CN107850272B - 具有光导的照明设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种照明设备(100、500)，该照明设备(100、500)包括光导(110、510)、金属带(120、520)、固态光源(130、530)和用于安装照明设备的基座(160、170、540、550)。基座包括电接口。光导沿着平面(140)延伸。金属条沿着光导的表面(111)至少部分地围绕光导延伸。金属条被布置成与光导的表面热接触。固态光源被布置成与金属条热接触并且被布置成将光发射到光导中。光导用于增加照明设备的发光面积并且用于耗散热量。金属条允许由固态光源生成的热量被传递到光导。

Description

具有光导的照明设备
技术领域
本发明总体上涉及照明设备领域，并且具体涉及包括固态光源的照明设备领域。
背景技术
由诸如发光二极管(LED)的固态光源代替诸如白炽灯泡的传统光源通常关联有许多问题。例如，由LED提供的光输出通常具有与(例如基于白炽灯丝的)传统光源的光输出不同的光谱组成。此外，LED的光输出的空间强度分布通常不同于由传统光源提供的光输出的空间强度分布。此外，在LED的操作期间生成的热量可能损坏或劣化LED的性能。因此，基于LED的照明设备的设计通常涉及与热管理有关的考虑。
WO2014/087363A1公开了一种扁平的照明设备，在该扁平的照明设备中固态光源被布置在具有导热层的载体上。电绝缘外盖构件被布置成与载体热接触，以用于将热量从载体传递出照明设备。外盖构件包括光学结构，该光学结构在载体上被布置在光源前方并且适于引导由光源发射的光。光源与外盖的外侧之间的短的热路径允许高效的热管理。然而，该扁平的照明设备的设计使得发光面积与照明设备的总尺寸相比相对较小。
US 2012/169235公开了一种具有安装在电路板上的LED的灯组件，并且每个LED设置有用于在向前方向上引导光的光导管。上述电路板包括导热的绝缘层，以用于散发来自LED的热量。该层与邻近多个光导管延伸的多个热叶片热接触。多个光导管围绕其中放置有驱动器电路板的中心腔。
US 2015/085492公开了一种改装灯泡，该改装灯泡具有在载体上的LED，载体连接到光导的第一端，光导指向灯泡内部并且在另一端处设置有散射元件。灯泡的封罩(灯罩)设置有多条细金属线，其一端与基座的端面接触，以用于散发热量。
发明内容
实现解决上述问题中的一个或多个问题的照明设备将是有利的。特别地，对于具有相对较大的发光面积的照明设备，将期望使能更高效的热管理。
为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，提供了具有独立权利要求中限定的特征的照明设备。在从属权利要求中限定了优选实施例。
因此，根据实施例，提供了一种照明设备。照明设备包括光导、金属条、固态光源、纵向轴线A和用于安装照明设备的基座。基座包括电接口。光导沿着平面延伸。纵向轴线穿过基座和光导的中心平面。金属条沿着光导的表面至少部分地围绕光导延伸。金属条被布置成与表面热接触。固态光源被布置成与金属条热接触并且被布置成将光发射到光导中。
本发明人已经认识到，光导既可以用于增加照明设备的发光面积，也可以用于耗散来自照明设备的热量。
在本实施例中，由固态光源发射的光在离开光导之前在光导内传播(例如包括光导内的一个或多个全内反射)。光导提供比(单个)固态光源的发光面积大的发光面积，并且增加了照明设备的发光面积。给定的光线是否能够在特定位置处离开光导(例如，而不是在光导内被反射)可以例如取决于光导在该位置处的表面结构和/或光线相对于光导在该位置处的表面的角度。
固态光源与金属条之间的热接触允许热量从固态光源传递到金属条。金属条与光导的表面之间的热接触允许热量从金属条传递到光导，热量可以从该光导耗散到周围。因为金属条至少部分地围绕光导延伸，所以来自固态光源的热量可以经由金属条而更高效地传递到光导。金属条至少部分地围绕光导的布置因此改善了照明设备的热管理。
使用光导来耗散来自光导的热量减少了对附加的散热器的需求，附加的散热器原本可能会减小照明设备的发光面积和/或阻挡由固态光源发射的光。
基座可以例如适于将照明设备安装在(或将照明设备附接到)插座中。
基座可以例如适于将照明设备安装在(或将照明设备附接到)灯、灯具或照明布置中的专用位置处。
电接口可以例如适于在照明设备被安装时将照明设备连接到电功率供应。
基座例如可以包括AC/DC转换器。
电接口例如可以与固态光源电接触。
光导例如可以是至少部分透光的，诸如透明或半透明的。
光导例如可以包括透明或半透明的部分/部(portions)。
光导例如可以是导热的。
光导例如可以包括导热部分/部。
根据一些实施例，光导可以具有至少两个主表面和连结两个主表面的边缘。金属条可以沿着边缘延伸。
主表面可以提供来自照明设备的光输出的主要部分/部。将金属条布置成沿着光导的边缘(而不是沿着主表面)延伸可以减少由金属条阻挡或遮挡的光的量。减少由金属条阻挡或遮挡的光的量可以提供更全向的光输出。
光导例如可以允许由固态光源发射的至少一些光在从光导(例如从主表面和/或边缘)发射之前在主表面和/或边缘之间传播(例如，包括在光导内的一个或多个反射)。
光导例如可以是具有两个主表面(例如，在基本上平行的平面中延伸)和边缘的板。
边缘例如可以正交于光导(的主表面)延伸所沿着的平面。
根据一些实施例，基座可以是用于将照明设备安装在插座中的帽。帽可以例如是螺旋型帽(例如E14、E27)、卡口型帽(例如B22d、Ba15d)或诸如G4或GU10的其他类型的帽。
照明设备可以例如是如下意义上的改装照明设备，即，该照明设备可以适于代替诸如白炽灯泡或卤素灯的更传统的照明设备，例如通过具有适于将照明设备安装在用于这种更传统的照明设备的插座中的帽(例如E14、E27、B22d、Ba15d、G4、GU10)。
根据一些实施例，光导可以包括玻璃或聚合物材料。
玻璃例如可以比聚合物材料更高效地传递热量。
诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)的聚合物材料可以例如关联有比玻璃低的光学损耗，即，可以具有比玻璃更低的光学吸收。
光导例如可以由玻璃和/或聚合物材料制成。
除了玻璃或聚合物材料之外，光导例如可以包括其他材料。
根据一些实施例，光导在沿着平面的方向上的延伸可以是沿着平面的法线的延伸的至少四倍。换言之，光导可以在如下意义上具有扁平的形状，即，其可以沿着平面延伸一段距离，该距离是沿着正交于(或垂直于)平面的方向由光导覆盖的距离的至少四倍长。在其中金属条沿着光导的边缘(而不是沿着光导的主表面)延伸的至少一些实施例中，光导的这种扁平形状可以减少有金属条阻挡或遮蔽的光的量。
光导的长度或直径例如可以是光导厚度的至少四倍。
根据一些实施例，金属条可以围绕光导延伸整圈(full revolution)的至少三分之一，或照明设备可以包括围绕光导总共延伸整圈的至少三分之一的至少两个金属条。通过围绕光导延伸圈的至少三分之一的一个或多个金属条意味着(一个或多个)金属条延伸以使得其覆盖围绕光导的全部360度中的至少240度的角度。金属条可以例如围绕光导延伸(或多个金属条可以例如总共延伸)至少半圈，即，(一个或多个)金属条可以延伸以使得其覆盖围绕光导的至少半圈，或换言之，覆盖围绕光导的全部360度中的至少180度的角度。沿着光导增加金属条的长度可以便于热量从金属条到光导的传递。
围绕光导总共延伸至少半圈的至少两个金属条例如可以均与被布置成将光发射到光导中的固态光源热接触。
根据一些实施例，金属条可以被布置成与光导的表面直接物理接触，或者金属条与光导的表面之间的距离可以小于200微米或100微米。通过减小金属条与光导的表面之间的距离可以促进金属条与光导之间的热传递。
根据一些实施例，固态光源可以被布置在光导与金属条之间。
固态光源可以例如被布置成与光导和/或与金属条相邻。
固态光源可以例如被布置成与光导和金属条两者热接触。
固态光源例如可以被布置成面向布置金属条所沿着的光导的表面或边缘。
根据一些实施例，照明设备可以包括在光导与金属条之间围绕光导而分布(或分布在光导的外周处)的多个固态光源。固态光源可以被布置成将光发射到光导中。围绕光导而分布(或分布在光导的外周处)的固态光源允许提供热量沿着光导的更均匀分布和/或照明设备的更全向的光输出。
固态光源例如可以被布置成与金属条热接触。
固态光源例如可以被布置成面向布置金属条所沿着的光导的表面或边缘。
根据一些实施例，光导可以具有腔，固态光源被布置在该腔中。
固态光源在腔中的布置可以便于照明设备的组装，例如在其中腔被布置在照明设备的基座处的实施例中。
腔的壁或表面例如可以用作用于将由固态光源发射的光耦合到光导中的耦入结构。
根据一些实施例，至少金属条面向光导的侧可以具有至少百分之80、90或95的反射率。具有这样的反射金属条允许来自光导的光被反射回到光导中，这可以增加由光在光导内行进的平均距离。通过增加由光在光导内行进的平均距离，可以提供照明设备的更全向的光输出。
金属条例如可以在面向光导的侧上具有反射涂层或层。
根据一些实施例，金属条可以是穿孔的。金属条中的穿孔允许光通过金属条被发射，这允许照明设备的更全向的光输出。
沿着平面由穿孔/开口覆盖的距离可以总共达到金属条长度的至少百分之25或50。
金属条的穿孔或开口的内侧(或内壁)可以例如具有至少百分之80、90或95的反射率，以用于进一步增加照明设备的光输出的全向性。例如可以经由在穿孔内沉积反射涂层而在穿孔的内侧处获得期望的反射率。
根据一些实施例，光导可以具有两个主表面和连结两个主表面的边缘。金属条可以沿着边缘延伸并且可以具有比边缘的宽度小的宽度。使用比金属条延伸所沿着的(光导的)边缘窄的金属条允许光从未由金属条覆盖的边缘部分发射，这允许照明设备的更全向的光输出。根据一些实施例，照明设备可以进一步包括用于将光从固态光源耦合到光导中的耦入结构(或多个耦入结构)。
(一个或多个)耦入结构例如可以被布置成增加能够进入光导的来自固态光源的光的量。
(一个或多个)耦入结构例如可以被布置在固态光源与光导之间(或在固态光源与光导的一部分/部之间)。
(一个或多个)耦入结构例如可以包括光导面向固态光源的表面的形状或结构。
根据一些实施例，照明设备还可以包括用于将在光导内传播的光从光导耦合出来的耦出结构(或多个耦出结构)。
(一个或多个)耦出结构例如可以被布置在光导的一个或多个主表面处。
(一个或多个)耦出结构例如可以包括诸如缺陷、不规则、杂质或穿孔之类的光导的表面的形状或结构，例如从而导致光从光导中的局部逸出。
(一个或多个)耦出结构例如可以用于散射来自光导的光输出(例如，以用于提供更全向的光输出)。
耦出结构例如可以是施加在光导的一个或多个表面上的光散射点(例如通过丝网印刷施加的白色涂料)或者折射(微)结构或小面。
根据一些实施例，照明设备还可以包括用于控制固态光源的驱动器电子元件。光导可以具有其中布置有驱动器电子元件的腔。将驱动器电子元件布置在光导的腔中减少了照明设备的部件/零件的数目，这可以便于组装和/或降低生产成本。
备选地，照明设备还可以包括其中布置有驱动器电子元件的壳体。
壳体例如可以包括聚合物材料(例如用于提供电绝缘)。
壳体例如可以包括金属(例如用于传递热量远离驱动器电子元件)。
根据一些实施例，金属条可以是至少部分地围绕光导延伸的扁平的金属带。
在其中沿着光导的边缘布置金属条的实施例中，金属条(或带)的扁平形状可以减少由金属条阻挡或遮挡的光的量。
金属带例如可以具有扁平的横截面。
金属条例如可以正交于光导延伸所沿着的平面。
注意到，本发明的实施例涉及权利要求中所记载的特征的所有可能组合。
附图说明
现在将参考示出实施例的附图来更详细地描述这个和其他方面。
图1示出了根据一个实施例的照明设备的分解图。
图2示出了根据一些实施例的照明设备的侧视图。
图3示出了根据一个实施例的照明设备以及以组装形式的照明设备的分解图。
图4示出了图示根据一些实施例的照明设备的热行为的图。
图5示出了根据一个实施例的照明设备的透视图。
图6示出了根据一些实施例的用于金属条的示例穿孔图案。
图7和图8示出了根据一些实施例的针对照明设备的光强度分布。
所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出为了阐明实施例而必需的部分，其中可以省略或仅仅提及其他部分。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了当前优选的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施例；确切地说，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且为了将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。
图1示出了根据一个实施例的照明设备100的分解图。照明设备100包括光导110、金属条120和多个固态光源130。此外，其包括基座170和穿过上述基座170的纵向轴线A。光导110沿着平面140延伸，上述平面被定位为与纵向轴线A平行。金属条120沿着光导110的表面111至少部分地围绕光导110延伸(换言之，光导120至少部分地由金属条120围绕)，并且金属带120被布置成与光导110的表面111热接触。固态光源130被布置成与金属带120热接触，并且被布置成将光发射到光导110中。
光导110在本文中由具有两个主表面112和113以及连结两个主表面112和113的边缘111的固体板110来例示。在本示例中，边缘113是金属条120沿其布置的表面113，并且边缘111正交于平面140，光导120沿着平面140延伸。换言之，边缘111平行于平面140的法向矢量150。光导110是在如下意义上是扁平的，即，其在沿着平面140的方向上的延伸是沿着平面140的法线150的延伸的至少四倍。换言之，光导110沿着平面140延伸距离D，但沿着正交于(或垂直于)平面140的方向150仅延伸距离d，其中D≥4d。沿着正交于平面140的方向150由光导110覆盖的距离d可以被认为是光导110的厚度。沿着平面140由光导110覆盖的距离D可以被认为是光导110的长度或高度。
光导110例如可以具有8mm至12mm的厚度。
光导110是透明或半透明的，使得光可以在其中传播。光导110包括导热材料，使得光导110可以耗散热量。光导110例如可以由(固体)玻璃或者诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)的聚合物材料制成。
金属条120在本文中由扁平的金属带120(或扁平的片状金属丝带)来例示，金属带围绕光导110的边缘111被折叠，使得金属带120正交于平面140，光导110沿该平面140延伸。
金属条120例如可以由铜或铝制成。
金属条120例如可以通过挤压来制造。
金属条120例如可以是压铸产品。
金属条120例如可以基于片状金属来制造。
金属条120例如可以与光导110的厚度d一样宽。
金属条120可以例如具有2mm至5mm的厚度。
固态光源130在本文中由沿着光导110的边缘111分布的发光二极管130(LED)来例示。在本实施例中，LED 130被布置在光导110与金属条120之间，并且被布置成面向光导110的边缘111。LED 130可以例如被布置为通过导电材料而彼此连接的LED 130的串。
LED130可以发射一种或多种颜色的光。例如可以采用不同颜色的LED 130来提供白光混合。
在本实施例中，光导110包括用于接纳驱动器电子元件160的腔114，驱动器电子元件160用于控制LED 130。当被组装时，照明设备100包括：用于控制LED 130的驱动器电子元件160；以及用于安装照明设备100的基座170。基座170具有电接口，电接口用于当照明设备100被安装在灯、灯具或照明布置中的专用位置处时将照明设备100连接到电功率供应。
将驱动器电子元件160整合在光导110的腔114中减少了照明设备100的部件的数目，这可以便于照明设备100的组装。
在其他的一些实施例中，诸如在下文参考图3所述的实施例中，可以采用更模块化的方法，其中驱动器电子元件160被布置在分离的壳体中。
在本实施例中，基座170包括用于将照明设备100安装在插座中的帽170，并且驱动器电子元件160包括AC/DC转换器。本实施例的照明设备100是具有帽170的改装照明设备，帽170用于将照明设备100安装在标准插座(例如E14、E27、B22d、Ba15d、G4或GU10插座)中。在其他的一些实施例中，照明设备100可以适于接收直流电。照明设备10例如可以不包括AC/DC转换器。AC/DC转换器例如可以被布置在其中安装有多个照明设备100的灯或照明布置中，诸如被布置在枝形吊灯中。
在一些实施例中，基座170例如可以包括USB接口/接触，以用于将照明设备安装在USB接触处，而不是在E14或E27插座中。
在参考图1描述的实施例中，金属条120不完全围绕光导110延伸。金属条120具有在照明设备100的基座处的间隙121，使得金属带120的两个端部122和123适配在帽170中(或夹在其间)，使得金属条120通过帽170而保持就位。
当照明设备100已经被组装时，LED 130被布置在金属条120与光导110之间，并且例如可以通过金属带120而保持就位。
由LED 130生成的一些热量通过金属条120而耗散到照明设备100的环境(或周围环境)。金属条120还将由LED 130生成的热量传递给光导110，光导110将热量耗散到照明设备100的环境(或周围环境)。金属条120和光导110两者均可以充当散热器。
由LED 130发射的光在由光导110的主表面112和113中的一个或多个发射之前，在光导110内传播(例如，包括在光导110内的一个或多个全内反射)。光导110提供比LED的发光表面大的发光表面。
图2示出了根据一些实施例的照明设备的侧视图。
第一照明设备200具有包含平的主表面212和213的光导。第一照明设备200的光导具有恒定的厚度。
第二照明设备300具有包含主表面312和313的光导，主表面312和313向内延伸(或其向内弯曲)，使得光导在光导的边缘处具有一个厚度d1，并且在光导的中心处具有较小的厚度d2。
第三照明设备400具有包含主表面412和413的光导，主表面412和413向外延伸(或其向外弯曲)，使得光导在光导的边缘处具有一个厚度d3，并且在光导的中心处具有较大的厚度d4。
参考图2而描述的不同形状的光导可以用于提供不同形状的光输出和/或不同的光强度分布。光导的形状也可能影响照明设备的热性质。
参考图2而描述的形状中的任何形状可以用于参考图1而描述的光导110的主表面112和113。
现在将描述参考图1而描述的照明设备100的示例仿真。
在仿真中，如参考图2针对第一照明设备200所描述的，光导110的主表面112和113是平的。照明设备100在仿真期间的操作位置是在25℃的自由空气中竖直的。采用与围绕光导110而分布的LED 130相对应的分布热负荷(线)。驱动电子元件160不包括在仿真中。光导110由具有k＝0.8W/mK的热导率的玻璃制成。光导110具有12mm的厚度。金属条120是1mm厚的铝条。对具有裸金属表面光洁度(反射率ε＝0.1)的金属条120和具有反射涂层(反射率ε＝0.9)的金属条120两者执行仿真。采用金属条120与光导110之间的空气间隙为50微米。
仿真提供了金属条120处的最大温度[℃]与总LED热负荷[W]之间的以下关系：
-低发射:T_max＝31.7+9.877Q_LED
-高发射:T_max＝30.8+8.555Q_LED
仿真还示出以下：
-到周围环境的热流的分解示出了金属条120上的热负荷的60％至70％由玻璃光导110传递。
-玻璃光导110用作散热器。
-如果代替玻璃光导110采用PMMA光导110，则对Rth(热阻)的贡献为50％由光导110并且50％由金属条120。
-对于高表面发射条120而言系统条对周围环境的热阻为8.55K/W。
低热阻意味着该概念适合于提供高达1000流明的流明输出。下文的表1给出了具有806流明输出的示例照明设备的概览。表1是指高表面发射、玻璃光导和3020型LED的情况。
Figure GDA0001553614090000121
表1
在表1中，Tj是结温，If是LED电流，#LED是LED的数目，Tstrip是LED源处金属条120的温度，Phi LED是来自LED的光输出，P LED是电功率，Vstring是跨LED串的电压，并且PhiLamp是来自照明设备100的光输出。
图3的上部分示出了根据一个实施例的照明设备500的分解图，并且图3的下部分示出了以组装形式的照明设备500。照明设备500包括光导510、金属条520和多个固态光源530。照明设备500类似于关于图1而描述的照明设备100，但是存在如下所述的几个差异。
首先，固态光源530(或LED)被布置在照明设备500的基座处，而不是围绕光导510而分布。
其次，金属带520完全围绕光导510延伸，并且光源530被安装在金属条520的基座部分521上。
第三，光导510具有其中布置有光源530的腔511。腔511的弯曲形状用作用于将由固态光源530发射的光耦合到光导510中的耦入结构。来自光源530的光可以在光导510中被混合。多个LED 530例如可以发射不同颜色的光，该不同颜色的光可以在光导510中被混合，以用于提供光混合(例如，白光混合)。
照明设备500还包括其中布置有用于控制光源530的驱动器电子元件(图3中未示出)的基座/支撑部(或壳体)540。基座540例如可以包括用于提供电绝缘的聚合物材料或用于传递热量远离驱动器电子元件的金属(例如铝)。
在本实施例中，基座540包括突出的侧壁541，当照明设备500被组装时，该侧壁541防止来自固态光源530的光在到达光导510之前在腔511的侧面处逸出。突出部分541例如可以是反射性的。
由于光源530集中在照明设备500的基座处，所以金属条520可以比参考图1而描述的照明设备100的金属条120厚，以便高效地传递热量远离照明设备500的基座。
在照明设备530的基座处布置光源530(而不是围绕光导510来分布光源530)允许减少光源530的数目。照明设备500还包括用于将照明设备500安装在插座中的帽550。如关于参考图1而描述的照明设备100在上文所描述的，照明设备500例如可以包括除了帽之外的其他类型的电接口。照明设备500例如可以包括USB接口。
将理解，在没有金属条520的基座部分521的情况下，光源530也可以被安装在照明设备500的基座处。例如可以设想这样的实施例，在该实施例中金属条520不完全围绕光导510延伸，并且其上安装有光源530的电路板531可以在与参考图1而描述的端部122和123类似的金属条520的端部之间被保持就位(并且可以与之热接触)。还可以设想这样的实施例，在该实施例中光源530在突出部分541之间被安装在基座/壳体540上。在其中光源530被安装在基座/壳体540上的实施例中，照明设备可以在没有光导510和金属条520的情况下在初始步骤中被制造。光导510和金属条520可以在后续的步骤中被连接到照明设备500，从而提供具有可互换光学元件的模块化系统，例如以不同形状的光导和/或具有不同耦出结构的光导的形式。
参考图3而描述的照明设备500的热阻(从光源530到周围环境)例如可以是Rth＝10K/W。这比参考图1而描述的照明设备100的热阻高。照明设备500的配置可以适合于高达至少806流明。
图4示出了图示对于针对光导510的不同材料选择和金属条520的不同厚度的照明设备500的热性能的曲线图。
沿着水平轴线以W/mK示出了光导510的热导率，并且沿竖直轴线以K/W示出了照明设备500(从光源530到周围环境)的热阻。在本示例中，光导510的厚度为10mm，并且金属条520和照明设备500的基座两者均具有带有相对较高的热辐射发射率的表面光洁度。
曲线图中最上面的曲线70是针对2mm厚的金属条520。中间曲线702是针对3mm厚的金属条520。最下面的曲线703是针对4mm厚的金属条520。
注意，对于较厚的金属条520，照明设备500的基座直径可以增加。特别地，最下面的曲线703对应于使用4mm厚的金属条520，但是也对应于使用比其他曲线701和702更大的照明设备500的基座直径。
对应于玻璃光导510的1W/mK的热导率由最右边的椭圆704指示。在本实例中，使用玻璃光导510和3mm厚的金属条而获得的热阻(Rth)是11.4K/W。
对应于PMMA光导510的0.2W/mK的热导率由最左边的椭圆705指示。在本示例中，使用PMMA光导510和3mm厚的金属条而获得的热阻(Rth)是12.9K/W。
玻璃的热导率高于PMMA的热导率，并且如图4所示，照明设备500的较低的热阻可以利用玻璃光导510获得。然而，PMMA具有可以更好地在光导510中使用的光学性质，并且PMMA光导510的表面可以被保护以免受指印和划痕。针对光导510的最佳材料选择因此可以取决于照明设备510的预期应用。
图5示出了根据一个实施例的照明设备800的透视图。除了光导在其主表面上具有耦出结构811并且金属条是穿孔的之外，照明设备800与参考图3而描述的照明设备500类似。
耦出结构811可以被提供以用于将在光导内传播的光从光导耦合出来。耦出结构811例如可以以光导中的特定表面结构、不规则或穿孔的形式提供。
耦出结构811例如可以被提供以用于散射由光导发射的光，以便提供照明设备800的更全向的光输出。
金属条的穿孔821可以作为通过金属条的开口或孔来提供。穿孔821允许光通过光导的边缘而被发射，这提供了更全向的光输出。由于光导有助于将热量耗散到照明设备800的环境(或周围环境)，所以可以在金属条中提供穿孔821而不对照明设备800的热性能产生显著的影响。
在本实施例中，穿孔/开口821构成金属条长度的百分之50，即沿着金属条由穿孔/开口821覆盖的距离总共达到金属条长度的百分之50。换言之，沿着金属条由穿孔821覆盖的合计距离是金属条长度的百分之50。
图6示出了根据一些实施例的用于金属条的穿孔图案的示例。还可以设想许多其他的穿孔图案。
图6中所示的穿孔图案例如可以用在参考图1至图5而描述的照明设备中的任一照明设备中。类似地，参考图5而描述的耦出结构811例如可以用在参考图1至图5而描述的照明设备中的任一照明设备中。
除了穿孔821之外，或者作为穿孔的备选，金属条例如可以比其被布置所沿着的(光导的)边缘窄。在例如参考图1而描述的照明设备100中，光导110的边缘111例如可以具有宽度d，并且金属条120例如可以具有小于d的宽度，使得边缘111的一部分没有由金属带120覆盖。使用这种窄的金属带允许光从光导110的边缘111被发射。
参考图1至图6而描述的照明设备还可以包括用于将光从光源耦合到光导中的耦入结构。例如，参考图3而描述的照明设备500的腔511是弯曲的，以便用作用于将光从光源530耦合到光导510中的耦入结构。耦入结构例如可以包括光导510面向光源530的表面的形状或结构。
图7示出了如下的照明设备的光强度分布1000，除了在金属带中没有穿孔并且没有光散射耦出结构之外，该照明设备与参考图5而描述的照明设备800类似。在本示例中，金属条被提供有高反射层，使得金属条的反射率为95％。在本示例中获得的光学效率是75％。
光强度分布1000包括三条曲线。第一曲线1001表示沿着与照明设备的光导平行的第一平面(即，对应于参考图1而描述的平面140，以及由图5中的轴线/箭头802和803形成的平面)的强度分布。第二曲线1002表示沿着相对于第一平面旋转45度的第二平面的光强度分布。第三曲线1003表示沿着垂直于第一平面并且垂直于照明设备的光导的第三平面(即，对应于由图5中的轴线/箭头803和801形成的平面)的光强度分布。在强度分布1000中，“90”对应于照明设备的顶部(即，对应于图5中的箭头803的方向)，并且“-90”对应于照明设备的基座(即，对应于图5中的箭头803的相反方向)。
图8示出了如下的照明设备的光强度分布1100，除了在金属带中没有穿孔(但是存在与照明设备800中相同类型的耦出结构)之外，该照明设备与参考图5而描述的照明设备800类似。在本示例中，金属条被提供有高反射层，使得金属条的反射率为95％。在本示例中获得的光学效率是84％。
光强度分布1100包括三条曲线。第一曲线1101表示沿着与照明设备的光导平行的第一平面的强度分布。第二曲线1102表示沿着相对于第一平面旋转45度的第二平面的光强度分布。第三曲线1103表示沿着垂直于第一平面并且垂直于照明设备的光导的第三平面的光强度分布。在强度分布1100中，“90”对应于照明设备的顶部(即，对应于图5中的箭头803的方向)，并且“-90”对应于照明设备的基座(即，对应于图5中的箭头803的相反方向)。两个强度分布1000和1100(特别是相应的第三曲线1003、1103)的比较示出：光导中的耦出结构导致照明设备的更全向的光输出。如果穿孔被提供在金属条中(如由参考图5而描述的穿孔821例示的)，则光也可以沿着光导的边缘被发射，并且可以提供更全向的光输出。
尽管参考图1至图6而描述的金属条是平的，但是可以设想金属条的其他形状。例如，可以设想如下的金属条，该金属条具有U形横截面并且覆盖参考图1而描述的照明设备100的光导110的边缘111以及主表面112和113两者的部分。
本领域技术人员认识到，本发明并不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内可以进行许多修改和变化。例如，将理解的是，金属条不必一定完全围绕光导延伸。金属条例如可以围绕光导延伸半圈，或围绕光导延伸整圈的三分之一。
还将意识到，固态光源不必一定被布置在光导与金属条之间。可以设想其中一个或多个固态光源沿着光导的主表面布置的实施例。例如，一个或多个固态光源可以沿着光导的主表面(例如沿着图1中的主表面112)布置，并且可以经由金属基板(例如经由附加的金属条)与围绕光导的金属条(例如图1中的金属条120)热接触。固态光源可以将光发射到光导中，并且热量可以经由金属基板、金属条和光导而被耗散到周围。
还可以设想其中照明设备仅包括单个固态光源(或LED)而不是多个光源的实施例。
此外，尽管参考图1至图6而描述的光导均具有相似的形状，但是也可以为这些光导设想其他形状。例如，参考图1而描述的光导110通常可以具有沿着平面140的或多或少的任何形状，但是可以具有有限的厚度(例如沿着平面140的法线测量)。然而，特定的期望的光学输出可以对光导140的形状施加限制，诸如沿着平面140具有凸形(或半凸形)的横截面。光导140例如可以沿着平面140具有圆形或椭圆形横截面。
此外，从对附图、本公开和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施这一事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (14)

1.一种照明设备(100、500)，包括：
纵向轴线A；
光导(110、510)，沿着平行于所述纵向轴线而定位的平面(140)延伸；所述光导形成板，所述板至少具有被平行地定位的两个主表面(112、113)和连结所述主表面的边缘(111)；所述主表面(112、113)被布置用于从所述照明设备发射光；
金属条(120、520)，沿着所述光导的所述边缘(111)至少部分地围绕所述光导延伸，所述金属条被布置成与所述边缘热接触，所述边缘与所述平面(140)正交地被定位；
固态光源(130、530)，被布置成与所述金属条热接触并且被布置成将光发射到所述光导中；所述固态光源将热量传递给所述金属条和所述光导，所述光导(110、510)被布置用于向周围环境散发热量，所述金属条(120)和所述光导(110)两者均充当散热器；以及
基座(160、170、540、550)，用于安装所述照明设备，所述基座包括用于将所述固态光源连接到电功率供应的电接口。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述基座包括用于将所述照明设备安装在插座中的帽(170、550)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述光导包括玻璃或聚合物材料。
4.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述光导在沿着所述平面的方向上的延伸是沿着所述平面的法线(150)的延伸的至少四倍。
5.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述金属条围绕所述光导延伸整圈的至少三分之一，或者其中所述照明设备包括至少两个金属条，所述至少两个金属条围绕所述光导总共延伸整圈的至少三分之一。
6.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述金属条被布置成与所述光导的所述表面直接物理接触，或者其中所述金属条与所述光导的所述表面之间的距离小于200微米或100微米。
7.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述固态光源被布置在所述光导与所述金属条之间。
8.根据权利要求1或2所述的照明设备，包括在所述光导与所述金属条之间围绕所述光导而分布的多个固态光源，所述固态光源被布置成将光发射到所述光导中。
9.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述光导具有腔(511)，所述固态光源被布置在所述腔中。
10.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中至少所述金属条面向所述光导的侧具有至少百分之80的反射率。
11.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述金属条是穿孔的和/或其中所述光导具有两个主表面和连结所述两个主表面的边缘，所述金属条沿着所述边缘延伸并且具有比所述边缘的宽度小的宽度。
12.根据权利要求1或2所述的照明设备，还包括：用于将光从所述固态光源耦合到所述光导中的耦入结构。
13.根据权利要求1或2所述的照明设备，还包括：用于将在所述光导内传播的光从所述光导耦合出来的耦出结构(811)。
14.根据权利要求1或2所述的照明设备，还包括用于控制所述固态光源的驱动器电子元件(160)，其中：
所述光导具有所述驱动器电子元件被布置在其中的腔(114)；或者
所述照明设备还包括所述驱动器电子元件被布置在其中的壳体(540)。
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