CN102792197B - 光混合模块和包括这种光混合模块的灯具 - Google Patents

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Abstract

一种用于从第一组光源(4)和第二组光源(5)接收光的光混合模块(3),所述光混合模块包括:-环形导光元件(11),所述环形导光元件具有内边缘(13)、外围边缘(12)、在所述内边缘和外围边缘之间延伸并且被布置成面对所述光源的第一中间表面(15)、以及在所述内边缘和外围边缘之间延伸的与所述第一中间表面相对的第二中间表面(16),其中所述内边缘(13)限定带有被布置成面对所述光源的开口的腔体(18),其中所述开口被布置成从所述第一组光源(4)接收光并且所述第一中间表面(15)被布置成从所述第二组光源(5)接收光;以及-第一反射表面(17),其被布置成在与所述开口相对的一端中封闭所述腔体从而形成第一混合室(18),其中所述环形导光元件(11)和所述第一反射表面(17)被以这种方式布置,使得经由所述开口进入的光在所述第一混合室(18)中被混合,通过所述内边缘(13)被耦合到所述环形导光元件(11)中,借助于全内反射沿径向方向被引导通过所述环形导光元件(11)并且通过所述外围边缘(12)被耦合出,并且由所述第一中间表面(15)收到的光借助于全内反射被引导通过所述导光元件(11)并且通过所述第二中间表面(16)被耦合出。

Description

光混合模块和包括这种光混合模块的灯具
技术领域
本发明涉及一种光混合模块。本发明还涉及一种包括这种光混合模块的灯具。
背景技术
诸如发光二极管(LED)的固态光源的亮度、流明效率和可购性的改进使得新的照明应用成为可能,其不再受到利基市场的限制。相比传统光源,LED具有若干优势,诸如长寿命、低工作电压、小形状系数(提供设计灵活性)、几乎纯的光谱色、流明输出的快速调制、即时启动等。由于这些和其它原因,LED变得越来越适合于制造用于诸如颜色可变的灯具、聚光灯、建筑照明、舞台照明等的各种应用的灯。
例如,提供其中用户可根据他的意愿制造各种氛围的灯具日益受欢迎。这已经导致对例如可以在单个灯中提供被向下引导的白工作光和被向上引导的彩色氛围光双功能灯的开发。
先前已知的双功能灯包括两个堆叠子系统:在底部处的用以向下发送光的带有白色LED和光学器件的侧发光式LED源;在顶部处的用以向上发送光的带有彩色LED和光学器件的侧发光式LED源。从同一申请人的公开了包括上导光层和下导光层的灯具的WO2008047278已知这样的双功能灯,其中彩色侧发光式LED源被容纳在上导光层中的圆形开口中用于发出光到上导光层中,并且白色侧发光式LED源被容纳在下导光层中的圆形开口中用于发出光到下导光层中。来自上导光层的光向上地被耦合出以提供彩色氛围光,而来自下导光层的光向下地被耦合出以提供白色工作光。
然而,该布置需要两个布置在独立位置中的LED源,即一个用于布置在下导光层中的包含白色LED的LED源和一个用于布置在上导光层中的包含彩色LED的LED源。为了以降低的成本提供灯具,将期望能够将白色LED和彩色LED布置在一起。
    另一光混合模块从日本专利申请JP2000/003608中得知。更具体地,该专利文件描述了是用于从下部照明类似插花或园艺的体部的照明系统的一部分的模块。所述光混合模块形成为具有中心孔的盘状光引导件,光源定位在该中心孔中。该照明系统的严重缺点在于在光混合模块中因吸收而损失的光量。
发明内容
本发明的一个目的是克服该问题,并且使得能够以降低的成本实现双功能灯具。具体地,一个目的是使得能够实现其中可将所有光源布置在一起的双功能灯具。另一个目的是减少光混合模块中光的吸收。
根据本发明的一个方面,该目的和其它目的通过适用于从第一组光源和第二组光源接收光的光混合模块来实现,该光混合模块包括:环形导光元件,该环形导光元件具有内边缘、外围边缘、在该内边缘和外围边缘之间延伸并且被布置成面对所述第二组光源的第一中间表面、以及在该内边缘和外围边缘之间延伸的与该第一中间表面相对的第二中间表面,其中该内边缘限定具有被布置成面对所述第一组光源的开口的腔体,其中该开口被布置成从第一组光源接收光,并且第一中间表面被布置成从第二组光源接收光;以及第一反射表面,该第一反射表面被布置成在与该开口相对的一端中封闭腔体从而形成第一混合室,其中环形导光元件和第一反射表面被布置成使得经由开口进入的光在第一混合室中被混合,通过内边缘耦合到环形导光元件中,借助于全内反射沿径向方向被引导通过环形导光元件并且通过外围边缘被耦合出,并且由第一中间表面收到的光借助于全内反射被引导通过导光元件并且通过第二中间表面被耦合出,并且其中环形导光元件的内边缘的面积至少与第一反射表面的面积一样大。
应理解的是,一组光源可以是单个光源或多个光源。
本发明基于如下理解:在光混合模块中的环形导光元件允许来自第一组光源光与来自第二组光源的光交叉而无串扰(cross-talk)。就第一组和第二组光源的放置而言,这导致新的可能性,并且从而使得以降低的成本实现双功能灯具成为可能。此外,当第一组光源包括诸如发光二极管(LED)的多个小的点光源时,第一混合室能够降低各个LED的LED亮度和可见度。这允许颜色混合以及同一产品范围中的LED的数量、面元(bin)并且甚至类型中的变化。
环形导光元件可以优选地是透明的并且可以由例如玻璃或塑料制成,但是可以由适合于通过全内反射引导光的任何其它材料制成。环形导光元件周围的介质通常可以是空气,但是其它具有足够低的折射率以保证全内反射的材料也可以被利用,诸如从光纤获知的凝胶或覆盖材料。环形导光元件通常可以具有超过                                                的折射率。
    环形导光元件的内边缘的面积至少与第一反射表面的面积一样大。这在光可以逃逸到环形导光元件中之前减少了第一混合室内侧所需的平均反射次数,并且因此减少因吸收而损失的光量。
环形导光元件的内边缘优选地可以基本上垂直于环形导光元件的第一中间表面并且垂直于环形导光元件的第二中间表面。此外,第一中间表面优选地可以基本上垂直于环形导光元件的内边缘并且垂直于环形导光元件的外围边缘。
根据斯涅尔定律,当光进入环形导光元件时,其偏斜向入射表面的法线。因此,所有进入的光将在该法线的圆锥体内。例如,对于具有折射率1.5的由空气包围的材料,所有的光相对于该法线在42度的圆锥体内。这意味着对于具有超过的折射率的环形导光元件,所有的垂直表面将产生大于全内反射(TIR)的临界角的入射角。因此,通过将环形导光元件的导光表面布置在相对于进耦合(incoupling)表面基本上垂直的定向上,可以确保沿径向方向被引导的光和沿轴向被引导的光的全内反射。因此,来自第一组光源的光和来自第二组光源的光能够保持彼此分离,使得在来自第一组光源的光和来自第二组光源的光之间的串扰能够被最小化。如本领域的技术人员所认识的,环形导光元件的表面可以有点偏离(通常几度)它们的垂直定向,如果使用具有相对高折射率的材料用于环形导光元件的话。这还意味着,代替使用平坦导光表面,导光表面可以稍微弯曲而无光泄漏。
环形导光元件的表面中的至少一个可以设置有漫射(diffusing)装置以便改善光混合效果。漫射装置可以例如是布置在环形导光元件的表面中的表面和/或一组凹槽(或透镜的面)处的漫射器箔片。为了防止凹槽终止TIR,凹槽可以沿着由TIR引导的光的主方向延伸。因此,在内边缘和外边缘上的任何凹槽可以具有轴向延伸,而在第一中间表面和第二中间表面上的任何凹槽可以具有径向延伸。
环形导光元件可以优选地是关于其纵向轴线圆对称的以提供均匀的光分布。然而,环形导光元件也可以具有任何其它适当的形状。例如,环形导光元件的开口和/或外围可以具有矩形的、六边形的、或八边形的形状。
根据本发明的光混合模块可以有利地被包括在灯具中,该光混合模块进一步包括:第一组光源,其被布置成发出由在环形导光元件中的开口接收的光;以及第二组光源,其被布置成发出由环形导光元件的第一中间表面接收的光。第一组光源可以通常独立于第二组光源受到控制。
第一组光源和第二组光源可以布置在照明模块中,其中第一组光源可以布置在照明模块的对准环形导光元件中的开口的中央区域中,并且第二组光源可以布置在照明模块的对准环形导光元件的第一中间表面的圆周区域中。此外,分隔壁可以优选地布置在照明模块的圆周区域和中央区域之间以保持来自第一组光源的光和来自第二组光源的光分分开。照明模块可以优选地具有封闭的底部以确保任何背散射光被反射回到光混合模块中。
第一组光源可以被配置成发出具有第一色谱的光,并且第二组光源可以被配置成发出具有不同于第一色谱的第二色谱的光。例如,第一组光源可以是彩色发光二极管(LED),并且第二组光源可以是白光LED。
该灯具可以进一步包括导光装置,该导光装置包括:第一环形导光件,其布置在第一平面中并且具有限定了腔体的内边缘,以及外围边缘;第二环形导光件,其布置在平行于第一平面的第二平面中并且具有限定了腔体的内边缘,以及外围边缘,其中第一环形导光件的腔体对准第二环形导光件的腔体以形成隔间,其中光混合模块以这样的方式布置在隔间中使得环形导光元件布置在第一平面中,而第二环形导光件和光源布置在第一平面的对侧上,其中灯具进一步包括第二反射表面,该第二反射表面被布置成使得第二环形导光件的内边缘、环形导光元件的第二中间表面和该第二反射表面包围(enclose)第二混合室,其中该第二反射表面以这样的方式被配置使得通过环形导光元件的第二中间表面耦合出的光在第二混合室中被混合,并且经由其内边缘被耦合到第二环形导光件中,其中导光装置被配置成使得通过环形导光元件的外围边缘被耦合出的光经由其内边缘被耦合到第一环形导光件中,借助于全内反射沿径向方向被引导,并且通过第一环形导光件的外围边缘被耦合出,并且其中第二环形导光件被配置成使得经由其内边缘被耦合到第二环形导光件中的光借助于全内反射沿径向方向被引导,并且通过第二环形导光件的外围边缘被耦合出。
第一环形导光件的腔体的形状和尺寸可以优选地基本上对应于环形导光元件的外围的形状和尺寸。在最小化在界面处的损失的同时,这允许环形导光元件中沿径向向外行进的光被耦合到第一环形导光件中。然而,为了确保环形导光元件内侧的TIR,诸如空气间隙的具有足够低的折射率的材料优选地将第一环形导光件内边缘和环形导光元件的外围边缘分开。
第一环形导光件可以被配置成将光朝灯具的布置有光源的侧面耦合出。此外,第二环形导光件可以被配置成将光远离灯具的布置有光源的侧面耦合出。因此,利用光混合模块的优势是,它使得可以提供被向下引导的白色工作光和被向上引导的彩色氛围光的灯具成为可能,而照明模块可以布置在导光装置上面用于最佳的冷却,而彩色LED可以布置在照明模块的中央区域中以允许增强的颜色混合。增强的颜色混合意味着利用少量彩色LED也能够实现均匀的颜色,从而提供成本高效的解决方案。
应注意的是,本发明涉及在权利要求中列举的特征的所有可能的组合。
附图说明
现在将参照示出了本发明的一个或多个实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面。
图1是根据本发明的一实施例的包括光混合模块的灯具的透视图;
图2是示意性地示出了图1中的灯具的工作的截面图;
图3是将图1中的光混合模块与导光装置结合以提供双功能灯的灯具的透视图;
图4是示意性地示出了图3中的灯具的工作的截面图。
具体实施方式
现在将参照图1和图2描述根据本发明的一实施例的光混合模块。
图1示意性地示出了包括照明模块2和光混合模块3的灯具1。照明模块2包括第一组光源4和第二组光源5。在此处,第一组光源4是布置在被设置在照明模块中的印刷电路板(PCB)的中央区域6中的三个彩色LED(一个红色、一个绿色和一个蓝色),而第二组光源5是分布成跨越围绕中央区域6的PCB的圆周区域7的六个白色LED。然而,如由本领域的技术人员认识到的,LED的数量和LED的颜色可以因期望的照明而改变。LED连接到常规电源(未示出)并且由其驱动。可以布置散热器(未示出)以驱散由LED产生的热量。照明模块优选地具有布置在中央区域6和圆周区域7之间的分隔壁9,使得彩色光可以保持与白光分开。也可以存在布置在圆周区域7的外围处的外壁8以防止白光的泄漏。
光混合模块3包括环形导光元件11,该环形导光元件11具有:限定了具有面对光源4、5的开口的腔体18的内边缘13;外围边缘12;在内边缘和外围边缘之间延伸并且面对光源的第一中间表面15;以及在内边缘和外围的边缘之间延伸与第一中间表面15相对的第二中间表面16。环形导光元件可以优选地是透明的并且可以由例如玻璃或塑料制成,但是可以由适合于通过全内反射引导光的任何其它材料制成。环形导光元件的折射率在此处被假设为1.5。环形导光元件周围的介质在此处被假设为空气,但是其它具有足够低的折射率以保证全内反射的材料也可以被利用,诸如从光纤获知的凝胶或覆盖材料。在该实施例中,环形导光元件是关于其纵向轴线圆对称的。此外,环形导光元件的相邻的表面以直角布置,使得环形导光元件形成具有柱形腔体18的柱形盘。
环形导光元件是被布置成使得腔体18的开口对准照明模块的中央区域6,而第一中间表面15对准照明模块的圆周区域7。光混合模块进一步包括第一反射表面17,该第一反射表面17被布置成在与开口相对的一端中封闭腔体从而形成第一混合室18。
因为照明模块2布置在光混合模块的顶部,所以照明模块的分隔壁9和底表面将封闭混合室18并且防止彩色光的泄漏。因此,来自彩色LED 4的光仅可以经由环形导光元件的内边缘13从混合室18离开。为了减少在光能够逃逸到环形导光元件11之前在混合室中所需的平均反射次数,并因此减小光的吸收,环形导光元件可以优选地具有一定的深度(即轴向延伸),使得环形导光元件的内边缘13覆盖的面积在尺寸上至少与由第一反射表面17覆盖的面积是可比较的。第一反射表面17在此处是白色塑料的平板,但是其它(半)镜面反射材料也可以使用,诸如来自Alanod公司的MIRO板。
现在将参照图2描述光混合模块的工作,其中由彩色LED 4和白色LED 5发出的光分别由示例性射线轨迹22和23示意性地示出。
在工作中,来自彩色LED 4的光22通过环形导光元件的开口进入在环形导光元件中的腔体18。然后,光在混合室18中被混合并通过环形导光元件11的内边缘13被耦合到环形导光元件11中。然后,被耦合进的光借助于全内反射沿径向方向被引导通过环形导光元件11并且通过外围边缘12被耦合出。此外,来自白色LED 5的光23通过环形导光元件的第一中间表面15被耦合进。然后,被耦合进的光借助于全内反射被引导通过导光元件并且通过第二中间表面16被耦合出。
应注意,由于光22、23在进入环形导光元件时(根据斯涅尔定律)偏斜向入射表面的法线,所以(对于1.5的折射率)所有的光将相对于该法线在42度的圆锥形内。该意味着所有的垂直表面将产生大于全内反射(TIR)的临界角的入射角。因此,经由内边缘13进入环形导光元件的彩色光22不能经由垂直取向的第一中间表面15和第二中间表面16离开,而是能够仅去往外围边缘12。类似地,白光23不能进入第一混合腔体18,而仅能够去往第二中间表面16。
图3和图4示意性地示出了例如在办公室、公寓、商店或其它公共区域中的用于照亮房间的双功能灯或灯具。灯具1在此处具有将灯具悬挂到天花板(未示出)的悬挂装置25。该灯具包括上文相对于图1和图2描述的光混合模块3和照明模块2。该灯具进一步包括导光装置26,该导光装置26被布置成接收由光混合模块3输出的光。
导光装置26包括第一(上)环形导光件27,该第一环形导光件27被放置在第二(下)环形导光27’之上,但是由适当的介质隔开,使得容许光经由全内反射(TIR)在相应的导光件27、27’的内侧行进。上导光件和下导光件可以优选地是透明的并且可以由例如玻璃或塑料制成,但是可以由适合于通过全内反射引导光的任何其它材料制成。
上导光件27在此处是圆柱形盘,具有布置在该盘的中央处的圆柱形腔体(或孔)。上导光件27的内边缘29限定先前描述的腔体,该腔体在此处是通孔。上导光件的内边缘29优选地基本上垂直于上导光件27的(顶)表面30和(底)表面31以允许光沿径向方向被耦合到上导光件27中。上导光件27的外围边缘32优选地具有相对于上导光件27的顶表面30和底表面31倾斜的表面以将光沿期望的方向耦合出。上导光件的外围边缘32的倾斜表面在此处以常规方式被配置成将光沿向上方向耦合出。
下导光件27’的设计与上导光件一致,除了下导光件的外围边缘32’的倾斜表面在此处被配置成将光沿向下方向耦合出之外。此外,用于下导光件的附图标记与用于上导光件的附图标记相同,但是带有上撇号(’)。
上导光件的腔体与下导光件的腔体对准以形成用于容纳光混合模块3的隔间。
光混合模块3以这样的方式被布置在该隔间中,使得环形导光元件11被布置在与上导光件27相同的平面中,且照明模块2位于上导光装置26的上方。在上导光件27中的腔体的直径被选定使得环形导光元件11的外围边缘12通过空气狭缝与上环形导光件的内边缘29隔开。这防止来自白色LED 5的白光23被耦合到上环形导光件27中。此外,为了改善彩色光22的混合,空气狭缝可以包含例如来自Luminit公司的全息漫射器箔片的漫射器箔片(未示出)。此外,应注意,环形导光元件11和上导光件27的折射率不必是相同的,虽然它们可以是相同的。
该灯具进一步包括第二反射表面35,该第二反射表面35被布置成使得第二环形导光件的内边缘29’、环形导光元件的第二中间表面16和第二反射表面35包围第二混合室36。在示出的实施例中,第一反射表面15和第二反射表面16已经通过将帽件布置在环形导光元件11下方而形成。帽件可以由白色塑料制成并且被例如注射成型。帽件也可以由(半)镜面反射材料制成,诸如来自Alanod公司的弯曲MIRO板。
现在将参照图4描述其中将光混合模块与具有导光装置结合的灯具的工作。由彩色LED 4和白色LED 5发出的光分别由示例性射线轨迹22和23示意性地示出。
在工作中,彩色光22通过环形导光元件11的外围边缘12被耦合出,如先前相对于图2所描述的。然后,该光经由上环形导光件27的内边缘29被耦合到上环形导光件27中。然后,被耦合进的光借助于全内反射在环形导光件27的内侧沿径向方向被引导,并且通过外围边缘32沿向上方向被耦合出以提供向上定向的彩色氛围光。
此外,白光23通过环形导光元件11的第二中间表面16被耦合出,如先前相对于图2所描述的。然后,该光在第二混合室36中被混合并经由下环形导光件27’的内边缘29’被耦合到下环形导光件27’中。然后,被耦合进的光借助于全内反射在下环形导光件27’的内侧沿径向方向被引导,并且通过第二环形导光件27’的外围边缘32’沿向下方向被耦合出以提供向下的定向的白色工作光。应注意,由于环形导光元件的第二中间表面16在此处垂直于环形导光元件的内边缘13和外围边缘12,所以来自第二反射表面35或来自第二环形导光件27’的任何背散射光可以返回至白色LED 5,其中它由照明模块(2)的底表面反射,但是由于TIR,白光不能去往彩色LED 4。
在以上描述的灯具中,来自彩色LED 4的光在第一混合腔体18中的混合促进彩色光22的均匀的颜色分布。然而,如果需要,可以通过在环形导光元件11的内边缘13处添加漫射器来进一步减小任何颜色变化。可替代地,环形导光元件11的外围边缘12和/或上导光件27的内边缘29可以包含沿轴向方向的凹槽结构(或沿轴向方向的透镜结构)以增强混合效果。应注意,沿轴向方向的凹槽不干扰沿该轴向方向行进的光的TIR引导。此外,由于来自白色LED 5的光在第二混合室36中被混合,所以图3和4中的灯具能够提供白光23的均匀的照度分布。而且,若需要,光的束宽可以通过在上导光件27和/或下导光件27’的外围边缘32、32’处设置漫射器来加宽。
而且,为了改善白光的混合,漫射器箔片可以布置在第一中间表面15和/或第二中间表面16面前,或径向延伸的凹槽或透镜可以被设置在第一中间表面15和/或第二中间表面16中。像在外围边缘12和内边缘13中的轴向凹槽一样,这些径向凹槽沿着由TIR引导的光的主方向延伸,并且因此不会中断TIR。凹槽面或透镜面通过在面处的折射来帮助传播光。
根据一例证性实施例,环形导光元件可以具有17.5mm的内半径、24.3mm的外半径、和高度5.0mm。环形导光件可以具有25mm的内半径、150mm的外半径、和5.0mm的高度(对于两个导光件中的每一个)。
本领域的技术人员意识到,本发明决不限制于上述优选的实施例。相反,在所附权利要求的范围内,许多修改和变化是可能的。例如,代替使用上述导光装置,可以将光混合模块与诸如导光光学器件和/或反射器光学器件的其它光学元件相结合。因此,通过环形导光元件的外围边缘耦合出的光可以进入第一光学系统,而通过环形导光元件的第二中间表面耦合出的光可以进入第二光学系统,其中第一系统和第二系统可以产生不同的效果(例如向上/下,或宽/窄光束)。
例如,能够利用常规抛物面反射器产生向下的(白色)光束,并且能够利用产生更宽光束的另一抛物面反射器或(半)镜面反射器产生向上的(彩色)光。

Claims (12)

1.一种适用于从第一组光源(4)和第二组光源(5)接收光的光混合模块(3),所述光混合模块包括:
-环形导光元件(11),所述环形导光元件具有内边缘(13)、外围边缘(12)、在所述内边缘和外围边缘之间延伸并且被布置成面对所述第二组光源(5)的第一中间表面(15)、以及在所述内边缘和外围边缘之间延伸的与所述第一中间表面相对的第二中间表面(16),其中所述内边缘(13)限定带有被布置成面对所述第一组光源(4)的开口的腔体(18),其中所述开口被布置成从所述第一组光源(4)接收光并且所述第一中间表面(15)被布置成从所述第二组光源(5)接收光;以及
-第一反射表面(17),其被布置成在与所述开口相对的一端中封闭所述腔体从而形成第一混合室(18),
其中所述环形导光元件(11)和所述第一反射表面(17)以这种方式布置,使得经由所述开口进入的光在所述第一混合室(18)中被混合,通过所述内边缘(13)被耦合到所述环形导光元件(11)中,借助于全内反射沿径向方向被引导通过所述环形导光元件(11)并且通过所述外围边缘(12)被耦合出,并且由所述第一中间表面(15)接收到的光借助于全内反射被引导通过所述环形导光元件(11)并且通过所述第二中间表面(16)被耦合出,以及
其中所述环形导光元件的内边缘(13)的面积至少与所述第一反射表面(17)的面积一样大。
2.根据权利要求1所述的光混合模块,其中所述环形导光元件的内边缘(13)基本上垂直于所述环形导光元件的第一中间表面(15)并且垂直于所述环形导光元件的第二中间表面(16)。
3.根据权利要求1或2所述的光混合模块,其中所述第一中间表面(15)基本上垂直于所述环形导光元件的内边缘(13)并且垂直于所述环形导光元件的外围边缘(12)。
4.根据权利要求1或2所述的光混合模块,其中所述环形导光元件的至少一个表面设置有漫射装置。
5.根据权利要求1或2所述的光混合模块,其中所述环形导光元件(11)是关于其纵向轴线圆对称的。
6.一种灯具(1),包括:
-根据前述权利要求中任一项所述的光混合模块(3);
-第一组光源(4),其被布置成发出由在所述环形导光元件(11)中的开口接收的光;以及
-第二组光源(5),其被布置成发出由所述环形导光元件(11)的第一中间表面(15)接收的光。
7.根据权利要求6所述的灯具,其中所述第一组光源(4)和所述第二组光源(5)布置在照明模块(2)中,其中所述第一组光源(4)布置在与所述环形导光元件(11)的开口对准的所述照明模块的中央区域(6)中,并且所述第二组光源(5)布置在与所述环形导光元件的第一中间表面(15)对准的所述照明模块的圆周区域(7)中。
8.根据权利要求6或7所述的灯具,其中所述第一组光源(4)被配置成发出具有第一色谱的光,并且所述第二组光源(5)被配置成发出具有不同于所述第一色谱的第二色谱的光。
9.根据权利要求6或7所述的灯具,进一步包括导光装置,所述导光装置包括:
-第一环形导光件(27),其布置在第一平面中并且具有限定了腔体的内边缘(29)、以及外围边缘(32);
-第二环形导光件(27’),其布置在平行于所述第一平面的第二平面中并且具有限定了腔体的内边缘(29’)、以及外围边缘(32’),其中所述第一环形导光件(27)的腔体对准所述第二环形导光件(27’)的腔体以形成隔间,
其中所述光混合模块(3)以这种方式布置在所述隔间中,使得所述环形导光元件(11)布置在所述第一平面中,而所述第二环形导光件(27’)和所述光源(4,5)布置在所述第一平面的相对两侧上,
其中所述灯具进一步包括第二反射表面(35),所述第二反射表面(35)被布置成使得所述第二环形导光件的内边缘(29’)、所述环形导光元件的第二中间表面(16)和所述第二反射表面(35)包围第二混合室(36),其中所述第二反射表面(35)以这种方式配置,使得通过所述环形导光元件的第二中间表面(16)被耦合出的光在所述第二混合室(36)中被混合,并且经由所述第二环形导光件(27’)的内边缘(29’)被耦合到所述第二环形导光件(27’)中,
其中所述导光装置被配置使得通过所述环形导光元件的外围边缘(12)被耦合出的光经由所述第一环形导光件(27)的内边缘(29)被耦合到所述第一环形导光件(27)中,借助于全内反射沿径向方向被引导,并且通过所述第一环形导光件(27)的外围边缘(32)被耦合出,并且其中所述第二环形导光件被配置使得经由所述第二环形导光件(27’)的内边缘(29’)被耦合到所述第二环形导光件(27’)中的光借助于全内反射沿径向方向被引导,并且通过所述第二环形导光件(27’)的外围边缘(32’)被耦合出。
10.根据权利要求9所述的灯具,其中所述第一环形导光件(27)的腔体的形状和尺寸基本上对应于所述环形导光元件(11)的外围的形状和尺寸。
11.根据权利要求9所述的灯具,其中所述第一环形导光件(27)被配置成将光朝其中布置有所述光源(4,5)的灯具的一侧耦合出。
12.根据权利要求9所述的灯具,其中所述第二环形导光件(27’)被配置成将光远离其中布置有所述光源(4,5)的灯具的一侧耦合出。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM428324U (en) * 2012-01-13 2012-05-01 Ceramate Technical Co Ltd Halo-type LED lamp
JP2013182730A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Sharp Corp 照明モジュールおよびそれを備えた照明装置
WO2013140337A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Koninklijke Philips N.V. Light mixing along annular pathway
US8988999B2 (en) * 2012-05-30 2015-03-24 Intel Corporation Method, system and apparatus of wireless local area network (WLAN) communication in conjunction with cellular communication
US10422944B2 (en) 2013-01-30 2019-09-24 Ideal Industries Lighting Llc Multi-stage optical waveguide for a luminaire
US10234616B2 (en) 2013-01-30 2019-03-19 Cree, Inc. Simplified low profile module with light guide for pendant, surface mount, wall mount and stand alone luminaires
US9291320B2 (en) * 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
EP2951500A4 (en) * 2013-01-30 2016-11-16 Cree Inc SIMPLIFIED DISCREET MODULE HAVING A LIGHT GUIDE FOR PENDANT LUMINAIRES, MOUNTED ON A SURFACE, MOUNTED ON A WALL, OR INDEPENDENT
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9091417B2 (en) 2013-03-15 2015-07-28 Cree, Inc. Lighting apparatus with reflector and outer lens
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US9222627B2 (en) * 2013-04-19 2015-12-29 Abl Ip Holding Llc Annulus shaped luminaire
US10036517B2 (en) 2013-05-16 2018-07-31 3M Innovative Properties Company Lightguide as luminaire
US9651740B2 (en) 2014-01-09 2017-05-16 Cree, Inc. Extraction film for optical waveguide and method of producing same
USD725305S1 (en) 2014-04-21 2015-03-24 Abl Ip Holding Llc Annulus shaped luminaire
USD725304S1 (en) 2014-04-21 2015-03-24 Abl Ip Holding Llc Annulus shaped luminaire
DE202014103178U1 (de) * 2014-07-10 2015-10-13 BÄ*RO GmbH & Co. KG Leuchte, insbesondere Downlight- und/oder Spotlight-Leuchte mit einer Lichtquelle
WO2016020323A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Koninklijke Philips N.V. Lighting arrangement with end color suppression
DE102014115825A1 (de) * 2014-10-30 2016-05-04 Itz Innovations- Und Technologiezentrum Gmbh Leuchtenbaugruppe mit optischem Element
JP6600989B2 (ja) * 2015-05-26 2019-11-06 株式会社ノーリツ 照明装置
WO2016193113A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 Philips Lighting Holding B.V. A light emitting device combining light from several leds
US9689550B2 (en) * 2015-07-10 2017-06-27 Min Hsiang Corporation Vehicular lamp device
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
JP6326455B2 (ja) * 2016-07-27 2018-05-16 株式会社遠藤照明 照明ランプ
CN109723981A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 霍尼韦尔国际公司 一种用于产生环形光晕的装置和方法
CN108826170A (zh) * 2018-06-26 2018-11-16 深圳市远润欣电子有限公司 局部全般照明的模式、控制方法及台灯
CN209445095U (zh) * 2018-09-14 2019-09-27 漳州立达信光电子科技有限公司 一种灯具
JP7402407B2 (ja) 2019-04-18 2023-12-21 日亜化学工業株式会社 発光装置、照明装置及び光学部材
WO2021050668A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Hubbell Incorporated Canopy luminaire
EP4323820A1 (en) * 2021-04-16 2024-02-21 Magic Leap, Inc. Nanopattern encapsulation function, method and process in combined optical components
US11694876B2 (en) 2021-12-08 2023-07-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for delivering a plurality of waveform signals during plasma processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055978A (en) * 1989-12-29 1991-10-08 Gte Products Corporation Uniform light source
US6256447B1 (en) * 1998-12-31 2001-07-03 Physical Optics Corporation Backlight for correcting diagonal line distortion
CN1700067A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 索尼株式会社 背光装置和液晶显示装置
CN201386961Y (zh) * 2009-03-20 2010-01-20 海尔集团公司 按键开关及其环状发光单元

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450513A (en) 1982-01-25 1984-05-22 Sterner Lighting Systems Incorporated Lighting fixture for opposite direction reflection
TW330233B (en) 1997-01-23 1998-04-21 Philips Eloctronics N V Luminary
JP2000003608A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Tsutsunaka Plast Ind Co Ltd 照明装置
EP1072884A3 (en) 1999-07-28 2002-01-23 KELLY, William, M. Improvements in and relating to ring lighting
US7534013B1 (en) 2003-01-16 2009-05-19 Simon Jerome H Illuminating devices using small PT sources including LEDs
WO2008047278A2 (en) 2006-10-16 2008-04-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Luminaire with leds
JP2009009926A (ja) * 2007-03-23 2009-01-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード照明装置
JP4657248B2 (ja) * 2007-05-24 2011-03-23 スタンレー電気株式会社 照明器具
WO2009105168A2 (en) 2008-02-15 2009-08-27 Adaptive Lighting Solutions Llc An led based lighting system providing independently controllable light distribution patterns
WO2009144638A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Round illumination device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055978A (en) * 1989-12-29 1991-10-08 Gte Products Corporation Uniform light source
US6256447B1 (en) * 1998-12-31 2001-07-03 Physical Optics Corporation Backlight for correcting diagonal line distortion
CN1700067A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 索尼株式会社 背光装置和液晶显示装置
CN201386961Y (zh) * 2009-03-20 2010-01-20 海尔集团公司 按键开关及其环状发光单元

Also Published As

Publication number Publication date
EP2548055B1 (en) 2016-09-07
WO2011114265A1 (en) 2011-09-22
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JP5647274B2 (ja) 2014-12-24
EP2548055A1 (en) 2013-01-23
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CN102792197A (zh) 2012-11-21
JP2013522840A (ja) 2013-06-13

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