CN103688106A - 用于发射光的安排 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发射光的安排（1），该安排包括至少一个LED光源（4）以及至少一个在光发射方向上被安排在LED光源（4）前方的透镜（6）。一个反射器（7，8）在该光发射方向上被安排在该透镜（6）前方以影响从透镜（6）发射的光。

Description

用于发射光的安排

本发明涉及一种用于发射光的安排，该安排包括至少一个LED光源以及至少一个在光发射方向上被安排在LED光源前方的透镜。 

在商业领域使用的细长照明设备或发射光的安排的情况下，例如迄今为止荧光灯已经经常被用作光源。目前，LED的前进发展具有越来越多的影响，例如荧光灯正由相应的LED替换。这首先由以下事实引起：与常规照明设备相比，LED光源具有关于使用寿命和能量效率的显著优点。其次，例如，在LED帮助下可实现的光强与此同时已经变得足够高，这样使得LED光源可以容易地替换传统的光源，如荧光灯。 

然后，为了实现整个安排的所希望的发射特征，提供的是例如使透镜分配给这些LED光源，所述透镜在发射方向上被安排在LED光源的前方。在此情况下，多个这类透镜被连接在一起以形成一个细长的光学元件，其中优选在各自的情况下将该光学元件的恰好一个透镜分配给每个LED光源。于是在图1中示出了三种不同构型的光学元件2。在此情况下，这类光学元件2通常通过注射成型法来产生。 

图1示出的透镜6的两种可能的光强分布曲线从图2和图4中是清楚的，其中在这些图中示出的曲线对应于C0/C180平面内（也就是说，在相对于图1示出的光学元件2的横向方向上）的值。图2示出的光强分布曲线具有两个相互分开的翼，这两个翼在各自的情况下具有在30°处的一个峰值区域和在两侧与该峰值区域相邻的侧翼区域，在这些侧翼区域中，光强下降至显著低于该峰值区域的一个值，其中这些侧翼之一向着约0°的角 度范围下降。这种光强分布是有利的，例如，当一个对应的用于发射光的安排沿着一个在各自的情况下在右侧和左侧都具有架子的过道来安排时，这些架子打算由发射光的安排来相应地进行照明。 

然后，图3示出了这样一种用于发射光的安排1，该安排具有一个壳体3，该壳体包括一个光引出开口，其中这些LED光源4被安排在壳体3之中，并且被连接在一起以形成光学元件2的这些透镜6在光发射方向上封闭壳体3。在图3所示的变体的情况下，这些透镜6产生了与图2相比有所不同的光强分布曲线，所述曲线示出在图4中。其结果是，实现了在用于发射光的安排1下方区域的一个非常宽的照明。 

总的来说，在此存在着一个问题，即，透镜的光强分布或光发射特征的简单变化以此方式是不容易成为可能的，因为迄今为止一个相应的改变已使得必需更换整个光学元件，从而造成相应的高成本。此外，作为通过注射成型法生产另外的光学元件的结果还引起了相当大的成本，因为必须为每个替代的实施例制造专用的工具或模具，所以这导致了高成本。 

因此，本发明是基于进一步开发上文概括的用于发射光的安排的目的，其这样的方式为使得可以改变该用于发射光的安排的光强分布或光发射特征，而不用更换透镜或光学元件。 

通过如权利要求1所述的用于发射光的安排实现了该目的。从属权利要求涉及本发明的有利的发展。 

本发明提出一种用于发射光的安排，该安排包括至少一个LED光源以及至少一个在光发射方向上被安排在该LED光源前方的透镜，其中用于影响从透镜发射的光的一个反射器在该光发射方向上被安排在透镜前方。 

现在该反射器使得有可能相应地改变透镜的光强分布或光发射特征，其结果是同一种形式的透镜可以用于各种各样的照明任务。在此情况下，该反射器特别地在横向方向上使用。然而，例如在教室内的板照明的情况下，还存在着通过反射器影响光在纵向方向上发射的可能性。 

如上文已经说明的，此处还可以提供的是使该用于发射光的安排具有多个LED光源和多个透镜，其中这些透镜连接在一起以形成一个光学元件。此外，还可以提供的是在各自的情况使光学元件中的恰好一个透镜分配给每个LED光源。另外，同样可以提供的是使该用于发射光的安排具有一个壳体，该壳体具有一个光引出开口，其中该至少一个LED光源被安排在该壳体中并且该至少一个透镜在该光发射方向上封闭该壳体。 

此外，从透镜中发射的光在C0/C180平面内的光强分布曲线可以具有一个或多个、优选两个基本上对称的、相互分开的翼，这些翼在各自的情况下相对于一条轴线基本上处于0°至90°的一个角度范围内，该轴线与穿过透镜的光质心的光发射方向平行，并且这些翼在各自的情况下具有一个峰值区域和在两侧与该峰值区域相邻的侧翼区域，在这些侧翼区域中光强下降至显著低于峰值区域的一个值，其中该峰值区域处于大于0°的一个角度并且这些侧翼之一向着约0°的角度范围下降。 

此外，可以提供的是使该反射器被横向地设计并且安排在透镜前方，其方式以使得基本上将从该透镜发射的整个光引导至透镜的位于与反射器相对的那一侧。在此情况下，可以另外提供的是使得该反射器的背离透镜的那一侧被设计为广告/信息载体。于是，反射器的这种配置和安排产生了一种光强分布或光发射特征，例如当用于发射光的安排沿着一个过道装配时，该光强分布或光发射特征具有仅相应地照明该过道的一侧的效果。这可以是令人感兴趣的，例如如果打算被相应地照明的一个架子仅被安排 在过道的一侧。 

可替代地，可以提供的是使该反射器是一个膜片，该反射器被设计并安排在透镜前方，其方式以使得从该透镜发射的光的发射角度减小或变窄（特别是在C0/C180平面内），其中透镜可以已经是按使它在C90/C270平面内引起对眩光的抑制的这种方式来设计。由此在相对宽的发射透镜的情况下实现对眩光的抑制，其结果是例如还可以在计算机工作站或商店的检验区域内使用一个相应的用于发射光的安排。 

此外，可以提供的是使得一个反射器在各自的情况下被分配给一个透镜或者使得一个反射器被分配给多个透镜，其中还可以将多个反射器仅分配给这些透镜中的一部分。 

以下将基于示例性实施例和附图更加详细地说明本发明，在附图中： 

图1示出多个透镜被连接在一起以形成光学元件的图解； 

图2示出图1所示的透镜在横向方向上可能的光强分布曲线； 

图3示出包括一个光学元件的一种用于发射光的安排，该光学元件具有多个透镜； 

图4示出图3所示的用于发射光的安排、或者光学元件在横向方向上的光强分布曲线； 

图5示出根据本发明依照第一实施例的一种用于发射光的安排； 

图6示出图5所示的用于发射光的安排在横向方向上的光强分布曲线； 

图7示出根据本发明依照第二实施例的一种用于发射光的安排； 

图8示出图7所示的用于发射光的安排在横向方向上的光强分布。 

如已经说明的，图3示出从现有技术已知的一种用于发射光的安排1。用于发射光的安排1具有一个壳体3，该壳体包括一个光引出开口，其中LED光源4被安排在该壳体内并且由一个光学元件2封闭该光引出开口。在此情况下，光学元件2由在光发射方向上被安排在LED光源4前方的多个透镜6组成。图1通过举例示出了由多个透镜6组成的这类光学元件2。 

图2和图4示出这类透镜6在C0/C180平面内和因此在相对于光学元件2的横向方向上的两种不同光发射特征或光强分布曲线。图2所示的光强分布曲线适于特别是例如销售商品的商店，其中在各自的情况下将架子沿着过道安排在左侧和右侧，这些架子特别打算由相应的用于发射光的安排1进行照明。相比之下，图4所示的光强分布曲线特别是在这个用于发射光的安排1下方的相当大的区域打算被照明时是优选的，因为透镜6在此情况下具有一个相对宽的发射特征。 

此外，在用于发射光的安排1中，还在壳体的顶侧提供了一个装置5，该装置使用于发射光的安排1能够机械地固定至一个支承轨上并且另外与该支承轨内延伸的线相接触。 

根据本发明，于是，提供的是使用于影响光从透镜6中发射的反射器7、8在光发射方向上被安排在透镜6的前方。在此方面，图5和图7展示了根据本发明的两个示例性实施例。 

于是，图5在此情况下示出一个相应的构型变体，其中具有基本上扁平或平坦构型的一个反射器7被安排在透镜6的一侧在用于发射光的安排1或光学元件2的纵向方向上，其结果是在此方向上通过透镜6发射的光线被反射或被引导至相对侧的方向。在此情况下，特别是在透镜6具有根据图2的光强分布曲线的情况下，使用反射器7，其结果是图6所示的光 强分布曲线于是在给定的相应的反射器7的构型和安排的条件下出现。现在从图6中可以清楚地认识到，与图2中具有两个翼的光强分布曲线相比，光现在仅向一侧发射或者光强分布曲线现在仅具有一个翼。 

例如，当架子沿着一个过道被安排仅在一侧并且因此实际上仅这一侧打算被照明时，这种构型是所希望的。然而，在此情况下，现在不再必需的是：在用于发射光的安排1中须更换整个光学元件2。然而，易可能的是，用于发射光的安排1安装有一个相应的光学元件2，并且然后根据局部条件而将一个反射器7随后分配给这个用于发射光的安排1。 

根据所希望的光发射特征或光强分布，该反射器可以具有任何所希望的形状，例如弯曲的。此外，还存在着将来自透镜的整个光引导到一个反射器上的可能性。 

于是，通常在线性照明设备中，这类反射器的主要使用方向是在横向方向。然而，还存在通过反射器影响在纵向方向上的光发射的可能性。这是有利的，例如，在教室内的板照明的情况下，因为到那时在此不再是必须的是在该板区域内一个单独照明设备必须相对于安排在教室其余部分内的这些照明设备而横向进行悬挂，因为板照明就可以到那时通过特定的反射器安排来实现。 

此外，还可以提供的是，对于销售区域，例如一个优选平坦或扁平的反射器的后侧可以装备有多个广告/信息载体，该后侧是通过该透镜的横向延伸的腹板来照明的。 

与图5所示的其中使用了一个基本上扁平或平坦的反射器7的示例性实施例相比，在图7所示的示例性实施例中的反射器8被设计为膜片。在 此情况下，膜片8以使从透镜6发射的光的发射角减小或变窄的这样一种方式来成形并定位在透镜6的前方。在此情况下，图7所示的用于发射光的安排1在其他方面与来自图3的用于发射光的安排1相对应，此处壳体3具有用于容纳膜片8的略微更长的臂。 

在此情况下，特别是在用于发射光的安排1或光学元件2的横向方向上，通过膜片8实现了从透镜6发射的光的发射角的减小或变窄。这还可以从图8所示的光发射特征或光强分布曲线中获悉，该光强分布曲线与图4所示的光强分布曲线相比具有更小的发射角度，其结果是与图3所示的用于发射光的安排1相比，通过膜片8相应地优化对眩光的抑制。 

作为结果，可能的是，例如相应的用于发射光的安排1还可以用于销售商品的商店的检验区域，因为这种安排实现了这种工作区域的相应要求。此外，还可能例如在展示工作站处使用。 

然而，图7所示的膜片8还可以与具有根据图2的光强分布曲线的透镜6一起使用。 

在图7中，膜片8由装配到每侧上的两个弯曲的反射元件组成，其中这些元件像图5中的反射器7一样，被安排在用于发射光的安排1或光学元件2的纵向方向上。在具有根据图2的光强分布曲线的一个透镜6的情况下，那么，每个反射元件因此实质上影响了这个两个翼之一，其结果是实现了两个翼或在这个两个翼之间的角度的变化。 

然而，该膜片还可以具有一个相应的不同形式。作为举例，还将可想象膜片按以下这样一种方式进行配置：通过膜片实现眩光的圆周抑制。然而，在此情况下，应考虑到这些透镜可以是已经按以下这样一种方式来进 行配置，该方式使得已经通过这些透镜来实现对眩光在纵向方向上的抑制。 

现在该膜片也进而使得有可能将相应的用于发射光的安排被安装有相应的光学元件并且有可能以后仅仅装配膜片（取决于所希望的照明），其结果是可能将相同或非常少量的不同透镜用于很多不同照明任务。 

Claims (12)

1.一种用于发射光的安排（1），该安排包括至少一个LED光源（4）以及至少一个在光发射方向上被安排在该LED光源（4）前方的透镜（6），

其特征在于，

用于影响从该透镜（6）中发射的光的一个反射器（7，8）在该光发射方向上被安排在该透镜（6）前方。

2.如权利要求1所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

从该透镜（6）发射的光在C0/C180平面内的光强分布曲线具有一个或多个相互分开的翼，这些翼在各自的情况下相对于一条轴线基本上处于0°至90°的一个角度范围内，该轴线与穿过该透镜（6）的光质心的光发射方向平行，并且这些翼在各自的情况下具有一个峰值区域和在两侧与该峰值区域相邻的侧翼区域，在这些侧翼区域内该光强下降至显著低于该峰值区域中的一个值，其中该峰值区域处于大于0°的角度并且这些侧翼之一向着约0°的角度范围下降。

3.如权利要求2所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该光强分布曲线具有两个翼，这两个翼相对于一条轴线基本上对称，该轴线与穿过该透镜（6）的光质心的光发射方向平行。

4.如以上权利要求中任一项所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该反射器（7）被横向设计并安排在该透镜（6）的前方，其方式以使得基本上将从该透镜（6）发射的整个光引导至该透镜（6）的位于与该反射器（7）相对的那一侧。

5.如权利要求4所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该反射器（7）的背离该透镜（6）的那一侧被设计为广告/信息载体。

6.如权利要求1所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该反射器是一个膜片（8），该膜片（8）被设计并安排在该透镜（6）的前方，其方式以使得从该透镜（6）发射的光的发射角度减小或变窄。

7.如以上权利要求中任一项所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该用于发射光的安排（1）具有多个LED光源（4）和多个透镜（6），其中这些透镜（6）被连接在一起以形成一个光学元件（2）。

8.如权利要求7所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

在各自的情况下，该光学元件（2）的恰好一个透镜（6）被分配给每个LED光源（4）。

9.如权利要求7和8任一所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

在各自的情况下，一个反射器（7，8）被分配给一个透镜（6）。

10.如权利要求7和8任一所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

一个反射器（7，8）被分配给多个透镜（6）。

11.如权利要求7至10中任一项所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

多个反射器（7，8）被仅分配给这些透镜（6）的一部分。

12.如以上权利要求中任一项所述的用于发射光的安排，

其特征在于，

该用于发射光的安排（1）具有一个壳体（3），该壳体具有一个光引出开口，其中该至少一个LED光源（4）被安排在该壳体（3）之中，并且该至少一个透镜（6）在该光发射方向上封闭该壳体（3）。

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