CN103620298A

CN103620298A - 光导

Info

Publication number: CN103620298A
Application number: CN201280032845.8A
Authority: CN
Inventors: M.科塞; M.范亚斯; F.W.F.M.范肯彭
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-03-05
Also published as: US20140126234A1; US9234636B2; JP6072785B2; WO2013005147A1; EP2726780A1; EP2726780B1; JP2014521191A

Abstract

所公开的实施例涉及一种光导（100）和包含这种光导（100）的照明设备（700）。该光导（100）引导在第一方向上发射自包括至少一个发光二极管（210）的光源（200）的光。该光导（100）在第二方向（600）上指引光的主要部分，其中该第一方向（500）不等于该第二方向（600）。该光导（100）包括具有圆锥体形状的上部（110），并且该上部（110）的中心轴（120）在该第一方向（500）上。该光导（100）可以与反射器（800）一起使用，该反射器（800）最初被制造用于与高强度放电灯或卤素灯一起使用，但是由于该光导（100），该反射器（800）可以与以至少一个发光二极管（210）形式的光源（200）一起使用。

Description

光导

技术领域

本发明涉及光源领域，并且更具体地涉及一种光导和包含这种光导的照明设备。

背景技术

LED（发光二极管）或包括LED的模块，产生半球形式的光，而不是像HID（高强度放电）灯和卤素灯之类的其它本领域光源所发射的全向光模式。LED光源还时常位于反射器的底部。这使得必须开发特定地设计用于这种LED光源的反射器，这对成本和能力都会要求很高。此外，标准的LED光源应用时常遭受眩光的困扰。

发明内容

本发明的一个目的是克服或减轻先前技术的问题。

根据本发明的第一个方面，由一种光导来实现这个和其它目的，该光导用于引导在第一方向上被发射自包括至少一个发光二极管的光源的光，其中该光导被设置成在第二方向上指引该光的主要部分，其中该第一方向不等于该第二方向，其中该光导包括具有圆锥体或椭圆抛物面形状的上部，并且其中该上部的中心轴在第一方向上。这样的有利之处在于由于光的主要部分在第二方向上离开该上部并且因此较少的光直接来自该光源，因而限制了眩光。此外，因为光穿过该光导，所以将在某种程度上混合光，使得能够实现更加均匀的光束图案。

该光导可以被设置成在第一方向上指引光的次要部分。这样的有利之处在于由反射导致的损失变少。

该光导可以被设置成提供全内反射。这样的有利之处在于由反射导致的损失变少。

发射自该光源的光可以被设置成通过该上部的基部进入该光导。

光的主要部分可以被设置成通过该上部的圆周面离开该光导。

光可以被设置成，在通过该上部的圆周面离开该光导之前，被反射到该上部的圆周面的相对的部分上，使得在该反射后，光被指引到第二方向上。

光的次要部分可以被设置成通过该上部的顶部离开该光导。这样的有利之处在于由多次反射导致的损失变少。

该光导可以包括具有圆柱体形状的圆柱体部分并且其中发射自该光源的光被设置成通过该圆柱体部分的基部进入该光导并且通过该上部的基部而继续。这样的有利之处在于可以通过调整该圆柱体部分的高度来调整在第二方向上发射的光的高度。

该圆柱体部分可以被设置成提供全内反射。这样的有利之处在于由反射导致的损失变少并且在于光仅仅在预定区域处（通过该上部）离开该光导。

该圆周面可以是来自分段和分面的组中的至少一个。这样的有利之处在于可以使光分布在亮度方面更加均匀。

该圆柱体部分可以是来自分段和分面的组中的至少一个。这样的有利之处在于可以使光分布在亮度方面更加均匀。

根据本发明的第二个方面，由一种照明设备实现这个和其它目的。该照明设备包括：根据第一方面的实施例中的任何一个的光导。

该照明设备还可以包括含有至少一个发光二极管（LED）的光源。这样的有利之处在于它在能力和成本方面是有效率的。可替换地，该照明设备可以包括LED照明模块，其包括至少一个发光二极管或发光二极管阵列。这种LED照明模块的一个示例是在Zhaga标准化协会内被标准化的LED照明模块。

该光源还可以可选地包括混合箱和漫射出射窗中的至少一个。这样的有利之处在于可以调整发射自该光源的光的特性。

该照明设备还可以包括反射器，其中该反射器适用于选自高强度放电灯和卤素灯的组中的光源。这样的有利之处在于该光导可以与适用于选自高强度放电灯和卤素灯的组中的光源的反射器一起使用，其在能力和成本两方面都是有效率的。另外，这产生新的照明设备设计的可能性，这是由于这种反射器相比于用于LED照明产品的标准反射器具有不同的形状因数。

第一个方面的优点同样适用于第二个方面。此外，可以根据第一个方面实现第二个方面。

应当指出的是本发明涉及在权利要求中记载的特征的所有可能组合。

附图说明

参考示出本发明的实施例的附图来更加详细地描述本发明的这个和其它方面，在附图中：

图1是设置在发明的照明设备的实施例中的发明的光导的实施例的横截面图示。

图2是被使用在发明的照明设备中的光源的实施例的横截面图示。

图3是设置在发明的照明设备的实施例中的发明的光导的实施例的横截面图示。

图4是鉴于图1和图3的光的实施例旋转180°的发明的光导的实施例的透视图图示。

具体实施方式

照明设备700包括光导100、光源200和反射器800。反射器800可以适用于选自高强度放电灯和卤素灯的组中的光源。因此，反射器800可能最初制造用于与高强度放电灯或卤素灯一起使用，但是由于光导100，反射器800可以与以至少一个发光二极管210形式的光源200一起使用。

光源200可以包括含有至少一个发光二极管210的发光二极管模块。图2是被使用在发明的照明设备中的光源的实施例的横截面图示。光源900可以包括含有至少一个发光二极管910的发光二极管模块。漫射窗960被设置在该光源900中，使得发射自该至少一个发光二极管910的光穿过漫射窗960。漫射窗960被设置成扩展穿过它的光，这使得发射自光源900的光的亮度更加均匀。光源900还可以包括混合箱950，其被设置成混合发射自光源900的光。混合箱是由反射壁围绕的空间，光在其中被反射多次。由于多次反射，光可以被看作是源自这个空间内的任何点，因此造成单个（较大）光源的效果，而不是多个（小）光源的效果。漫射窗960可以被设置在混合箱950的前方并且由漫射覆盖物覆盖。

图1的光导100具有有着圆锥体形状的上部110和以圆柱体形状的圆柱体部分300。应当指出的是同样可以将该光导实现为没有圆柱体部分300。

优选地，上部110和圆柱体部分300二者都提供全内反射。可以将全内反射解释为由于光导和周围空气之间的折射率的差异，只是反射在上部110和圆柱体部分300中被内反射的光，从而导致没有损失的反射。

来自光源200、900的光到达反射器800的高度由光导100的高度确定。通过改变圆柱体部分300的高度可以容易地改变光导100的高度。

从光导100发射光的角度由上部110的顶角135确定。

来自光源200、900的光以半球形分布发射，该分布定向在第一方向500上。上部110的中心轴120在第一方向500上。光导100被设置成在第二方向600上指引光240的主要部分，其中第一方向500不等于第二方向600。应当指出的是第二方向600在本文中应被宽泛地解释。第二方向600可以是不平行于第一方向500的任何方向。

光导100可以被设置成在第一方向500上指引光230的次要部分。在第一方向500上被指引并且接近上部的中心轴120的来自光源200、900的光穿过光导100并且通过上部110的顶部150离开光导100。该光被称为光230的次要部分。上部110的顶部150可以是平的，使得在第一方向500上行进的光以垂直角度入射到顶部150上。

上部110具有圆周面130。光240的主要部分被设置成通过上部100的圆周面130离开光导100。

发射自光源200、900的光通过上部110的基部140进入光导100。更具体地，发射自光源200、900的光通过圆柱体部分300的基部310进入光导100并通过上部110的基部140而继续。

在通过上部110的圆周面130离开光导100之前，光240的主要部分被设置成被反射到上部110的圆周面130的相对的部分上，使得在该反射后，光被指引到第二方向600上。这样的示例在图1中示出。光240离开光源200并且入射到圆周面130的内侧上。由于光240以相对于表面法线的大角度入射，光240被反射。反射光穿过光导100并且入射到圆周面130内侧的相对的部分上。这里，光入射到圆周面130内侧上，接近平行于表面法线并且因此没有被反射。相反地，光离开光导100并且朝向反射器800继续，或者，取决于光的方向，向外继续并离开照明设备700。入射角相对于表面法线越大，越多的光被反射。

图3是设置在发明的照明设备的实施例中的发明的光导的实施例的横截面图示。除了上部的形状之外，图3等同于图1。上部（410）具有抛物面的形状而不是具有圆锥体形状。

圆柱体部分300和上部110、410可以是来自分段和分面中的至少一个。出于示例的目的，图4中公开了一些不同的替换选择。例如，圆柱体部分300和/或上部410可以像所示的那样由段810分段。可替换地，段810可以被划分成更小的段820。作为替换，段810可以被划分成小面830。作为其他替换，圆柱体部分300和/或上部410可以包括小面840。应当指出的是，所有种类的组合都是可能的。

总之，所公开的实施例涉及光导100和包含这种光导100的照明设备700。光导100引导在第一方向500上发射自包括至少一个发光二极管210的光源200的光。光导200在第二方向600上指引光的主要部分，其中第一方向500不等于第二方向600。光导100包括具有圆锥体形状的上部110，并且上部110的中心轴120在第一方向500上。光导100可以与反射器800一起使用，反射器800最初被制造来用于与高强度放电灯或卤素灯一起使用，但是由于光导100，反射器800可以与以至少一个发光二极管210形式的光源200一起使用。

尽管已经在附图和前文的描述中详细地说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应被看作是说明性或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

本领域技术人员在实施所要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和随附的权利要求，能够理解和实施所公开实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以满足权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施的纯粹事实并不表明这些措施的组合不能够被有利地使用。在权利要求中的任何参考标记不应当被解释为对范围的限制。

Claims

1.一种光导（100），所述光导用于引导在第一方向（500）上发射自包括至少一个发光二极管（210）的光源（200）的光，

其中该光导（100）被设置成在第二方向（600）上指引光的主要部分，其中该第一方向（500）不等于该第二方向（600），

其中该光导（100）包括具有圆锥体或椭圆抛物面形状的上部（110,410），其中该上部（110,410）的中心轴（120）在该第一方向（500）上，并且

其中该上部（110,410）具有圆周面（130）。

2.根据权利要求1所述的光导（100），其中该光导（100）被设置成在该第一方向（500）上指引光（230）的次要部分。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的光导（100），其中该光导（100）被设置成提供全内反射。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的光导（100），其中发射自该光源（200）的光被设置成通过该上部（110,410）的基部（140）进入该光导（100）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光导（100），其中光（240）的主要部分被设置成通过该上部（110,410）的该圆周面（130）离开该光导（100）。

6.根据权利要求5所述的光导（100），其中光被设置成，在通过该上部（110,410）的该圆周面（130）离开该光导（100）之前，被反射到该上部（110,410）的该圆周面（130）的相对的部分上，使得在该反射后，光被指引到该第二方向（600）上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光导（100），其中光（230）的次要部分被设置成通过该上部（110,410）的顶部（150）离开该光导（100）。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光导（110,410），其中该光导（110,410）包括具有圆柱体形状的圆柱体部分（300）并且其中发射自该光源（200）的光被设置成通过该圆柱体部分（300）的基部（310）进入该光导（100）并且通过该上部（110,410）的基部（140）而继续。

9.根据权利要求8所述的光导（100），其中该圆柱体部分（300）被设置成提供全内反射。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的光导（100），其中该圆周面（130）是来自分段（810,820）和分面（830,840）的组中的至少一个。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的光导（100），其中该圆柱体部分（300）是来自分段（810,820）和分面（830,840）的组中的至少一个。

12.一种照明设备（700），包括根据权利要求1-11中任一项所述的光导（100）。

13.根据权利要求12所述的照明设备（700），还包括含有至少一个发光二极管（210）的光源（200）。

14.根据权利要求13所述的照明设备（700），其中该光源（200）还包括混合箱（250）和漫射出射窗（260）中的至少一个。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的照明设备（700），还包括反射器（800），其中该反射器（800）适用于选自高强度放电灯和卤素灯的组中的光源。