CN105026834A - 照明设备 - Google Patents

Abstract

一种照明设备(11,12,13,14)包括发射光的光源(101,102,103,104)，以及布置在所述光源前方的至少一个光学元件(30,301,302,303,304)，所述至少一个光学元件包括至少部分透明的材料，从而允许由所述光源发射的所述光的至少部分通过其透射，其中所述至少一个光学元件包括多个贯穿开口(20,201,211,202,212,203,213,204,214)，其适于对由所述光源发射的光进行准直，从而导致从所述至少一个光学元件出射的光具有随着所述光从所述至少一个光学元件出射的方向而变化的亮度。

Description

照明设备

技术领域

本发明涉及一种照明设备，其包括发射光的光源以及至少一个布置在所述光源前方的光学元件。

背景技术

在照明应用中，希望生产显示闪烁效果的光源。这种效果通常利用放置在LED光源前方的折射光学组件来产生。在WO 2010/131129A1中描述了一个例子。

以这种方式，高强度的光源可以针对诸如例如LED烛光灯的应用产生这种闪烁效果。对于很多应用，重要的还有出于美感产生这种效果。然而，多个用于光源的折射组件非常昂贵，并且需要的这种折射组件的尺寸越大，其越昂贵。

此外，在一些应用中，例如改装胶囊(retrofit capsule)，已经显示出可以通过使用布置在距离光源一定距离处的磷光体而显著地增加流明输出。然而在这种布置中，任何针对其另外提供的闪烁效果都消失。

此外，US 2012/0218752 A1描述了一种用于诸如液晶显示器的背光单元的照明模块。这种照明模块包括光源、布置在光源前方的漫射器以及在光源和漫射器之间布置的且具有孔的反射片，该反射片被布置为距离光源和漫射器二者一定距离处。所述反射片用作阻挡由光源发射出来的部分光的目的，从而通过反射片透射的光量对应于通过其中的孔透射的光量。这种照明模块的目的在于获得具有降低的亮度变化的均匀的照明光。因此这种解决方案没有提供任何闪烁效果。

因此，现有技术的解决方案或者提供了闪烁效果，这些方案非常昂贵，或者提供了高流明光输出。因此这些照明设备提供的光输出对于观看者而言无论是光强度还是美学外观还是二者的角度来看其感知都不尽人意。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述的问题，并且提供一种最初提及类型的照明设备，其能够以简单并且经济的方式产生闪烁效果并且无需损失流明输出。

根据本发明，通过如最初所描述的照明设备来实现这个以及其他的目的，并且在所述的照明设备中至少一个光学元件包括至少部分透明的材料，从而使得允许光源所发射的光的至少部分通过其而透射，并且所述至少一个光学元件包括多个适于对光源发射的光进行准直的贯穿开口，从而导致从所述至少一个光学元件出射的光具有随着光从所述至少一个光学元件出射的方向而变化的亮度。

当观看者改变其对于照明设备的视角时，例如，当经过所述照明设备时，这种亮度的变化在观看者来看能够体验成一种闪烁的效果。

因此，利用这种照明设备，由于在光学元件中提供的贯穿孔，确保了以一种非常简单并且耐久的方式来提供闪烁效果，而同时确保了高流明输出。

此外，包含了至少部分透明的材料以及因此为至少部分透明的光学元件较之衍射元件而言在结构上更为简单并且造价低廉。因此获得了结构简单并且造价经济的照明设备。

在一个实施例中，照明设备包括布置在光源前方的至少两个光学元件，所述至少两个光学元件包括至少部分透明的材料从而允许由光源发射的光的至少部分通过其而透射，其中所述至少两个光学元件包括多个适于对光源发射的光进行准直的贯穿开口，从而导致从所述至少两个光学元件出射的光具有随着光从所述至少两个光学元件出射的方向而变化的亮度。

利用这种照明设备获得了进一步改进的闪烁效果。

在一个实施例中，所述至少两个光学元件彼此间隔开地布置。因此可能利用两个相对薄的光学元件来获得与一个相对应地厚的光学元件相同的闪烁效果，其反过来提供了更为低廉的照明设备。

所述至少一个光学元件可以是磷光体元件和漫射器之中的任一个。

这种光学元件特别地适合用于照明设备从而获得满足用于室内照明目的的例如灯或灯具的照明设备的要求的光输出。同样，在磷光体元件的情况下，可以获得颜色和/或色温的变化。

所述至少一个光学元件可以布置为与光源相接触，或者其可以布置在处于距离光源一定距离处。

在一个实施例中，漫射器布置在光源和至少一个光学元件之间。

由此，获得一种照明设备，利用其可以在透射通过提供了亮度变化和因此的闪烁效果的一个或多个光学元件之前获得均匀的光分布。

在一个实施例中，磷光体元件、磷光体层以及磷光体涂层中的任何一个被布置在光源和所述至少一个光学元件之间。

这个实施例特别地适合于采用了LED，特别是白色LED作为光源的照明设备。在这种情况下，所提供的磷光体，无论是元件、层、涂层或其他，都提供了由照明设备发射的覆盖了可见光的接近全光谱或全光谱的光的分布。因此获得了一种照明设备，利用其可以在透射通过提供了亮度变化和因此的闪烁效果的一个或多个光学元件之前获得均匀的光分布。

在又一个实施例中，所述多个贯穿开口可以包括两个或多个不同的尺寸。

在又一个实施例中，所述多个贯穿开口可以包括两个或多个不同的横截面形状。

由此获得了一种照明设备，利用其可以通过调整一个或多个贯穿开口的尺寸和/或横截面形状来根据需求调整亮度的变化以及闪烁效果。

在一个实施例中，所述至少两个光学元件包括不同数目的贯穿开口。

由此获得了用于调整发射的光的分布和亮度以及亮度的变化和由此的闪烁效果的另一个参数。

在一个实施例中，所述多个贯穿开口中的一个或多个填充有与光学元件不同的材料。

在一个实施例中，所述多个贯穿开口中的一个或多个填充有光学杆。

由此获得了用于调整发射的光的分布和亮度以及亮度的变化和由此的闪烁效果的又一个参数。此外，利用与光学元件不同的材料或利用光学杆来填充所述贯穿开口中的至少一个提供了对于由照明设备所发射的光的改进的准直。特别地，在光学杆的情况下，所述准直可以通过在光学杆中的全内反射(TIR)来获得。

在一个实施例中，所述至少一个光学元件包括非均匀的厚度。

由此获得了用于调整发射的光的分布和亮度以及亮度的变化和由此的闪烁效果的又一个参数。

类似地，所述至少一个光学元件的形状原则上可以是任何形状，例如平坦的、圆形的、台阶式、弯曲的等等。自然地，光源的形状原则上也可以是任何形状，例如平坦的、圆形的、台阶式、弯曲的等等。同样地，光学元件和光源不必是相同形状，而是可以具有不同的形状。

在一个实施例中，所述多个贯穿开口包括被测量为贯穿开口的长度除以贯穿开口的直径的至少为2的纵横比。

因此提供了尤为优良并且令人满意的亮度变化和由此的闪烁效果。

在另一个实施例中，所述至少一个光学元件包括至少为4的纵横比。在又一个实施例中所述至少一个光学元件包括至少为6的纵横比。

另一个对于调整发射的光的分布和亮度有用的参数在于至少一个光学元件的厚度。所述至少一个光学元件可以例如包括至少0.1mm、至少0.2mm、至少0.5mm、至少1mm或至少2mm的厚度。

优选地，光源为LED、磷光体转换的LED、LED阵列、磷光体转换的LED阵列以及光导中的任何一个。

本发明还涉及一种包括根据本发明的照明设备的灯具或灯。

注意：本发明涉及权利要求所记载的特征的所有可能的组合。

附图说明

现在参照示出了本发明的实施例的附图更为详细地对本发明的这个以及其他的方面进行描述。

图1到图3示出了根据本发明照明设备的第一实施例的三个不同版本的示意性描述，其包括光源和两个形式为带有贯穿孔的磷光体元件的光学元件；

图4到图7示出了根据本发明照明设备的第二实施例的四个不同版本的示意性描述，其包括光源和形式为带有贯穿孔的具有较之第一实施例的光学元件而言增加的厚度的磷光体元件的光学元件；

图8和图9示出了根据本发明照明设备的第三实施例的两个不同版本的示意性描述，其包括光源和两个形式为带有贯穿孔的漫射器的光学元件；

图10和图11示出了根据本发明照明设备的第四实施例的两个不同版本的示意性描述，其包括光源和形式为带有贯穿孔的具有较之第一实施例的光学元件而言增加的厚度的漫射器的光学元件；

图12到图14示出了根据本发明照明设备的光学元件以及特别地其中的贯穿孔的不同的实施例的示意性描述；

如在附图中所描述的，层和区域的尺寸提供以描述本发明实施例的大体结构。贯穿始终，相似的参考标号指代相似的元件，从而在包含有三位数字的参考标号里，前两位数字指代元件，而最后一位数字，即1、2、3或4，指代对应的实施例。

具体实施方式

现在将参照附图在下面对本发明进行更为全面地描述，其中示出了当前优选的本发明的实施例。然而本发明可以实施为许多不同的形式并且不应当被解释为限制于这里所列举的实施例，相反这些实施例提供用于彻底性和完整性，并且将本发明的范围呈现给技术人员。

通常来说并且无论哪个实施例，根据本发明的照明设备11、12、13、14包括光源101、102、103、104以及布置在所述光源前方的至少一个光学元件30、301、401、302、303、403、404。所述至少一个光学元件包括至少部分透明的材料，从而光可以至少通过所述光学元件，并且特别地通过在下面所描述的贯穿开口之间的材料透射。就此而言注意到的是材料原则上可以是任何颜色的，并且术语“至少部分透明”包括了具有透明区域和非透明区域二者的材料和不是100％透明的材料二者。所述至少一个光学元件可以进一步例如是板形元件或薄膜或箔片或其任何组合。

所述至少一个光学元件包括多个贯穿开口20、20’、201、211、221、231、202、212、222、232、203、213、204、214，所述贯穿开口适于对由光源发射的光进行准直。因此由所述光源发射的光具有随着发射的方向而变化的亮度，即当观看者改变其相对于照明设备11、12、13、14而改变视角时，例如当经过所述照明设备11、12、13、14时，产生闪烁效果。

在附图中显示并且在下面进一步描述了的实施例中示出了一个或两个光学元件30、301、401、302、303、403、404。然而很自然地，原则上可以在无论哪个实施例中提供大于或小于所示出的一个或两个光学元件的任何数目的光学元件，例如一个、三个、四个或五个光学元件。

类似地对于所有的根据本发明的照明设备来说共同的是，至少一个光学元件30、301、302、303、304，并且在包括两个或多个光学元件的实施例中至少两个光学元件中的一个，可以布置为：

-与光源相接触，或位于光源顶部之上或直接位于光源顶部之上，或

-位于距离光源的距离为x处。

所述距离x可以选择，使得至少一个光学元件30、301、302、303、304，并且在包括两个或多个光学元件的实施例中至少两个光学元件中的一个，可以布置为：

-位于距离光源的小距离x处，例如1mm或2mm或3mm或5mm，选择为使得至少一个光学元件布置在光源的邻近处，或

-位于距离光源的较大距离x处，例如2cm或3cm或5cm，选择为使得至少一个光学元件布置为远离光源。

所述至少一个光学元件30、301、401、302、303、403、404的厚度可以例如为至少0.5mm、至少1mm、至少2mm或至少3mm。

类似地对于根据本发明的包括两个或多个光学元件的照明设备的所有实施例来说共同的是，所述至少两个光学元件可以布置为：

-相互间隔开，或者

-彼此相接触。

同样，原则上可以在所述至少一个光学元件中提供任何数目的贯穿开口20、20’、201、211、221、231、202、212、222、232、203、213、204、214。关于这点注意到的是，至少在某种程度上，较大数目的贯穿开口将导致在光学元件的区域上亮度的更大的变化，并且结果是当观看者改变其相对于照明设备的角度时，其将会体验到更为强烈的闪烁效果。

进一步，对于根据本发明的照明设备的所有实施例来说共同的是，提供在至少一个光学元件中的贯穿开口20、20’、201、211、221、231、202、212、222、232、203、213、204、214，以及在包括两个或多个光学元件的实施例中在至少两个光学元件中，可以包括：

-不同的尺寸，例如不同的横截面直径和/或不同的长度，以及/或者

-相对于光学元件的相对表面的不同的定向，贯穿开口通过该光学元件并且在该相对表面之间延伸，以及/或

-不同的横截面形状，例如圆形、椭圆形、三角形、矩形或多边形。

这些与贯穿开口相关的参数全部提供了改变所获得的闪烁效果的图案和/或亮度的可能性。

最后对于根据本发明的照明设备的所有实施例来说共同的是，一个或可能多于一个的附加的磷光体元件、磷光体层803、804、磷光体涂层或漫射器501、502、503、504可以布置在光源和光学元件之间。

所述光源101、102、103、104可以是LED、UV LED或激光二极管，但是其他光源可以等同地构思出。例如，LED可以是平坦表面LED半导体芯片、RGB LED、直接磷光体转换型LED、或蓝色LED、紫色LED或与远程磷光体技术合并的UV LED。

根据本发明的照明设备可以用在广泛的光发射布置中，特别地用在灯、灯模块和灯具中。

正如将在下面所描述的，所述至少一个光学元件30、301、401、302、303、403、404可以是磷光体元件301、401、302或漫射器303、403、404。

在至少一个光学元件为磷光体元件的情况下，所使用的材料可以是有机磷光体、无机磷光体或量子点。

合适的有机磷光体材料的例子是基于苝衍生物的有机发光材料，例如由BASF出售的名称为的化合物。适合的化合物的例子包括但不限于，红色F305,橙色F240,黄色F083，以及F170。

无机磷光体材料的例子包括但不限于铈(Ce)掺杂的YAG(Y3Al5O12)或LuAG(Lu3Al5O12)。铈(Ce)掺杂的YAG发射淡黄色的光，而铈(Ce)掺杂的LuAG发射淡黄绿色的光。其他发射红色光的无机磷光体材料的例子包括但不限于ECAS和BSSN，ECAS为Ca1-xAlSiN3:Eux其中0<x≤1，优选地0<x≤0.2；并且BSSN为Ba2-x-zMxSi5-yAlyN8-yOy:Euz其中M代表Sr或Ca，0≤x≤1，0≤y≤4，并且0.0005≤z≤0.05，并且优选地0≤x≤0.2。

量子点或杆是半导体材料的小晶体，通常具有仅几个纳米的宽度或直径。当由入射光激发时，量子点发射由晶体尺寸和材料决定的颜色的光。具有特定颜色的光因此通过对点的尺寸进行调适而产生。大部分已知的具有在可见范围内的发射的量子点基于具有例如硫化镉(Cds)和硫化锌(ZnS)的壳的硒化镉(CdSe)。还可以使用无镉的量子点例如磷化铟(InP)、铜铟硫化物(CuInS2)以及/或银铟硫化物(AgInS2)。量子点显示出了非常窄的发射带并因此其显示出饱和的颜色。此外发射颜色可通过调适量子点的尺寸而轻易地调整。本领域内已知的任何类型的量子点可以使用在本发明中。然而，出于环境安全和所关心的原因，优选的是使用无镉量子点或至少具有非常低的镉含量的量子点。

同样，还注意到无论哪个实施例中照明设备可以包括与其余的照明设备光学接触或不光学接触的附加的透明顶部基板。这个基板可以保护照明设备免于灰尘并且/或者可以用于安全的原因，例如，使得水无法进入照明设备。

下面将描述附图中描述的四个不同的实施例。焦点主要在于每个实施例彼此相区别的特征。

实施例1

图1示出了根据本发明第一实施例的照明设备11。所述照明设备包括光源101以及布置在光源101前方的两个光学元件301、401。

在这个实施例中，两个光学元件301、401为至少部分透明的磷光体元件。所述两个光学元件301、401的每一个包括多个贯穿开口201、211用于对由光源101发射的光进行准直从而导致光源101发射的光具有随着发射方向而变化的亮度并由此提供闪烁效果。

如图1所描述的，分别从方向A、A’、A”观看照明设备11的观看者21、21’、21”将会体验到具有与通过两个光学元件中的贯穿开口透射的光对应的亮度的光。从另一个方向，例如方向B观看光源的观看者将会体验到通过光学元件301、401中的一个或二者透射的光，并且因此具有不同的典型地更低的亮度。由此当观看者改变其视角，例如从方向A越过方向B到方向A’，就获得了闪烁效果。

如图1所示，与光源101最接近的光学元件301布置在距光源101的距离x处。

进一步，图1中所示的光学元件301包括四个贯穿开口201，而光学元件401包括三个贯穿开口211。也就是说，光学元件301包括较之光学元件401而言更大数目的贯穿开口。

显然光学元件301和401中的每一个并不限于包括这个数目的贯穿开口而是可以包括任何数目的贯穿开口，该任何数目的贯穿开口原则上包括仅一个贯穿开口。同样，光学元件301和401可以包括相同数目的贯穿开口，或者光学元件401可以包括较之光学元件301而言更大数目的贯穿开口。

在这个实施例中的光学元件301、401具有相对小的厚度，例如0.1mm或0.2mm的厚度，但是在原则上还可以具有较大的厚度，例如0.5mm、1mm、2mm或3mm的厚度。同样，光学元件301、401可以具有不同的厚度。

图2示出了照明设备11的一个版本，其中最接近光源101的光学元件301布置为与光源101相接触。

图3示出了照明设备11的另一个版本，其中漫射器501布置在光源101和光学元件301和401之间。按照这种方式，在光透射经过光学元件301和401而提供闪烁效果之前可以获得均匀的光分布。

进一步，图3中所示的照明设备11的光学元件301具有台阶式的配置因此光学元件301的具有贯穿开口201’的部分301’布置在距离光源101的距离x2处，而与光学元件301的具有贯穿开口201的剩余部分不同，所述剩余部分布置在距离光源101的距离x1处。

如图3所示，距离x2大于距离x1。然而，相反地，距离x1大于距离x2自然地也是可能的。类似地，光学元件302可以具有相似的台阶式配置，而光学元件301具有平面配置，或两个光学元件都可以具有台阶式配置。

注意到的是很显然，无论哪个实施例中，一个或两个光学元件可以具有上面所描述的台阶式配置。

实施例2

图4示出了根据本发明第二实施例的照明设备12。所述照明设备包括光源102和布置在所述光源102前方的一个光学元件302。

在这个实施例中光学元件302为至少部分透明的磷光体元件。所述光学元件302包括多个贯穿开口202、212用于对由光源102发射的光进行准直从而导致光源102发射的光具有随着发射方向而变化的亮度并由此提供闪烁效果。

如图4所示，分别从方向A、A’、A”、A”’观看照明设备11的观看者22、22’、22”和22”’将会体验到具有与通过光学元件302的贯穿开口202而透射的光相对应的亮度的光。从另一个方向，例如方向B观看光源的观看者将会体验到通过光学元件302透射的光，并且因此具有不同的典型地更低的亮度。由此当观看者改变其视角，例如从方向A越过方向B到方向A’，就获得了闪烁效果。

在这个实施例中的光学元件302具有相对大的厚度，例如0.5mm、1mm、2mm或3mm的厚度，因此贯穿开口202、212提供为贯穿通道或闭合通道或管的形状的开口。

如同将在下面参照图12到图14所进一步描述的，贯穿开口202、212可以具有当在光学元件302的一个表面上测量时的一个特定的横截面直径以及在光学元件302的相对表面上测量时的另一个特定横截面直径。

贯穿开口202、212典型地具有大的、被测量为贯穿开口的长度除以贯穿开口的直径的纵横比。所述纵横比可以例如为至少2、或至少4或至少6。

例如，具有2mm的厚度的光学元件302可以具有直径为300μm的孔洞。在另一个实施例中，具有1mm的厚度的光学元件302可以具有直径为100μm的孔洞。

此外，图4中所示的光学元件302包括四个贯穿开口202。很显然，光学元件302并不限于包括这个数目的贯穿开口而是可以包括任何其他数目的贯穿开口，该任何其他数目的贯穿开口原则上包括仅一个贯穿开口。

图5示出了照明设备12的一个版本，其中光学元件302布置为与光源102相接触。

图6示出了照明设备12的一个版本，其中漫射器502布置在光源102和光学元件302之间。按照这种方式，在将光透射经过光学元件302之前可以获得均匀的光分布。

进一步，图6中所示出的照明设备12的光学元件302布置为距离光源102的距离x处。

参照图7，示出了照明设备12的又一个版本。在这个版本中，以透视图示出了具有不同横截面形状的贯穿开口202、222、232。特别地，贯穿开口202的横截面为圆形的，而贯穿开口222的横截面为椭圆形的。

进一步，在图6中的一个或多个贯穿开口，例如贯穿开口222填充了与光学元件302的材料不同的材料602。由此光的准直属性可以改善。例如，贯穿开口222可以填充例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料。

类似地，在图6中的一个或多个贯穿开口，例如贯穿开口232填充了不与光学元件相接触的光学杆702。以这种方式，可以利用全内反射(TIR)来在贯穿开口中对光进行准直。

注意到的是很显然，无论哪个实施例中，光学元件的贯穿开口可以如上所描述地填充有材料或光学杆。

实施例3

图8示出了根据本发明第三实施例的照明设备13。所述照明设备包括光源103和两个布置在光源103前方的光学元件303、403。

在这个实施例中光学元件303、403为包括至少部分透明的材料的漫射器。两个光学元件303、403的每一个包括多个贯穿开口203、213用于对由光源103发射的光进行准直从而导致光源101发射的光具有随着发射方向而变化的亮度并由此提供闪烁效果。

如图8所示，分别从方向A、A’、A”观看照明设备13的观看者23、23’和23”将会体验到具有与通过两个光学元件的贯穿开口而透射的光相对应的亮度的光。从另一个方向观看光源的观看者将会体验到通过光学元件303、403中的一个或二者所透射的光，并且因此具有不同的典型地更低的亮度。由此当观看者改变其视角，例如从方向A越过方向B到方向A’，就获得了闪烁效果。

在这个实施例中的光学元件303、403具有相对小的厚度，例如0.1mm或0.2mm的厚度，但是原则上还可以具有较大的厚度，例如0.5mm、1mm、2mm或3mm的厚度。同样，光学元件303、403可以具有不同的厚度。

进一步，图8所示的光学元件303包括四个贯穿开口203，而光学元件403包括三个贯穿开口213。也就是说，光学元件303包括较之光学元件403而言较大数目的贯穿开口。

显然光学元件303和403中的每一个并不限于包括这个数目的贯穿开口而是可以包括任何数目的贯穿开口，该任何数目的贯穿开口原则上包括仅一个贯穿开口。同样，光学元件303和403可以包括相同数目的贯穿开口，或者光学元件403可以包括较之光学元件303而言更大数目的贯穿开口。

在照明设备13的一个未示出的版本中，最接近光源103的光学元件303布置为与光源103相接触。

进一步，参照图8，在光源103和光学元件303和403之间布置有磷光体层803。如图8所示，磷光体层803布置为与光源103相接触。

现在参见图9，示出了照明设备13的另一个版本。在这个版本中，在光源103和光学元件303和304之间布置漫射器503。按照这种方式，在光透射经过光学元件303和403而提供闪烁效果之前可以获得均匀的光分布。

如图9所示，最接近光源103的光学元件303布置在距离光源103的距离x处。

进一步，图9中示出的照明设备13中的大面积照明设备103包括光源103、103’阵列，每一个具有磷光体层803、803’。

同样，磷光体层803、803’可以提供为磷光体层或磷光体涂层或磷光体元件。进一步，磷光体层803、803’可代替地可布置在距离光源一定距离处。

在未示出的实施例中，根据本发明的照明设备的第三实施例的照明设备13的光学元件303、304中的一个或两个可以具有类似于上面参照图3所描述的台阶式配置。

实施例4

图10示出了根据本发明第四实施例的照明设备14。照明设备包括光源104以及布置在光源104前方的一个光学元件304。

在这个实施例中光学元件304为包括至少部分透明的材料的漫射器。光学元件304包括多个贯穿开口204、214用于对由光源104发射的光进行准直从而以与上面参照第一实施例、第二实施例和第三实施例所描述的相似的方式导致光源104发射的光具有随着发射方向而变化的亮度并由此提供闪烁效果。

在这个实施例中的光学元件304具有相对大的厚度，例如0.5mm、1mm、2mm或3mm的厚度，因此贯穿开口204、214提供为贯穿通道或管的形状的开口。

如同将在底下参照图12到图14所进一步描述的，贯穿开口204、214可以具有当在光学元件304的一个表面上测量时的一个特定的横截面直径以及在光学元件304的相对表面上测量时的另一个特定横截面直径。

贯穿开口204、214典型地具有大的被测量为贯穿开口的长度除以贯穿开口的直径的纵横比。所述纵横比可以例如为至少2、或至少4或至少6。

例如，具有2mm的厚度的光学元件304可以具有直径为300μm的孔洞。在另一个实施例中，具有1mm的厚度的光学元件304可以具有直径为100μm的孔洞。

进一步，在光源104和光学元件304之间布置有磷光体层804。所述磷光体层804布置为与光源104相接触。

进一步，图10中所示的光学元件304包括四个贯穿开口204、214。很显然，光学元件304并不限于包括这个数目的贯穿开口而是可以包括任何其他数目的贯穿开口，任何其他数目的贯穿开口原则上包括仅一个贯穿开口。

图11示出了照明设备14的一个版本，其中光学元件304布置在距离光源104的距离x处。

进一步，图11示出的照明设备14中的大面积照明设备104包括光源104、104’阵列，每一个具有磷光体层804、804’。

同样，磷光体层804、804’可以提供为磷光体层或磷光体涂层或磷光体元件。进一步，磷光体层804、804’可代替地布置在距离光源一定距离处。

同样在图11中示出，在光源104和光学元件304之间布置有漫射器504。按照这种方式，在光透射经过光学元件304提供闪烁效果之前可以获得均匀的光分布。

在照明设备14的未示出的版本中，贯穿开口可以具有不同的横截面形状。

更进一步，并且类似地未示出，贯穿开口204、214中的一个或多个可以填充与光学元件304的材料不同的材料。由此光的准直属性可以改善。例如，贯穿开口可以填充例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料。类似地，贯穿开口中的一个或多个可以填充不与光学元件相接触的光学杆。以这种方式，可以利用全内反射(TIR)来在贯穿开口中对光进行准直。

光学元件和贯穿开口的实施例

图12到图14示出了根据本发明的照明设备的光学元件30以及特别地其中的贯穿孔20的不同实施例的示意性且非限制性图示。这些不同的实施例可以单独地或者合并地用于根据本发明的照明设备的无论哪个实施例中，然而特别地用于例如上面描述的第二实施例和第四实施例的实施例。

图12示出了包括厚度h和两个贯穿开口20、20’的光学元件30，所述开口位于相对于光学元件30的相对表面而言的不同角度处，其在所述表面之间延伸。同样，在光学元件30的一个表面上测量的贯穿开口20、20’的横截面直径d1与在光学元件30的相对表面上测量的贯穿开口20、20’的横截面直径d2不同，d1在此处为小于但是也可能大于d2。

图13示出了包括厚度h和两个贯穿开口20、20’的光学元件30，所述开口位于相对于光学元件30的相对表面而言的不同角度处，其在所述表面之间延伸。同样，在光学元件30的一个表面上测量的贯穿开口20’的横截面直径d1与在光学元件30的相对表面上测量的贯穿开口20’的横截面直径d2不同，d1在此处为小于但是也可能大于d2。类似地，在光学元件30的一个表面上测量的贯穿开口20的横截面直径d3与在光学元件30的相对表面上测量的贯穿开口20的横截面直径d4不同，d3在此处为小于但是也可能大于d4。此外，所有的四个所述横截面直径d1、d2、d3以及d4彼此不同。

最终，图14示出了包括两个贯穿开口20、20’的光学元件30，所述开口位于相对于光学元件30的相对表面而言不同的且相对倾斜的角度处，其在所述表面之间延伸。此外，光学元件30包括两个不同的厚度h1和h2，使得光学元件包括不均匀的厚度并且一个表面具有台阶状的配置，且当安装在根据本发明的照明设备中时贯穿开口20、20’位于距离光源(未示出)不同的距离处。

应当注意的是对于本领域的技术人员来说，可行的是将图12到图14所示的实施例进行组合。

本领域的技术人员能够认识到本发明绝不限于上面所描述的优选的实施例。相反地，在所附权利要求的范围内可能有很多修改和变形，包括根据本发明的照明设备的大面积光导、光学元件以及贯穿开口的不同实施例的各种组合。

附加地，对于本领域的技术人员来说，在实施所要求的本发明时，通过对附图、公开和所附权利要求进行学习可以理解并且实施所公开的实施例的变形。在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元素，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除复数。在互相不同的从属权利要求中记载了特定的措施的仅有事实并不指示着这些措施的组合不能加以利用。

Claims (15)

1.一种照明设备(11,12,13,14)，包括：

-发射光的光源(101,102,103,104)，以及

-布置在所述光源前方的至少一个光学元件(30,301,302,303,304)，

所述至少一个光学元件包括至少部分透明的材料，从而允许由所述光源发射的所述光的至少部分通过其透射，其中

所述至少一个光学元件包括多个贯穿开口(20,201,211,202,212,203,213,204,214)，其适于对所述光源发射的所述光进行准直，从而导致从所述至少一个光学元件出射的光具有随着所述光从所述至少一个光学元件出射的方向而变化的亮度。

2.根据权利要求1所述的照明设备，包括布置在所述光源(101,301)前方的至少两个光学元件(30,301,401,303,403)，

所述至少两个光学元件包括至少部分透明的材料从而允许由所述光源发射的所述光的至少部分通过其透射，其中所述至少两个光学元件包括适于对所述光源发射的所述光进行准直的多个贯穿开口(20,201,211,203,213)，从而导致从所述至少两个光学元件出射的光具有随着所述光从所述至少两个光学元件出射的方向而变化的亮度。

3.根据权利要求2所述的照明设备，其中所述至少两个光学元件被彼此间隔开布置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中漫射器(501,502,503,504)布置在所述光源和所述至少一个光学元件(301,302,303,304)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中磷光体元件、磷光体层(803,804)以及磷光体涂层中的任何一个被布置在所述光源和所述至少一个光学元件(301,302,303,304)之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述至少一个光学元件是磷光体元件(301,401,302)和漫射器(303,403,304)中的任一个。

7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述多个贯穿开口包括两个或多个不同的尺寸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述多个贯穿开口包括两个或多个不同的横截面形状。

9.根据权利要求2到9中任一项所述的照明设备，其中所述至少两个光学元件(301,302,303,304)包括不同数目的贯穿开口。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述多个贯穿开口中的一个或多个贯穿开口填充有与所述光学元件的材料不同的材料(602)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述多个贯穿开口中的一个或多个贯穿开口填充有光学杆(702)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述至少一个光学元件(301,311,302,303,311,304)包括不均匀的厚度。

13.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述多个贯穿开口包括被测量为所述贯穿开口的长度除以所述贯穿开口的直径的至少为2的纵横比。

14.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述光源为LED、磷光体转换的LED、LED阵列、磷光体转换的LED阵列以及光导中的任何一个。

15.一种灯具或灯，包括根据前述权利要求中任一项的照明设备。