CN104676316A - 包括光学混光棒的照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明系统，所述照明系统包括至少一个光源和光学混光棒。所述照明系统包括棒保持器，所述棒保持器将所述光学混光棒保持在某一位置上，在该位置上，所述光学混光棒的入射表面布置在所述光源的发射窗口上方。所述光学混光棒是以柔性固体透明材料形成的，并且容纳在所述棒保持器的中空部件中。所述棒保持器适于向所述光学混光棒提供压力，并且所述压力适于将所述光学混光棒的所述入射表面和所述光源的所述发射窗口挤压到一起。

Description

包括光学混光棒的照明系统

技术领域

本发明涉及一种照明系统，其包括提供均质、均匀光束的光学混光器，其中所述光学混光器由固体透明材料形成，并且光通过入射表面进入所述光学混光器，并通过所述光学混光器反射到出射表面，所述光从所述出射表面离开所述光学混光器。

背景技术

在光照行业中，混光棒被广泛用于从光源收集光，并且将所收集的光混合成光束。来自光源的光通过输入端进入混光棒并传播穿过混光棒，并且通常在混光棒的侧壁上被反射一次或多次。由于多重反射，结果便是来自光源的光得以混合，并且混光棒输出端处的光分布实质上是均匀的。因此，光棒被用于从具有不均匀光分布的光源来提供实质上均匀的光分布。

此外，混光棒常常用于混合来自具有多个光发射器的光源的光，这些光发射器发射不同色彩的光，并且其中混光棒的目的在于将来自不同光发射器的光混合成一个均匀光束，并且所有色彩都同等地混合。举例而言，混光棒被广泛地用于混合来自4合1RGBW LED的光，所述4合1RGBW LED包括发射红光的红色LED晶粒、发射绿光的绿色LED晶粒、发射蓝光的蓝色LED晶粒和发射白光的白色LED晶粒(典型的磷基晶粒)。

如现有技术中所知，混光棒可具有许多不同的形状，并且通常以光学透明材料的固体形式来提供，其中混光棒内部的光在传播穿过光棒时经历全内反射。现有技术的固体混光棒是以PMMA或玻璃来提供。或者，混光棒也可例如以涂覆有反射材料的金属或玻璃而提供成具有反射表面的中空体，然而，这些混光棒的生产相对昂贵，并且由于反射时的光损失而无效。

PMMA或玻璃的已知固体混光棒是布置在光源的发光窗口上方某一距离处，以便不会刮擦或不会以其它方式毁坏发光窗口或入射表面。因此，在光源的发射窗口与固体混光棒的入射表面之间引入气隙，并且由于从发光窗口到空气的传输以及由于从空气到混光棒的传输，因而进入光棒的光量减少。此外，来自光源的某些光将发射到光棒的入射表面外部，因而不会进入光棒。因此，损失了显著量的光。

已知的是，由于气隙导致的折射率变化而产生的光损失可通过在以下方式减少：在光源的发光窗口与固体混光棒的入射表面之间提供折射率匹配材料。然而，这种方法显著增加制造过程的成本，因为需要手工地提供折射率匹配材料。提供折射材料的方法是困难的，并且执行这种方法的人员必须非常小心，因为光源和光棒很小(小于1cm²)。另外，存在折射率匹配材料随时间的推移而流出的风险，因为大多数适当的和能够胜任的折射率匹配材料都形成为凝胶。

WO 06049801公开一种具有机械去耦光学元件的LED封装，其中去耦光学元件通过气隙与LED晶粒成光学接触。WO 06049801还确实公开了：光学元件通过设置在气隙内的薄光学传导层而光学耦合到LED晶粒。适用于光学传导层的材料的实例包括折射率匹配油，和具有类似光学性质的其它液体或凝胶。

WO12083957公开一种提供均质、均匀光束的光学混光器，其中所述光学混光器由固体透明材料形成，并且光通过入射表面进入所述光学混光器，并通过所述主体反射到出射表面上，所述光从所述出射表面离开所述光学混光器。所述光学混光器包括形成为截头棱锥体(pyramid frustum)的第一部件和形成为截头圆锥体(cone frustum)的第二部件，其中所述截头棱锥体的顶部表面形成入射表面，而截头圆锥体的底部表面形成出射表面。这项发明还涉及一种照明设备，所述照明设备包括许多个光源和此类光学混光器。

DE 199 61 527 A1公开一种灯具，其中发光二极管布置在灯壳体中并且布置在电路板上。导光器布置在灯具壳体的外罩中，并且当外罩布置到灯具壳体上时，所述导光器便布置在发光二极管上方。灯具壳体填充有灌封化合物。在一个实施方案中，发光二极管保持在电路板上方的柔性导体条上。导光器是非弹性的，并且当外罩附接到灯具壳体上时，所述导光器会使柔性导体条朝向电路板弯曲。在另一个实施方案中，导光器是永久弹性导光器，当外罩布置到灯具壳体上时，所述导光器被压靠在发光二极管。所存在的风险是：当将导光器布置在发光二极管上方时，空气、灌封化合物或其它材料将被布置在发光二极管与导光器之间。另外，也难以将导光器布置在发光二极管上方的精确位置中。

发明内容

本发明的目标在于解决上文所描述的关于现有技术的限制，并且提供一种具有混光棒并具有改进的光学效果的照明系统，其中所述混光棒从光源收集光。这是通过如独立权利要求所述的照明系统和提供照明系统方法来实现。从属权利要求描述本发明可能的实施方案。在发明详述中将描述根据本发明的照明系统和方法所实现的优点、益处和技术效果。

附图说明

图1a至图1f示出根据本发明的照明系统的实施方案；

图2a至图2d示出图1a至图1f中的照明系统的横截面，并且示出根据本发明的提供此类照明系统的方法。

图3a至图3c示出根据本发明的光学混光棒和照明系统；

图4a至图4c示出根据本发明的另一光学混光棒和照明系统；

图5a至图5c示出根据本发明的另一光学混光棒和照明系统；

图6a至图6b示出根据本发明的照明系统的另一实施方案的横截面视图；

图7a至图7c示出根据本发明的照明系统的另一实施方案的横截面视图；

图8a至图8c示出根据本发明的照明系统的另一实施方案的横截面视图；

图9a至图9c示出根据本发明的照明系统的另一实施方案的横截面视图。

图10a至图10c示出根据本发明的照明系统的另一实施方案的横截面视图。

具体实施方式

本发明是根据一种照明设备来描述，所述照明设备包括许多个可产生光束的LED，然而，本领域技术人员会认识到，本发明可用在使用任何种类光源和/或其组合的照明设备中，所述光源如放电灯、OLED、PLED、等离子体源、卤素源、荧光光源等。应了解，所示的实施方案是简化的并且示出了本发明的原理，而非展示确切的实施方案。因此，本领域技术人员将了解，本发明可以许多不同的方式加以实施，并且还进一步包括除所示部件之外的其它部件。

图1a至图1f示出根据本发明的照明系统101的实施方案，其中图1a示出透视图，图1b示出侧视图，图1c示出分解透视图，图1d示出移除了LED和LED PCB的底部透视图，图1e示出单独压力部件的底部透视图，并且图1f示出棒保持器的顶视图。

照明系统包括至少一个光源103，所述光源103如箭头107所示从发射窗口105发射光。在所示的实施方案中，所述光源是4合1LED，其包括发射红光的红色LED晶粒、发射绿光的绿色LED晶粒、发射蓝光的蓝色LED晶粒和发射白光的白色LED晶粒，并且这些LED晶粒由发射窗口105覆盖以便保护这些LED晶粒。然而，应了解的是，可使用由发射窗口所覆盖的任何类型的光源。

包括入射表面111、侧表面113和出射表面115的光学混光棒109通过光棒保持器117而布置在发光窗口105上方。来自光源的光107通过入射表面111进入光学混光棒108，然后通过侧表面113处的反射而传输穿过光学混光器，并且通过出射表面115离开光学混光器。光学混光棒可用现有技术中所描述的许多不同方式加以实施，并且可根据光源以及应产生的光束的类型加以优化。所示的光学混光棒只是用作可能的光学混光棒的实例。光学混光棒是以固体柔性光学透明材料来提供。固体柔性光学透明材料可为任何的固体光学透明材料，这些材料是柔性的并且可压靠在发射窗口，而不会毁坏发射窗口105和光学混光棒的入射表面111。举例而言，透明硅树脂材料是适合的材料，因为硅树脂比发光窗口中所用的玻璃材料更柔软，并且硅树脂材料可以不同的硬度来提供，从而可能提供适合的固体柔性光学透明材料。此外，硅树脂材料是耐热的，因此可布置成与发热光源物理接触。棒保持器包括压力机构，所述压力机构适于向光学混光棒提供压力，并且其中所述压力适于将入射表面111和发射窗口105向彼此挤压。压力确保将光学混光棒的入射表面压向发射窗口，由此避免在发射窗口与入射表面之间引入空气，借以避免由于发射窗口与入射表面之间的折射率变化而导致的光损失。以固体柔性材料来提供光学混光棒使得可能将光学混光棒布置在拉紧状态，在所述拉紧状态下，棒保持器向光学混光棒提供挤压力。这样确保了可将光学混光棒维持在入射表面与发射窗口成物理接触的位置上，甚至在苛刻条件下处理照明系统时也是如此。举例而言，这对娱乐行业来说是有用的，在娱乐行业中，与舞台装备的配装和拆卸结合的照明设备常常经历艰难的物理处理。这在移动头灯具中也是有用的，在这类灯具中，根据本发明的照明系统布置在移动头中，所述移动头可旋转地连接到托架，所述托架可旋转地连接到底座，因为光学混光棒可移动头旋转时，相对于光源而维持在正确位置上。

在一个实施方案中，光学混光器以固体柔性光学透明材料加以实施，所述光学透明材料的硬度小于肖氏A硬度计刻度上的95。这确保混光器可在不使用过多力的情况下压靠在发射窗口，否则用力过多会存在发射窗口破裂的风险。此外，硬度小于肖氏A硬度计刻度上95的固体柔性光学透明材料使得可能将光学混光棒布置成略微拉紧的状态。

在一个实施方案中，光学混光器以固体柔性光学透明材料加以实施，所述光学透明材料的硬度大于肖氏A硬度计刻度上的65。这确保光学混光棒可压靠在发射窗口并且同时维持成其实质上原始形状而不会发生变形，甚至在苛刻条件下处理照明时也不会发生变形。因此，当处于发光窗口上方时，可维持光学混光棒的光学性质。

在一个实施方案中，光学混光器以固体柔性光学透明材料加以实施，所述光学透明材料的硬度大于肖氏A硬度计刻度上的65，且小于肖氏A硬度计刻度上的95。在一个实施方案中，光学混光棒以硅树脂加以实施，所述硅树脂具有的硬度是肖氏A硬度计刻度上的70、80或90。

在所示的实施方案中，光源103布置在PCB 119(印刷电路板)上，并且棒保持器117包括棒支撑件121，所述棒支撑部件121布置在PCB上且靠近光源。在所示的实施方案中，支撑部件包括多个支撑腿123，所述支撑腿123从中心中空部件125突出。支撑腿通过从支撑腿底部突出的销钉127而被固定到PCB，其中销钉适于固定到PCB中的容纳孔129中。在所示的实施方案中，支撑部件包括四个支腿，并且所述支腿中只有三个包括销钉，这确保了支撑部件只可以某一方式布置在PCB板上，从而简化制造。应了解，可提供任何正数个支撑腿，并且在其它实施方案中，中空部件可直接固定到PCB。此外，应了解，支撑部件121可以许多不同的方式固定到PCB，例如，使用胶水、螺钉、钉子、铆钉、维可牢(velcro)、卡扣机构等来固定。

棒支撑部件121适于将光学混光棒108容纳并支撑在某一位置，在所述位置中，光学混光棒108的入射表面111的至少一部分置放在光源103的发光窗口105上。因而，棒支撑部件包括将光学混光棒108支撑在光源上方的位置中的支撑构件。在所示的实施方案中，中空部件125充当支撑构件，其中中空部件的上端包括两个支撑凹部131，所述凹部131适于与光学混光棒108上的对应凸缘133接合。当光学混光棒布置在中空部件125的内部时，两个凸缘133适于插入到支撑凹部131中。此外，多个支撑指状件135从中空部件的下部突出，并且适于与光学混光棒的侧表面113的下部进行接合。当将压力(将在下文描述)施加到光学混光棒上时，支撑指状件确保将光学混光棒维持成最佳对准状态，因此防止由于所施加压力而使光学混光棒向外弯曲。然而，应注意，可在棒支撑部件处提供许多个支撑和/或对准特征，这些特征适于将光学混光棒支撑在正确位置上，或将光学混光棒引导到正确位置上。举例而言，支撑和/或对准特征可实施为与光学混光棒的侧面接合的突起、引导表面、引导件/支撑指状件。棒保持器117包括单独压力部件137，所述压力部件137适于与棒支撑部件121接合在互锁位置上，并且单独压力部件137处于互锁位置上，从而适于与光学混光棒的至少一部分接合，并向光学混光棒提供压力。如上文所述，压力适于将入射表面111和发射窗口105向彼此挤压。在所示的实施方案中，单独压力部件包括两个压力旋钮139，当单独压力部件与棒支撑部件互锁时，所述压力旋钮139适于向光学混光棒的凸缘133提供压力。单独压力部件适于安装在支撑部件121的上部的上方，并且压力旋钮139提供为内部突起，并适于在单独压力部件与棒支撑部件互锁时，装入支撑部件121的凹部131中。应注意，可提供任何正数个压力旋钮139。

棒支撑部件包括第一接合部件，并且单独压力部件包括第二接合部件，其中在互锁位置上，第一接合部件适于与第二接合部件互锁。在所示的实施方案中，第一接合部件包括两个边缘，这两个边缘提供为中空部件125的侧面处的卡扣凹部141，并且第二接合部件包括两个卡扣指状件143，每个卡扣指状件143适于卡扣到卡扣凹部141中的一个凹部中。当卡扣指状件143卡扣到卡扣凹部141中时，单独压力部件137和棒支撑部件121进行互锁，并且将在互锁布置中向光学混光棒108提供压力。压力旋钮139将使凸缘133压向光源，借以将入射表面压向发光窗口。应注意，可提供任何正数个卡扣指状件和卡扣凹部，并且卡扣凹部也可实施为始终围绕中空部件而形成的凹部。或者，可提供正数个从中空部件突出的卡扣凸缘，并且卡扣指状件可适于将卡扣凸缘加以卡扣。另外，卡扣原理可予以反转，意思是卡扣指状件布置在棒支撑件上，而卡扣边缘提供在单独压力部件上。

在所示的实施方案中，另外的光学部件145(仅在图1c中示出)布置在光学混光棒的出射表面115上方。在所示的实施方案中，所述另外的光学部件提供为实质上平坦圆形物件，其包括正数个对准突起147。对准突起147可布置在中空部件顶部处的对应凹部149中，并且也可据此布置在光学混光棒的出射表面上方。对准突起可以不对称样式来提供，从而确保所述另外的光学部件只可以预定方式布置在光学混光棒上方。所述另外的光学部件可为适于为离开光学混光棒的光提供光学效果的任何光学部件，例如，光学扩散器、光束成形器、滤色器、图案(gobo)成形器等。

现在参看图2a至图2d，图中示出了图1a至图1f的照明系统的横截面视图。图2a和图2b示出沿图1f中的线B-B的横截面视图，其中图2a示出在棒支撑部件121上布置单独压力部件137之前的照明系统101，并且其中图2b示出在单独压力部件137布置在棒支撑部件121上并与棒支撑部件121互锁时的照明系统。图2c和图2d示出沿图1f中的线A-A的横截面视图，其中图2c示出在棒支撑部件121上布置单独压力部件137之前的照明系统101，并且其中图2d示出在单独压力部件137已布置在棒支撑部件121上并与棒支撑部件121互锁时的照明系统。图2a至图2d所示的照明系统和图1a至图1f中所示的照明系统是相同的，并且相同特征都用相同的参考数字标记，并且将不再进一步描述。图2a至图2f也示出根据本发明的提供照明设备的方法。

图2a和图2c示出在棒支撑部件121上布置单独压力部件137之前的照明系统。这些图示出了提供至少一个从发射窗口发射光的光源的步骤，这些步骤已通过在PCB 119上布置光源103来加以执行。此外，已执行了提供光学混光棒的步骤，并且光学混光棒已布置在光源上，以使得来自光源的光通过入射表面111进入光学混光器，通过侧表面处的反射而传输穿过光学混光器，并且通过出射表面115而离开光学混光器。此已通过如下方式实现：将支撑部件121布置在PCB上并且布置成围绕光源，并在这之后将光学混光棒插入到支撑部件的中空部件125中，从而使得入射表面111置放在发射窗口105上。在这种布置中，光学混光棒由支撑指状件加以支撑，而凸缘133由支撑部件的凹部131加以支撑。

图2b和图2d示出成组装配置的照明系统，其中单独压力部件137布置在支撑部件121上并与支撑部件121互锁。这些图示出了将压力施加到光学混光棒的步骤，其中压力适于将入射表面和发射窗口向彼此挤压。在所示的实施方案中，这是通过在支撑部件上布置单独压力部件来实现。在这个步骤中，将压力旋钮139插入到支撑凹部131中并向下推抵到凸缘133，因为压力旋钮的大小经过设计以使得压力旋钮在单独压力部件处于最终互锁位置之前与凸缘进行接触。因此，向凸缘提供图2b中的凸缘压力(由箭头247指示)，并且会将这些凸缘推向光源。凸缘压力247的至少一部分将在光学混光棒中转换成适于将入射表面压向发射窗口的压力(由箭头249加以指示)。据此将提供发光窗口与入射表面之间的更好接触，并因此更多的光将进入光学混光棒。以固体柔性光学透明材料来提供光学混光棒确保了光学混光棒可处在拉紧状态下，在这种状态下，入射表面压靠在发光窗口而不会毁坏发光窗口或入射表面。

举例而言，根据本发明的多个照明系统可在同一个照明设备中实施，并由此形成共同照明或光束。在这类照明设备中，光源可布置在同一个PCB板上，其中光棒支撑件布置并附接到PCB板上。

图3a至图3c示出光学混光棒的另一实施方案，所述光学混光棒可用于根据本发明的照明系统中。光学混光棒308与之前附图中的光学混光棒实质上是相同的，并且实质上相同的元件用相同的参考数字标记，并且将不再进一步描述。图3a示出光学混光棒的底部透视图，图3b示出布置在光源上方的光学混光棒，而图3c是沿图3b中的线C-C的放大横截面视图

在这个实施方案中，光学混光棒的入射表面311包括至少一个凸起部，所述凸起部与平坦入射表面相比具有增加的厚度，其中增加的厚度产生如下事实：凸起部的大小在至少一个点上是较大的，并且厚度向这个点逐渐增加。凸起部被形成为平滑曲面，其中所述凸起部的厚度从光学混光棒的侧表面113向所述入射表面的中心增加。这可在图3c中看出，其中与平坦入射表面(由虚线312示出)相比，凸起部在光棒的中心处上最厚。在根据本发明的混光系统中，压力适于迫使凸起部平抵在发射窗口。这将产生如下事实：当凸起部压靠在发射窗口时，会将入射表面与发射窗口之间的空气和其它材料向外挤压，因为凸起部的表面从最厚部分向最薄部分逐渐压平。因此，实现入射表面与发射窗口之间的更好接触。这是可能的，原因在于如下事实：光学混光棒是以固体柔性光学透明材料来提供。

图4a至图4c示出光学混光棒408的另一实施方案，所述光学混光棒408可用于根据本发明的照明系统中。光学混光棒508与之前附图中所示的光学混光棒实质上是相同的，并且实质上相同的元件用相同的参考数字标记，并且将不再进一步描述。图4a示出光学混光棒的底部透视图，图4b示出布置在光源上方的光学混光棒，而图4c是沿图4b中的线D-D的放大横截面视图

在这个实施方案中，凸起入射表面411形成为棱锥体，其底部布置在对应的平坦入射表面412上(以虚线示出)，而其顶部处于入射表面的中心上。如结合图3a至图3c所描述的，混光系统的挤压机构所提供的压力适于迫使凸起部平抵发射窗口。这将产生如下事实：当凸起部压靠在发射窗口时，会将入射表面与发射窗口之间的空气和其它材料向外挤压，因为凸起部的表面从最厚部分向最薄部分逐渐压平。因此，实现入射表面与发射窗口之间的更好接触。这是可能的，原因在于如下事实：光学混光棒是以固体柔性光学透明材料来提供。

图5a至图5c示出光学混光棒508的另一实施方案，所述光学混光棒508可用于根据本发明的照明系统中。光学混光棒508和图3a至图3c以及图4a至图4c中的光学混光棒实质上是相同的，例外之处为这个实施方案中的凸起部形是成为楔形物。在这个实施方案中，当压力将凸起部511平压在发射窗口上时，入射表面与发射窗口之间的空气和其它材料将会从光学混光棒的一侧向外挤压到相对侧。

图6a和图6b示出图1a至图1e中的照明系统的沿图1f中的线B-B的横截面视图。图6a和图6b在于示出根据本发明的提供照明系统的方法，并且这种方法略微不同于图2a至图2d中所示的方法。图3a示出在PCB 119上布置支撑部件121之前的照明系统101，而图6b示出支撑部件121已布置在PCB 119上时的照明系统。

图6a示出在PCB上布置棒支撑部件之前，光学混光棒101已布置在棒支撑部件中，并且单独压力部件137已按与结合图2a至图2d所述类似的方式布置在支撑部件上并布置成与支撑部件互锁。

图6b示出的是：当已提供组装的棒保持器时，棒保持器被布置在PCB上，并且这个步骤也向光学混光棒施加压力，其中压力适于将入射表面压向发射窗口，并将它们挤压到一起。压力旋钮139会防止将光学混光器被向上推动，因而提供将入射表面压向发射窗口的压力。然而，在图6b中，压力示出为成窗口挤压力651，所述挤压力651将发射窗口105压向入射表面111，而本领域技术人员会认识到，挤压力和窗口挤压力是相等的，但是方向相反。

或者，使用卡扣机构来将挤压部件和棒支撑部件互锁也可使用任何其它紧固机构进行互锁，所述紧固机构诸如螺钉、胶水，或者例如通过在支撑部件外部和挤压部件内部提供螺纹，以使得挤压部件可拧紧到支撑部件上。

图7a至图7c示出根据本发明的另一照明系统701的横截面视图，其中图7a示出在棒支撑部件中布置光学混光棒之前的照明系统，图7b示出向光学混光棒提供压力之前的照明系统，而图7c示出呈最终状态的照明系统，在这种状态下，已向光学混光棒提供压力。照明系统701类似于之前附图中所描述的照明系统，并且相同特征用相同的参考数字标记，并且这里将不再描述。

在这个实施方案中，棒支撑部件721包括正数个弹性锁紧指状件753，当支撑部件布置在PCB上时，所述指状件753沿向上方向延伸。弹性锁紧指状件753形成中空部件，所述中空部件中可插入光学混光棒708，例如，通过将弹性锁紧指状件753围绕布置有光学混光棒的孔进行均等布置而插入。弹性指状件包括形成为凹部的锁紧边缘755，并且所述锁紧边缘适于容纳光学混光棒708的凸缘733。在这个实施方案中，光学混光棒的入射表面形成为如结合图4至图5所述的凸起部；然而，应注意，入射表面也可实施为平坦入射表面。如图7b所示，当光学混光棒插入到棒支撑部件时，凸缘733已适于迫使锁紧指状件从凸缘中性状态朝外展。举例而言，这可通过向凸缘733提供向外倾斜的下表面来实现。在图7b中，光学混光棒布置在棒支撑部件721中，以使得入射表面711置放在光源的发射窗口105上，如所看到的，凸缘并不与弹性锁紧指状件的锁紧边缘755互锁。然后，会将光学混光棒向下推动，直到凸缘733与锁紧边缘互锁，并且弹性指状件753返回其中性状态并与凸缘733互锁。当向下推动混合棒时，会向光学混光棒提供挤压力(未示出)，所述挤压力将入射表面压向发射窗口，如图7c中所看到的，凸起入射表面711会平压在发射窗口105。

在一个实施方案中，凸缘733的上表面适于向外偏斜，借以弹性指状件将向光学混光棒提供挤压力，因为锁紧边缘将由于弹性指状件中的弹力而迫使凸缘733向下。

应注意，弹性指状件的锁紧边缘也可与光学混光棒的出射表面接合，并向出射表面提供挤压力。举例而言，锁紧边缘可适于与出射表面的最外部分接合。

锁紧边缘已示出为弹性指状件中的凹部，然而，应了解，锁紧边缘也可形成为来自弹性指状件的突起。

图8a至图8c示出根据本发明的另一照明系统801的横截面视图，其中图8a示出在棒支撑部件821中布置光学混光棒之前的照明系统，图8b示出向光学混光棒提供压力之前的照明系统，而图8c示出呈最终状态的照明系统，在这种状态下，已向光学混光棒提供了压力。照明系统801类似于之前附图中所描述的照明系统，并且相同特征用相同的参考数字标记，并且这里将不再描述。

在这个实施方案中，所提供的光学混光棒不具有凸缘，而具有平坦入射表面811，然而，入射表面也可如结合图4至图5所述为凸起的。在图8b中，光学混光棒808布置在棒支撑部件821中，以使得入射表面811置放在光源的发射窗口105上。此外，提供挤压部件837，其适于与棒支撑部件互锁并向光学混光棒提供压力。单独压力部件837包括至少一个压力边缘857，当单独压力部件与棒支撑部件互锁时，所述压力边缘857适于向光学混光棒的出射表面815提供压力。在这个实施方案中，压力边缘857是由单独压力部件顶部中的孔口859的外边缘形成。孔口被形成来使得其直径小于出射表面815的直径。然而，应注意，压力边缘也可形成为许多个突起，所述突起延伸到孔口中，其中所述孔口大于入射表面。这使得可能减小前部透镜被锁紧边缘857所覆盖的面积。

在图8b中，单独压力部件837正好布置在光学混光棒的上方，并且锁紧边缘857并不向出射表面815提供压力。图8c示出成互锁设置的照明系统，在这种互锁设置下，单独压力部件已布置在单独压力部件与棒支撑部件821互锁的位置上，例如，通过使用卡扣构件、螺拧构件或其它紧固构件来互锁。在这个设置中，锁紧边缘857向下推动出射表面的靠外部分，并且因此会提供适于将入射表面815压向发射窗口的压力。出射表面的中心部分将会布置在孔口中，并因此光可通过出射表面和孔口离开。

图9a至图9c示出根据本发明的另一照明系统901的横截面视图，其中图9a示出在棒支撑部件中布置光学混光棒之前的照明系统，图9b示出向光学混光棒提供压力之前的照明系统，而图9c示出呈最终状态的照明系统，在这种状态下，已向光学混光棒提供了压力。照明系统901类似于之前附图中所描述的照明系统，并且相同特征用相同的参考数字标记，并且这里将不再描述。

在这个实施方案中，所提供的光学混光棒不具有凸缘，而具有凸起入射表面911，然而，入射表面也可为平坦的。在图9b中，光学混光棒908布置在棒支撑部件921中，以使得入射表面911置放在光源的发射窗口105上。此外，提供挤压部件937，其适于与棒支撑部件互锁，并向光学混光棒提供压力。单独压力部件937包括提供在单独压力部件的顶部中的挤压式光学部件961，如透镜、扩散器、滤光器、透明板。当单独压力部件与棒支撑部件互锁时，挤压式光学部件961适于向光学混光棒的出射表面915提供压力。

在图9b中，单独压力部件937正好布置在光学发光棒的上方，而挤压式光学部件961并不向出射表面915提供压力。图9c示出呈互锁设置的照明系统，在这个互锁设置下，单独压力部件已布置在单独压力部件与棒支撑部件921互锁的位置上，例如，通过使用卡扣构件、螺拧构件或其它紧固构件来互锁。在这个设置中，挤压式光学部件的下表面963向下推动出射表面915，并且因此会提供适于将入射表面915压向发射窗口的压力。在图9c中，所提供的引入压力适于将凸起入射表面911平压在发射窗口105。此外，压力适于将出射表面挤压成光学部件的下表面963的形状。在所示的实施方案中，挤压式光学部件961的下表面963是平坦的，并且迫使光学混光棒的出射表面915为平坦的。这个实施方案使得可能在光源与挤压式光学部件之间提供光学混光棒，并且确保系统中的不同部件之间的良好光过渡，因为部件之间的过渡表面可挤压到一起，借以减少由于过渡而产生的背反射光的量。挤压式光学部件可以比光学混光棒更硬的材料形成，并借以使光学混光棒的入射表面形成为挤压部件的形状。

图10a至图10c示出根据本发明的另一照明系统1001的横截面视图，其中图10a示出在棒支撑部件中布置光学混光棒之前的照明系统，图10b示出向光学混光棒提供压力之前的照明系统，而图10c示出呈最终状态的照明系统，在这种状态下，已向光学混光棒提供了压力。照明系统1001类似于之前附图中所描述的照明系统，并且相同特征用相同的参考数字标记，并且这里将不再描述。

类似于图7a至图7c中的照明系统，棒支撑部件1021包括正数个弹性锁紧指状件753，当支撑部件布置在PCB上时，弹性锁紧指状件沿向上方向延伸，并且所述弹性指状件包括锁紧边缘755。

照明设备包括挤压式光学部件1061，如透镜、扩散器、光学滤光器、透明板、图案成形器等。在所示的实施方案中，挤压式光学部件1061实施为包括锁紧边缘1065的透明透镜。举例而言，挤压式光学部件可被模制而成，其中锁紧边缘1065形成在光学透镜的靠外部分处。当挤压式光学部件插入到棒支撑部件中时，锁紧边缘1065适于迫使锁紧指状件753从其中性状态朝外展，如图10b中所示。举例而言，这可通过向凸缘1065提供向外倾斜下表面来实现。在图10b中，光学混光棒1008布置在棒支撑部件1021中，以使得入射表面1011置放在光源的发射窗口105上。在图10b中，挤压式光学部件的锁紧边缘并不与弹性指状件753的锁紧边缘1055互锁，并且挤压式光学部件并不向光学混光棒提供挤压力。

然后，向下推动挤压式光学部件1065，直到挤压式光学部件的锁紧边缘与锁紧边缘755互锁，并且弹性指状件753会返回其中性状态，并与光学部件的锁紧边缘1065互锁。当向下推动挤压式光学部件时，挤压力将挤压式光学部件的下表面压向光学混光棒的出射表面1015，并且入射表面1011也被推向发射窗口。在图10c中，凸起入射表面1011会平压在发射窗口105，并且弯曲的出射表面1015会平压在挤压式光学部件1015的下表面。因此，在光学部件的过渡表面之间提供良好接触，因为柔性光学混光棒在发光窗口与挤压式光学部件之间布置成拉紧状态。

或者，可能将挤压式光学部件布置在保持器部件中，然后将保持器部件以与上文所述类似的方式布置在支撑部件中，其中所述保持器部件包括与弹性指状件互锁的锁紧边缘。

一般来说，应注意，本申请所示的实施方案中的至少一些实施方案展示了用以说明本发明的原理而不是展示确切解决方案的示范性实施方案。此外，应注意，本领域技术人员将能够以任何方式来组合所示实施方案中的两个或更多个实施方案，并且可提供其它部件和特征。

还应注意，照明系统可包括多个光源，其中棒保持器可适于将多个光学混光棒固定在某一位置上，在该位置上，每个光学混光棒的入射表面被布置在对应光源的发射窗口上方。棒保持器也可包括压力机构，所述压力机构适于向光学混光棒和光源对中的每一个提供压力。

Claims (15)

1.一种照明系统，所述照明系统包括：

至少一个光源，所述光源从发射窗口发射光；

光学混光棒，所述光学混光棒由固体透明材料形成，并且所述光学混光棒包括入射表面、侧表面和出射表面，其中来自所述光源的光通过所述入射表面进入所述光学混光棒，并且通过所述侧表面处的反射而传输穿过所述光学混光棒，并且通过所述出射表面而离开所述光学混光棒；

棒保持器，所述棒保持器包括支撑部件，所述支撑部件包括容纳所述光学混光棒的中空部件，并且所述支撑部件适于将所述光学混光棒固定在某一位置上，在所述位置上，所述入射表面被布置在所述发射窗口上方并且与所述发射窗口接触；

其中所述光学混光棒是以柔性固体透明材料形成，并且所述棒保持器包括压力机构，所述压力机构适于向所述光学混光棒提供压力，所述压力适于将所述入射表面和所述发射窗口挤压到一起。

2.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述挤压机构包括单独压力部件，所述单独压力部件适于与所述支撑部件接合在互锁位置上，并且其中在所述互锁位置上的所述单独压力部件与所述光学混光棒的至少一部分接合，并向所述光学混光棒提供所述压力。

3.根据权利要求2所述的照明系统，其中所述单独压力部件包括至少一个压力边缘，所述至少一个压力边缘向所述光学混光棒的所述出射表面提供压力。

4.根据权利要求2所述的照明系统，其中所述光学混光棒包括棒接合部件，所述棒接合部件从所述侧表面突出，并且所述单独压力部件包括压力接合部件，所述压力接合部件适于将所述棒接合部件压向所述发光窗口。

5.根据权利要求2所述的照明系统，其中所述单独压力部件包括挤压式光学部件，所述挤压式光学部件向所述光学混光棒的所述出射表面提供压力。

6.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述挤压机构包括至少一个弹性锁紧指状件，所述至少一个弹性锁紧指状件沿向上方向从所述支撑部件延伸，所述弹性锁紧指状件包括锁紧边缘，所述锁紧边缘适于向所述光学混光棒提供所述压力。

7.根据权利要求6所述的照明系统，其中所述锁紧边缘向所述光学混光棒的所述出射表面提供压力。

8.根据权利要求6所述的照明系统，其中所述光学混光棒包括棒接合部件，所述棒接合部件从所述侧表面突出，并且其中所述锁紧边缘向所述棒接合部件提供压力。

9.根据权利要求6所述的照明系统，其中所述挤压机构包括挤压式光学部件，所述挤压式光学部件与所述锁紧边缘互锁并且向所述光学混光棒的所述出射表面提供压力。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料的硬度小于肖氏A硬度计刻度上的95。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料的所述硬度大于所述肖氏A硬度计刻度上的65。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的照明系统，其中所述柔性固体透明材料包括硅树脂。

13.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述入射表面包括至少一个凸起部，所述凸起部具有渐增的厚度。

14.根据权利要求13所述的照明系统，其中所述凸起部的所述厚度从所述光学混光棒的所述侧表面朝向所述入射表面的中心增加。

15.根据权利要求13至14中任一项所述的照明系统，其中所述压力适于迫使所述凸起部平抵在所述发射窗口。