CN105026832A - 具有弯曲棱柱片的发光模块 - Google Patents

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Abstract

发光模块(1)包括：沿着几何线(O)布置的固态光源的光源阵列；和围绕光单元(10)的封套(40)。封套包括：基座结构(6)，该基座结构沿着光源阵列延伸并且包括漫反射部分；被布置在基座结构的相反侧上的两个侧面反射体区域(4、4’)；以及在与几何线(O)相距恒定距离(R)的两个侧面反射体区域之间延伸的弯曲棱柱片(8)。弯曲棱柱片包括多个棱柱结构(28)，多个棱柱结构具有直角顶角并且被布置为使得从光源发射并且直接入射在棱柱结构上的光朝向几何线(O)被回反射回去，而在被漫反射部分漫射和/或被侧面反射体区域反射之后入射在棱柱结构上的光透射通过弯曲棱柱片。本发明的各种实施例提供改进的照度均匀性。

Description

具有弯曲棱柱片的发光模块
技术领域
本发明涉及包括封套(envelope)和光源阵列的发光模块。具体而言，本发明涉及具有封套的发光模块，该封套具有弯曲棱柱片、侧面反射体区域、以及基座结构。
背景技术
诸如发光二极管(LED)之类的固态光源越来越多地用作用于各种各样照明和信令应用的照明设备。发光二极管具有极高的亮度。因此，各种一般的照明应用中LED的安装通常需要将亮度减少许多数量级。尤其在办公室环境中，最大照度优选地小于2x 104cd/m2以保证高的视觉舒适性。降低亮度的传统方法是使用与LED阵列相距适度距离的光散射表面漫射器或者体积漫射器。这一选项对于其中光学器件的体积非至关重要的若干应用是有效的。
已经进行了若干尝试以满足对于光学分布和均匀性的需要。例如，EP 2 390 557 A公开了具有弯曲棱柱片的灯具。弯曲棱柱片进一步设置有多个拉长的线性棱柱结构和出射窗口。以此方式，提供有灯具，其中适度部分的光通过出射窗口从LED直接逸出到外部，以便于提供特定的强度轮廓。
尽管本领域的活跃性，仍然需要满足均匀性要求的改进发光模块，同时保持发光模块的灵活性和组成发光模块的部件的尺寸和数目之间的平衡。
发明内容
鉴于现有技术的上述和其它缺点，本发明的总体目的是提供通用并且高效的发光模块。根据本发明的第一方面，提供有发光模块，该发光模块包括沿着几何线布置的固态光源的光源阵列、和围绕光单元的封套。封套包括：沿着光源阵列延伸并且包括漫反射部分的基座结构、布置在基座结构的相反侧上的两个侧面反射体区域、与几何线相距恒定距离的在两个侧面反射体区域之间延伸的弯曲棱柱片。弯曲棱柱片具有面向光源阵列的内凹表面和背对光源阵列的外凸表面。外凸表面包括具有直角顶角的多个棱柱结构，并且该多个棱柱结构被布置为使得从光源发射的并且直接入射在棱柱结构上的光朝向几何线被回反射回去，而在被漫反射部分漫射和/或被侧面反射体区域反射之后入射在棱柱结构上的光透射通过弯曲棱柱片。
由术语“回反射”意指将光事件(light incidents)以最小的散射反射回到其光源的原理。
由于片和几何线之间的距离R是恒定的，从光源发射的在某个扩散角阿尔法(α)内的任何光将会法向于片入射在片上。这允许这种光朝向几何线(回)反射回去。在本发明的上下文中，只要在扩散角阿尔法(α)内发射的光被回反射向几何线O，则距离R被认为是恒定的，即使距离R可能沿着外弯曲棱柱片轻微变化。
通过片和几何线之间的恒定距离R，几何线对应于外弯曲棱柱片的中心轴。如果封套具有部分棱柱管的形式，几何线将对应于部分棱柱管的中心轴。在这一上下文中，部分棱柱管包括外弯曲棱柱片。
在本发明的上下文中，当角度值基本等于90度时，该角度就称为直角顶角。
使用根据本发明的设计，由光源阵列发射的在对应于角α的扩散角内的光将在棱柱结构中通过全内反射(TIR)所反射。当光从高折射率材料(例如PMMA，n＝1.50)流至低折射率材料(通常为空气，n＝1.00)时发生TIR。对于大于或者等于临界角的入射角，所有进入的能量被反射回到入射介质中。因此，光将被反射回到几何线，在此处光将被基座结构的漫反射部分漫反射。这种被漫反射的光的一部分将再次入射在棱柱结构上并且被回反射。另一部分光将入射在侧面反射体区域上。
要注意的是，所发射的光通常在z-y平面内(法向于模块的纵向方向)，但是实际上只要光在由角α限定的开放窗口内发射，则所有光都通过全内反射被反射。在一个示例实施例中，由角α限定的开放窗口可以是在X方向(模块的纵向方向)上的延伸的函数。
以在角α之外的扩散角从光源阵列发射的光将入射在侧面反射体区域上。这一光以及被基座结构的漫反射区域漫反射的光的一部分将在侧面反射体区域中被反射并且最终透射通过棱柱结构。
因此，通过本发明，提供了发光模块形式的光学系统，该发光模块能够仅经由至少一个光散射步骤发射光。封套因此将充当光混合腔室，从而实现同样在纵向方向上的光的更均匀分布。因此，高亮度固态光源(LED)的阵列被变换成漫射、照明管，而无单独固态光源(LED)的高的峰值亮度。
此外，本发明提出了光学系统，其提供高效并且均质的发光模块，其中具有控制光束形状(即强度轮廓)的附加可能性。由于发光模块的回反射特性，设计紧凑并且均匀的(颜色/亮度)LED构造块变得可能。以此方式，本发明可以用于例如制造基于高功率LED的新一代LED管。如在下文进一步解释的那样，当发光模块被关闭时，固态光源(LED)从发光模块的外部完全不可见，这创建了独特的视觉质量。
发光模块可以被安装在各种应用中，诸如改装LED管和/或各种办公室适用的紧凑固定物和模块。
相比于可用的现有技术系统(其中适度部分的光通过光出射窗口直接从LED逸出到外部)，本发明提供独特的技术效果，即没有来自LED的光通过光出射窗口直接逸出。因此，仅例如在侧面反射体区域处散射的光通过光出射窗口逸出。据信这对照度均匀性有积极影响，并且当使用多个颜色的LED时允许颜色混合。
此外，通过本发明的原理，变得可能的是，当固态光源(LED)被关闭时，将固态光源(LED)对发光模块的外部隐藏，因为在人眼和固态光源(LED)之间没有光的单一(univocal)路径。因此，当固态光源(LED)被关闭时，几乎不可能识别固态光源(LED)，这创建了独特的视觉质量。
为了获得足够高的光学效率，基座结构和侧面反射体区域的反射率应该足够高。优选地，基座结构和侧面反射体区域的反射率应该大于95％。更优选地，基座结构和侧面反射体区域的反射率应该大于98％。
固态光源是其中通过电子和空穴的复合生成光的光源。固态光源的示例包括发光二极管(LED)和半导体激光器。固态光源可以有利地附接到结构(例如基座结构)的表面。LED沿着几何线以阵列放置。然而，如对于技术人员来说显而易见的，模块可以具有不同量的LED、不同数目的LED行、或者不同的LED布置。LED可以是单色的或者从不同发射光谱的特定复合选取(例如，交替的冷白色和暖白色LED)。固态光源通常被布置在印刷电路板(PCB)的前侧面上。一般，固态光源阵列附接到基座结构。以此方式，固态光源被布置为向封套的内表面中的任一内表面(例如，如上面提到的，侧面反射体的内表面和外弯曲棱柱片的内凹表面)发射光。
有利地，固态光源之间的节距应该尽可能高，因为回到固态光源自身上的光反射意味着一些光学效率损耗。高功率LED(往往意味着高的节距)的使用帮助优化系统的效率。这一光学构造对于颜色混合也将是非常有效的(例如，冷白色和红色LED的交替阵列)。
如上面提到的，基座结构包括漫反射部分。在本发明的上下文中，漫反射部分(还称为“白反射”)意指其对于在期望的波长区域特别是可见区域、UV区域和/或红外区域内的光基本上无吸收的部分或者表面。适合用于漫反射部分的漫反射体材料的一个示例是来自Furukawa的称为MCPET的白漫反射材料(R～98％)。
封套的适于透射光线的部分称为“光出射窗口”。这一出射窗口可以由棱柱结构形成。在一个示例实施例中，封套被设置为管状模块的形式，使得光出射窗口为管状表面的部分。在本发明的上下文中，外弯曲棱柱片设置有光出射窗口。
然而，在一个示例实施例中，侧面反射体区域可以适于既透射又反射光事件。因此，侧面反射体区域也可以设置有光出射窗口，以进一步改进发光模块的功能。
两个邻近棱柱结构之间的距离可以由节距距离限定。通常，节距距离沿着外凸表面是恒定的。优选地，棱柱结构的节距距离通常在10μm至1000μm之间。再优选地，棱柱结构的节距距离在24μm至50μm之间。不受任何理论约束，据信非常小的棱柱结构(即小于10μm)因为还发生衍射效应而变得无效。
外弯曲棱柱片可以用若干材料制作。线性棱柱片的一个示例是亮度增强膜，例如由3M公司供应的BEF-II。线性棱柱片的另一示例是由3M公司供应的光学发光膜(OLF)。棱柱膜应该不含晶体并且可以包括PMMA、PC或者PET。对于技术人员来说，还可设想这些材料的混合物。
发光模块通常由纵向方向X上的长度L、Y方向上的延伸M、以及Z方向上的延伸N限定。此外，外弯曲棱柱片和几何线O之间的距离可以由距离R限定。优选地，发光模块在纵向方向X上的延伸L大于距离R。
在各种示例实施例中，封套的开放端部可以由附加的端部反射体密封。如果封套被设置为在每个短边处具有一个开放端部的管状构件的形式，则这是特别相关的。有利地，端部反射体被设置为漫射、白反射体的形式。
根据本发明的一个示例实施例，反射体区域可以包括镜面反射材料。例如，发光模块的每个侧壁可以包括镜面反射材料。不受任何理论约束，据信通过使用镜面反射材料获得完美的镜子。镜面材料的示例是来自Alanod公司的MIRO-SILVER。
可选地，发光模块可以进一步包括漫射器。在本发明的这一方面中，漫射器起光学片的作用。漫射器被布置在外弯曲棱柱片和光单元之间。优选地，漫射器被配置用于将光散射到发光模块的纵向方向X上，即平行于几何线O。漫射器或者光学片可以由Luminit公司供应，例如“光塑形漫射器”(LSD)。
在一个示例实施例中，漫射器被设置为用于沿着一个方向散射光的非对称漫射器的形式。非对称漫射器适于促进将光散射在一个方向上，而不将光散射到另一方向上。强非对称强度分布可以对应于椭圆强度分布。因为只沿着一个方向应用漫射，通过提供更平滑的视觉效果同时保证更小的扇形化(scalloping)，漫射效率比常规漫射器更高。
有利地，发光模块可以设置有镜面侧面反射体和非对称漫射器的组合。通过使用镜面侧面反射体和非对称漫射器的组合，变得可能的是，调谐和/或优化光学结构/系统的强度轮廓和峰值亮度。在本发明的这一上下文中，术语“强度轮廓”指代光束形状。
备选地，反射体可以被设置为半镜面反射体的形式。半镜面材料的一个示例是来自Alanod公司的MIRO 6。半镜面材料的另一示例是来自Alanod公司的MIRO 20。通过使用半镜面反射体，变得可能的是，调谐和/或优化光学结构的强度轮廓和峰值亮度。
在各种示例实施例中，封套进一步至少包括在外弯曲棱柱片和基座结构之间延伸的侧壁。在这一方面中，侧面反射体区域是侧壁的一体部分(integral part)，以形成侧面反射体壁。
此外，或者备选地，侧面反射体壁可以设置有延伸超过外凸表面的外反射部分。因此，侧面反射体壁设置有延伸超过外凸表面的外反射部分。以此方式，在y-z平面内提供了附加的光控制。这一示例实施例对于办公室照明是非常有用的。
为了进一步提高发光模块的光学效率，侧面反射体壁相对于在Z方向上延伸的竖直平面向外倾斜。以此方式，侧壁的反射体区域是倾斜的，使得与竖直定位的反射体区域相比，提高了光学效率。
为了提高从发光模块的光提取的效率，外弯曲棱柱片的内凹表面可以设置有多个散射区。优选地，多个散射区的颜色为白色。通常，散射区覆盖内凹表面的10％至50％的表面分数。然而，如对于技术人员明显的，可设想其它表面分数。散射区可以由多个点形成。作为示例，散射区可以通过使用丝网印刷工艺的绘制图案来获得。多个点可以例如以六角形布置印刷。一个点的典型尺寸可以是直径从0.1mm到高达1mm。以此方式，来自光单元的光事件经由在侧面反射体区域处的散射并且经由在散射区处的散射而逸出。
外弯曲棱柱片的圆周延伸由角α限定，其优选地在45度和135度之间的范围内。角α还可以高达180度，但是在这一情形下，外弯曲棱柱片可能需要印刷点以促进光的出耦合。
有利地，光源阵列被布置在基座结构上。
本发明可能被实现在各种灯具中。作为示例，发光模块可以被安装在零售环境和各种LED管中。此外，发光模块可以用作用于颜色可调的办公室照明和射灯的光学器件。如上面解释的，发光模块提供了有利于将系统的光学效率最大化的高功率LED。
当学习了所附权利要求和下文的描述时，本发明的其它特征和优势将变得明显。技术人员意识到，可以将本发明的不同特征组合以创建除了下文所描述的那些实施例之外的实施例，而不脱离本发明的范围。
附图说明
现在将参照示出了本发明的(多个)实施例的附图，更详细地描述本发明的这一方面和其它方面。
图1示意性地示出了根据本发明的各种实施例的发光模块的示例；
图2是根据本发明的示例实施例的设置有漫射器的发光模块的示意性截面图；
图3示出了根据本发明的各种实施例的发光模块的示例的顶视图；
图4示出了根据本发明的各种实施例的发光模块的示例的侧视图；
图5示意性地示出了根据本发明的发光模块的另一示例，其中发光模块设置有延伸超过外弯曲棱柱片的外凸表面的外反射部分。
如图所示，部件和区域的尺寸为了说明性目的而被夸张化，并且因此，被提供用于图示本发明的实施例的一般结构。相同的附图标记通篇指代相同的元件。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；而是，提供这些实施例用于透彻性和完整性，并且向技术人员充分传达本发明的范围。
现在将参照图1至图2更详细地描述发光模块1。如图1中示意性地指示的那样，发光模块1包括围绕光单元10的封套40。光单元10设置有沿着发光模块的几何线O布置的固态光源阵列。固态光源被配置用于发射光事件A和光事件B。换句话说，封套40包围固态光源10。
参照图1，其为发光模块1的示意图，封套40包括外弯曲棱柱片8。外弯曲棱柱片8具有用于面向光单元10的内凹表面24。此外，外弯曲棱柱片8具有用于背对光单元10的外凸表面26。外凸表面26设置有多个棱柱结构28，该多个棱柱结构具有直角顶角并且被配置用于将从光单元10发射的光事件A回反射，使得光事件A被回反射向几何线O。通常，外弯曲棱柱片8被布置为与几何线O相距恒定距离R。如图1所示，外弯曲棱柱片8这里被设置成棱柱柱体分段或者部分的棱柱管的形式。这进一步在图3和图4中图示，图3和图4示出了根据本发明的发光模块的示例的顶视图和侧视图。
两个邻近棱柱结构之间的距离可以由节距距离限定。在图1所示的示例实施例中，这里节距距离沿着外凸表面是恒定的。优选地，棱柱结构的节距距离通常在10μm到1000μm之间。再优选地，棱柱结构的节距距离在24μm到50μm之间。
通过提供外凸表面26设置有多个棱柱结构28，多个棱柱结构28具有直角顶角并且被配置用于将从光单元10发射的光事件A回反射使得光事件A被回反射向几何线O，并且提供基座结构6的漫反射部分能够将光事件A漫反射向多个棱柱结构28，获得全内反射变得可能。这在图1和后续程序中由光事件A和光事件B的箭头图示。作为第一步骤，由光单元10(LED)发射的在对应于角α的角度范围内的光事件A在棱柱结构28处通过全内反射(TIR)被反射。角α限定了外弯曲棱柱片8的延伸，如下文中解释的。其次，光事件A被反射回几何线O的方向上，在几何线O处它们被基座结构6的漫反射部分漫反射。接着，当这一反射程序完成时，其再次重新开始以便于获得全内反射。如图1所示，光事件A通常在Z-Y平面内。然而，要注意的是，所有光事件A，还有具有X方向上的分量的光事件，通过全内反射被反射，只要其可以被调节到由角α限定的开放窗口中，如图1和图2所示。
在本发明的上下文中，角α限定了外弯曲棱柱片8的圆周延伸，即外弯曲棱柱片从第一端点16到第二端点18的圆周延伸，如图1和图2所示。在一个示例实施例中，由角α限定的开放窗口可以是在X方向上的延伸的函数。
封套进一步设置有基座结构6。基座结构6包括用于将光事件A漫反射向多个棱柱结构28的漫反射部分，如光事件A的箭头所示。漫反射部分(有时还称为白反射)对于在期望的波长区域特别是可见区域、UV区域和/或红外区域内的光基本上是无吸收的。适合用于漫反射部分的漫反射体材料的一个示例是来自Furukawa的称为MCPET的白漫反射材料(R～98％)。
在本发明的所有实施例中，封套40包括被布置为与光单元10相距距离D的侧面反射体区域4、4’。侧面反射体区域4、4’被配置为反射从光单元10发射的光事件B，如图1中的光事件B的箭头所示。侧面反射体区域可以是漫反射体或者镜面反射体。如图1所示，光事件B的方向是以某种方式从光单元10发射，使得它们落在角α的范围之外。因此，光事件B仅在侧面反射体区域4、4’处被反射。在漫反射的情形下，光事件B的反射被侧面反射体区域4、4’散射在所有方向上，如图1所示，并且最终透射通过外弯曲棱柱片8的光出射窗口32。换句话说，外弯曲棱柱片8进一步设置有光出射窗口32以用于透射从侧面反射体区域4、4’漫反射的光事件B。通常，光事件B根据朗伯(Lambertian)分布过程从侧面反射体区域漫反射。
类似于上文关于角α的内容，角β限定侧面反射体区域4、4’的延伸，如图1和图2所示。
参照图1和图2，封套40这里包括两个侧壁5、5’。侧壁5、5’中的每个侧壁在外弯曲棱柱片8和基座结构6之间延伸。在本发明的这一方面中，侧面反射体区域4、4’是侧壁5、5’的一体部分以形成侧面反射体壁。因此，侧面反射体区域可以构成侧壁。然而，在一些实施例中，侧壁可以包括侧面反射体区域和附加的区域或者材料。鉴于前文所述，以下描述因此有时可以将侧面反射体区域简单地称作侧面反射体壁以便于进一步增强对发光模块1的部件的布置的理解。
为了进一步提高光学效率，侧面反射体壁5、5’这里相对于在Z方向上延伸的竖直平面向外倾斜。然而，侧面反射体壁5、5’还可以被设置为仅在竖直平面内延伸的部分的形式。此外，或者备选地，侧面反射体壁5、5’可以稍微弯曲，如图2所示。
如上面提到的，并且如图1和图2所示，外弯曲棱柱片8进一步设置有光出射窗口32以用于透射从侧面反射体区域4、4’漫反射的光事件B。在本发明的上下文中，光出射窗口是外弯曲棱柱片的一体部分。
如图1所示，其是发光模块1在三个维度(即X方向、Y方向以及Z方向)上的形状的透视图，外弯曲棱柱片8的形状类似半圆。换句话说，封套40的形状具有在纵向方向X上的延伸L、Y方向上的延伸M、以及Z方向上的延伸N。类似地，外弯曲棱柱片的形状具有在纵向方向X上的延伸、Y方向上的延伸、以及Z方向上的延伸。此外，外弯曲棱柱片和几何线O之间的距离由距离R限定。如图1所示，发光模块在纵向方向X上的延伸L这里大于距离R。
例如，在纵向方向X上的延伸L大于在Y方向和/或Z方向上的延伸R。通常，在纵向方向X上的延伸在500mm到800mm之间，或者甚至更长，像例如1200mm。在Y方向上的延伸在15mm到30mm之间，并且在Z方向上的延伸在5mm到25mm之间。要注意的是，发光模块1的最终形状应该适于固态光源10的布置。这些种类的发光模块1适合于在用于代替常规荧光管的照明设备(还称为改装管)中使用。
如图1所示，发光模块1这里进一步包括两个端部反射体14、14’，以便于封闭封套40的开放端部。如果封套40被设置为在每个短边处具有开放端部的管状构件的形式，这是特别相关的。有利地，端部反射体14、14’被设置为漫射、白反射体的形式。
图3和图4分别示出了发光模块1的顶视图和发光模块的侧视图。从这些图，明显的是，外弯曲棱柱片8的延伸可以根据各种期望的形状变化。例如，外弯曲棱柱片8的延伸可以在Y方向和X方向上具有交替的延伸，如图3中的实施例所示。此外，或者备选地，外弯曲棱柱片8的延伸可以在Z方向和X方向上具有交替的延伸，如图4中的实施例所示。此外，或者备选地，外弯曲棱柱片8的延伸可以在X方向、Y方向以及Z方向上具有交替的延伸。因此，对于技术人员而言，外弯曲棱柱片的各种延伸和形状是可设想的。类似地，侧面反射体区域4、4’的形状和延伸可以以相同方式变化。从图3和图4，还明显的是，发光模块的形状可以被设置为管状构件或者柱体分段的形式。因此，外弯曲棱柱片8这里被设置为棱柱柱体分段或者部分的棱柱管的形式。
固态光源10这里被设置为LED的形式。然而，可由技术人员设想各种固态光源。如图1所示，LED被布置为沿着发光模块的几何线O。有利地，固态光源之间的节距P应该尽可能高，因为回到固态光源自身上的光反射意味着一些光学效率损耗。使用高功率LED(往往意味着高节距)有助于优化系统的效率。这一光学构造对于颜色混合也将是非常有效的(例如，冷白色和红色LED的交替阵列)。
不受任何理论的约束，据信当源宽度d相比于R是小的时，来自LED的所有直射光事件A在外弯曲棱柱片8处被反射，如图1所示。由此可以得到：
作为示例，对于折射率(n)为1.50(PMMA)，d/R<0.168。即，如果LED源具有1mm的宽度，棱柱管的直径(2*R)应该为12mm或者更大。
根据本发明的一个示例实施例，内凹表面24设置有多个散射区50(未示出)。通常，散射区50覆盖内凹表面24的10％到50％的表面分数。然而，如对于技术人员来说明显的，可设想其它表面分数。散射区50这里由多个点形成。所为示例，散射区50可以通过使用丝网印刷工艺的绘制图案来获得。多个点可以例如以六角形布置印刷并且直径可以具有从0.1mm到高达1mm的典型尺寸。散射区50的功能是提高从发光模块(即光学系统)的光提取的效率。以此方式，来自光单元(LED)的光事件经由在侧面反射体区域处的散射并且经由在散射区50处的散射逸出。
根据本发明的另一示例实施例，侧面反射体区域4、4’这里包括镜面反射材料。例如，每个侧壁5、5’可以包括镜面反射材料。不受任何理论的约束，据信通过使用镜面反射材料获得完美的镜子。镜面材料的示例是来自Alanod公司的MIRO-SILVEAR。
可选地，并且如图2所示，发光模块1可以包括漫射器12。漫射器12通常起光学片的作用。如图2清楚地示出的那样，漫射器12被布置在外弯曲棱柱片8和光单元10之间。漫射器12这里被配置用于将光散射到发光模块的纵向方向X上，即平行于几何线O。漫射器或者光学片可以由Luminit公司供应，例如“光塑形漫射器”(LSD)。在一个示例实施例中，漫射器12可以被设置为非对称漫射器的形式。非对称漫射器适于促进将光散射在一个方向上，而不将光散射到另一方向上。这些非对称漫射器的示例为40度x 0.2度的漫射器或者60度x 1度的漫射器。60度x 1度LSD意味着非常窄的进入(激光)光束被散射成强非对称(椭圆)强度分布。正交的：高斯分布，FWHM＝60度，和高斯分布，FWHM＝1度。在本发明的这一上下文中，术语FWHM指代半高全宽。因此，作为示例，发光模块可以包括在x-y平面内的这种漫射器的平面片。当垂直于这一片应用激光光束时，透射的激光被散射到x方向形成高斯强度分布(例如FWHM＝60度)并且被散射到y方向形成特征为FWHN＝1度的高斯分布。
通过使用镜面侧面反射体和非对称漫射器的组合，调谐和/或优化光学结构的强度轮廓和峰值亮度变得可能。在本发明的这一上下文中，术语“强度轮廓”指代光束形状。
备选地，反射体可以被设置为半镜面(semispecular)反射体的形式。半镜面材料的一个示例是来自Alanod公司的MIRO 6。半镜面材料的另一示例是来自Alanod公司的MIRO 20。通过使用半镜面反射体，调谐和/或优化光学结构的强度轮廓和峰值亮度变得可能。
图5示意性地示出了根据本发明的发光模块的另一示例，其中发光模块设置有延伸超过外弯曲棱柱片的外凸表面的外反射部分。即，侧面反射体壁5、5’这里设置有延伸超过外凸表面26的外反射部分20。不言而喻，如关于前述实施例所描述的任何特征或者功能在不脱离本发明的范围的情形下可以实现在图5所示的发光模块中。因此，如图5所示的示例可以包括之前关于图1提到的一些或者所有特征，例如基座结构6、外弯曲棱柱片8、光单元10、以及侧面反射体区域4、4’。通过根据上述示例实施例的构造(如图5所示)，附加的光控制被设置在y-z平面内。这一示例实施例因此对于办公室照明是非常有用的。
在本发明的所有实施例中，提供有高效并且均质的发光模块，其中具有控制光束形状(即强度轮廓)的附加可能性。这通过发光模块的回反射特性实现(如上文所述)，从而允许行业设计紧凑并且均匀(颜色/亮度)的光学系统(发光模块)。更具体地，获得这个，要归功于提供了：外凸表面设置有多个棱柱结构，多个棱柱结构具有直角顶角并且被配置用于将从光单元发射的光事件A回反射使得光事件A被回反射向几何线O，并且提供了：基座结构的漫反射部分能够将光事件A漫反射向多个棱柱结构。为此，获得全内反射变得可能。此外，通过提供侧面反射体区域被配置用于将从光单元发射的光事件B漫反射，光事件B以某种方式从光单元发射，使得它们落在角α(其限定外弯曲棱柱片的延伸)的范围之外。因此，光事件B仅在侧面反射体区域处被漫反射。即，光事件B不向外弯曲棱柱片发射。光事件B的反射通过侧面反射体区域在所有方向上执行，并且最终透射通过外弯曲棱柱片的光出射窗口。
此外，对所公开的实施例的变化可以由技术人员在实践要求保护的发明中、从对附图、公开内容、以及所附权利要求的学习中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一(a)”或者“一个(an)”不排除多个。仅凭在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实，不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (14)

1.一种发光模块(1)，包括：
沿着几何线(O)布置的固态光源的光源阵列，以及
封套(40)，围绕光单元(10)，
所述封套包括：基座结构(6)，所述基座结构沿着所述光源阵列延伸并且包括漫反射部分；
两个侧面反射体区域(4、4’)，被布置在所述基座结构的相反侧上；以及
弯曲棱柱片(8)，在所述两个侧面反射体区域之间延伸，与所述几何线(O)相距恒定距离(R)，所述弯曲棱柱片具有面向所述光源阵列的内凹表面(24)和背对所述光源阵列的外凸表面(26)，
所述外凸表面(26)包括多个棱柱结构(28)，所述多个棱柱结构具有直角顶角并且被布置为使得从所述光源发射并且直接入射在所述棱柱结构上的光朝向所述几何线(O)被回反射回去，而在被所述漫反射部分漫射和/或被所述侧面反射体区域反射之后入射在所述棱柱结构上的光透射通过所述弯曲棱柱片。
2.根据权利要求1所述的发光模块(1)，其中每个侧面反射体区域(4、4’)为镜面反射体。
3.根据权利要求1所述的发光模块(1)，其中每个侧面反射体区域(4、4’)为半镜面反射体。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块(1)，其中所述发光模块(1)进一步包括布置在外弯曲棱柱片(8)和所述光源阵列之间的漫射器(12)，所述漫射器(12)被配置用于将光散射到所述发光模块的纵向方向上。
5.根据权利要求4所述的发光模块(1)，其中所述漫射器(12)为用于沿着一个方向散射光的非对称漫射器。
6.根据权利要求1所述的发光模块(1)，其中所述封套(40)被设置为管状构件的形式。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块(1)，其中所述封套(40)进一步至少包括在外弯曲棱柱片(8)和所述基座结构(6)之间延伸的侧壁(5、5’)，其中所述侧面反射体区域(4、4’)为所述侧壁(5、5’)的一体部分。
8.根据权利要求7所述的发光模块(1)，其中侧面反射体壁(5、5’)进一步包括延伸超过所述外凸表面(26)的外反射部分(20)。
9.根据权利要求7或者8所述的发光模块(1)，其中侧面反射体壁(5、5’)相对于所述基座结构向外倾斜。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块(1)，其中所述内凹表面(24)设置有多个散射区。
11.根据权利要求10所述的发光模块(1)，其中所述散射区覆盖所述内凹表面(24)的10％至50％。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块(1)，其中所述封套(40)具有跨所述发光模块的纵向方向所取的恒定截面。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块(1)，其中所述光源被布置在所述基座结构(6)上。
14.一种照明设备，包括被布置用于改装常规荧光管的根据前述权利要求中的任一项所述的发光模块。
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