光二极管都是发光二极管芯片。
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