CN109661541B - 间接型照明设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种照明设备(1),其包括至少一个光室(10),所述光室(10)由光出射窗口(11)和弯曲反射表面(15)界定,所述弯曲反射表面(15)从所述光出射窗口延伸到安装表面(17),所述安装表面(17)从所述弯曲反射表面朝向所述光出射窗口延伸。每个光室包括:光源(20),其安装在所述安装表面上;以及光导(30),其跨所述光室的一部分延伸。所述光导包括:全内反射主表面(40),其面向所述光出射窗口;另一主表面(50),其面向所述弯曲反射表面,所述另一主表面包括光耦合出部分(51),所述光耦合出部分(51)包括多个光耦合出结构(53);第一边缘表面(60),其光学耦接到所述光源;以及另一边缘表面(70),其与所述第一边缘表面相对,被布置来将光朝向所述弯曲反射表面定向。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明设备,其包括至少一个光室,所述光室由光出射窗口和弯曲反射表面界定,所述弯曲反射表面从所述光出射窗口延伸到安装表面,所述安装表面从所述弯曲反射表面朝向所述光出射窗口延伸,每个光室包括安装在所述安装表面上的光源。
背景技术
固态照明(SSL)(例如LED照明)因其能量可信性以及与传统照明(例如,白炽灯照明、荧光灯照明和卤素灯照明)相比更出众的使用寿命而迅速普及。虽然如此,这类SSL装置的市场渗入并不是毫无挑战的。例如,SSL装置的购买成本仍然高于等效传统光源的购买成本,即使这类SSL装置的实际成本由于其长得多的使用寿命而是显著更低的,并且客户的这种认知是SSL日益普及的原因之一。
更严峻的挑战是利用SSL装置产生很类似等效传统光源的光亮输出分布的光亮输出。大多数SSL装置(例如LED)充当产生朗伯光亮分布的近似点源。这使得必须使用光学元件来使这类SSL装置的光亮输出成形,以便实现所希望的光亮输出分布。
此外,出于眩光的原因,应当避免这类装置中的SSL元件的直接可见性,并且为此原因,具有可直接观察到的光出射窗口的许多照明设备,例如天花板安装的照明设备(诸如槽箱式照明设备(troffer))部署光出射窗口的间接照明布置,其中由SSL元件发射的光被投射到光导或弯曲反射器上,所述光导或弯曲反射器将入射光朝向光出射窗口偏转,从而将SSL元件从直接视野中隐去并减少直视照明设备的某人经历的眩光。
然而,这类解决方案各自具有其自己的缺点。例如,基于光导的解决方案典型地部署耦合出结构,例如沿着光导按规则图案布置,以利用照明设备生成相对均匀的光亮输出。为了避免这些耦合出结构作为光点而在照明设备的光亮输出中是可见的,这种照明设备典型地还在光出射窗口中包括漫射器。因此,这种布置由于对由这类照明设备产生的射束角度的控制较差而不太适合实现令人满意的统一眩光值(UGR)。
基于反射器的解决方案在照明设备的总体大小相对适度的情况下工作得非常好,但是在照明设备的宽度增大(即在SSL元件的光学轴线的方向上增大)的情况下,例如就光亮输出的均匀性而言则变得不太令人满意。这是因为SSL元件需要将其光亮输出投射在更大的距离之上,使得远离SSL元件的弯曲反射器的区域变得对光亮输出暴露不足,从而在照明设备的光亮输出中在其外缘中造成调暗效果。
在另一通常部署的布置中,通过将SSL元件的朗伯光亮输出转换成例如蝙蝠翼型分布等的相应透镜,照明设备的光出射窗口被SSL元件直接照亮,其中光出射窗口包括漫射器以避免由于SSL元件是单独地可注意到的而造成的光出射窗口中的多斑外观。如根据前述内容将理解的,这种布置受到由于漫射器的存在而对利用照明设备产生的射束形状具有较差的控制的困扰。另外,由于SSL元件、透镜和漫射器在厚度方向上的堆叠,实现这种布置的紧凑设计(有限厚度)并不简单。
US 2014/0104868 A1公开一种照明系统,其被描述为包括多个照明装置,每个装置包括:(i)光发射元件(LEE),其沿着对应第一轴线布置;(ii)光学提取器,其沿着平行于第一轴线的对应纵向轴线延伸;以及(iii)光导,其被定位来在光导的第一端部处接收由LEE发射的光并将其引导到光导的第二端部。光学提取器在第二端部处光学耦接到光导,并且被成形来将由光导引导的光重新定向到光导的任一侧上的角度范围内。照明装置彼此连接以形成多边形,使得所连接的照明装置的纵向轴线位于共同平面中。这种照明系统由于其所需要的大量部件(例如,另外的光学提取器)而相当昂贵,这还会增大照明系统的形状因数(例如,厚度)。
发明内容
本发明力图提供一种可使用很少的部件和所希望的形状因数来实现具有良好UGR的均匀光亮输出的照明设备。
根据一方面,提供了一种照明设备,其包括至少一个光室,所述光室由光出射窗口和弯曲反射表面界定,所述弯曲反射表面从所述光出射窗口延伸到安装表面,所述安装表面从所述弯曲反射表面朝向所述光出射窗口延伸,每个光室包括:光源,其安装在所述安装表面上;以及光导,其跨所述光室的一部分延伸,所述光导包括:全内反射主表面,其面向所述光出射窗口;另一主表面,其面向所述弯曲反射表面,所述另一主表面包括光耦合出部分,所述光耦合出部分包括多个光耦合出结构;第一边缘表面,其光学耦接到所述光源;以及另一边缘表面,其与所述第一边缘表面相对,被布置来将光朝向所述弯曲反射表面定向。
在所述照明设备中提供这种光导确保所述光源(例如,SSL源)的光亮输出朝向所述弯曲反射表面的不同区域均匀地分布。具体地,所述光耦合出部分将所述光亮输出的一部分分布到所述弯曲反射表面靠近所述光源的区域,并且所述另一边缘表面将所述光亮输出的另一部分分布到所述弯曲反射表面远离所述光源的区域,使得所述弯曲反射表面的远侧区域可接收足够的来自所述光源的光,即使在这种远侧区域相对远离所述光源的配置中(例如,在沿着所述光源的所述光学轴线延长的照明设备中)也是如此。
所述另一主表面还可包括位于所述安装表面与所述光耦合出部分中间的全内反射部分,以避免来自靠近所述光源的所述光导的过度光发射,以便确保由所述照明设备产生的所述光亮输出的令人满意的均匀性。例如,当沿着所述光导的所述光耦合出部分的长度与所述全内反射部分的长度的比在1:5至1:30的范围内时,得以实现由所述照明设备产生的所述光亮输出的良好均匀性。
可在所述光耦合出部分中使用任何合适的耦合出结构。在一个实施方案中,所述光耦合出结构是棱镜,诸如菲涅尔棱镜,这具有所述光导可在单个步骤中(例如,通过注射模制等)形成的优点,而不必应用分离的光耦合出结构(例如散射点,诸如白色漆点、激光打印(白色)点等),尽管这类替代性光耦合出结构当然也是同样可行的。每个棱镜可具有在1mm至4 mm范围内的宽度和/或在70°至105°范围内的顶角,以确保由这些棱镜生成的耦合出的光轮廓具有合适的轮廓。
所述另一边缘表面的形状可以是任何适用于将光线朝向所述弯曲反射表面的所述远侧区域引导的形状。例如,所述另一边缘表面可包括微透镜以将所述光线朝向所述弯曲反射表面偏转(例如,折射),或可替代地,所述另一边缘表面可包括自由形态表面。
在一个实施方案中,所述另一边缘表面包括与所述全内反射表面成在60°至80°范围内的角度的倾斜表面部分。所述角度可根据所述照明设备的尺寸(例如,沿着所述光源的光学轴线的延长尺寸)优化。在这个实施方案中,所述另一边缘表面可包括与所述倾斜表面部分成在120°至160°范围内的角度的另一倾斜表面部分,所述另一倾斜表面部分从所述全内反射表面延伸并且所述倾斜表面部分从所述另一倾斜表面部分延伸到所述另一主表面。所述另一倾斜表面可起作用来将入射光线朝向所述倾斜表面部分反射,从而进一步改进所述光导的效率,特别地,改进所述光导将光朝向所述弯曲反射表面的所述远区域(远侧区域)引导的能力。
在一个实施方案中,所述光室具有从所述光源的光发射表面到所述弯曲反射表面靠近所述光出射窗口的端点限定的宽度;所述光导具有在所述第一边缘表面与所述另一边缘表面之间的长度;并且所述宽度与所述长度之间的比是在2:1 – 5:1的范围内。所述光导在空间上以显著距离远离所述弯曲反射表面。对于此距离,用词“显著”意思是所述距离的值大得足以可与所述光导的厚度相比较,例如,等于或大于厚度值。因此,因为所述光导与所述弯曲反射表面之间在任何方向上都存在显著距离,所以在光离开光导并由弯曲反射表面反射之后,更多的光穿过光室的空隙朝向光出射窗口行进,同时更少的光再次返回到光导。更少的光再次穿过光导意味着所述系统具有更少的由于材料吸收造成的能量损失,或换言之,具有更高的光学效率。
在优选实施方案中,所述光导与所述弯曲反射表面之间的所述距离大于所述光导与所述光出射窗口之间的距离。这确保利用所述照明设备生成具有优异的射束特性和UGR的特别均匀的光亮输出。
另外地或可替代地,所述安装表面可具有一定高度,其中所述宽度与所述高度之间的比是在1:1 – 5:1的范围内,以实现特别紧凑的照明设备。
所述照明设备可具有多个这样的光室。例如,所述照明设备可包括由用于容纳一个或多个照明设备部件的隔间分离的一对光室,任选地其中所述光室是彼此的镜像。
根据本发明的实施方案的照明设备可以是任何合适类型的照明设备。由于以下事实而特别提及天花板安装的照明设备或槽箱式照明设备:这类照明设备可特别受益于由根据这类实施方案的照明设备实现的光输出特性。
附图说明
参考附图,通过非限制性实例的方式更详细地描述了本发明的实施方案,在附图中:
图1示意性地描绘根据本发明的一个实施方案的照明设备;
图2示意性地描绘根据本发明的一个实施方案的照明设备的一方面;
图3示意性地描绘根据本发明的另一个实施方案的照明设备的一方面;
图4示意性地描绘根据本发明的又一个实施方案的照明设备的一方面;
图5示意性地描绘根据本发明的一个实施方案的照明设备的光学原理;
图6示意性地描绘根据本发明的另一个实施方案的照明设备;
图7示意性地描绘根据本发明的再另一个实施方案的照明设备;
图8示意性地描绘根据本发明的另一个实施方案的照明设备的透视图;
图9示意性地描绘根据本发明的另一个实施方案的照明设备的另一个透视图;并且
图10示意性地描绘根据本发明的另一个实施方案的照明设备的一方面的透视图。
具体实施方式
应当理解,附图仅仅是示意性的并且不是按比例绘制的。还应当理解,贯穿附图使用相同附图标记来指示相同或类似的部分。
图1示意性地描绘照明设备1或其部分(例如,这种照明设备1的一半)的截面视图。照明设备1包括由光出射窗口11界定的至少一个光室10,所述光出射窗口11在如图1所示的照明设备1的取向上位于光室10的底部处。光出射窗口11可以是开放空间或者可至少部分地由透明或半透明主体(例如盖板等)限定,所述透明或半透明主体可以由任何合适的材料制成,例如玻璃或光学级聚合物,诸如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或任何其他合适的材料。光室10的上部区域由弯曲反射表面15界定,所述弯曲反射表面15可以形成外壳13的一部分,或可替代地可以是分离的结构,例如附接到外壳13的反射器。反射表面15可以是任何合适的弯曲反射表面(例如镜面反射或散射反射表面等),所述弯曲反射表面可由任何合适的反射材料(例如(抛光)金属反射器、反射膜或涂层等)形成。弯曲反射表面15可具有任何合适的形状,例如自由形态形状、抛物线形状等。弯曲反射表面15可根据照明设备1的所希望光学性能来被成形,例如,可以被成形成使得当弯曲反射表面15与以下将要描述的光导30协作时,照明设备1获得所希望光学性能。弯曲反射表面15从光出射窗口11延伸到安装表面17,所述安装表面17从弯曲反射表面15朝向光出射窗口11延伸。安装表面17可以任何合适的材料和任何合适的方式来实现。例如,安装表面17可形成外壳13的组成部分,或可替代地,可附接(例如,螺接或焊接)到外壳17。
至少一个光源20 (例如,固态光源,诸如LED)被安装在安装表面17上,使得光源20被布置来将其光亮输出朝向光室10发射。在至少一些实施方案中,光源20具有基本上平行于光出射窗口11的主平面延伸的光学轴线(未示出)。在一些实施方案中,安装表面17至少部分地由金属或金属合金制成,使得安装表面17可充当用于安装在其上的至少一个光源20的散热器。任何合适的光源(例如,任何合适类型的LED)可用作光源20。在照明设备1在每个光室10中包括多个光源20的情况下,这些光源可以是完全相同的,或者可以是彼此不同的,例如,产生带不同颜色的光亮输出、具有不同色温的白色光输出等的LED。在后一情景中,每个光源20可以是可单独寻址的,使得照明设备1的光亮输出可以是可配置的。然而,为了跨光出射窗口11的整体实现均匀光亮输出,优选地,所有光源20是完全相同的并且被布置来一致地接通或关闭。
每个光源20光学耦接到跨光室10的一部分、即沿着光室10的宽度W的一部分延伸的光导30,所述宽度W由跟光源20的光发射表面重合的虚拟平面与光出射窗口11的主平面相交处的线和弯曲反射表面15与光出射窗口11的主平面相交处的线和弯曲反射表面15与光出射窗口11相交处的线限定,如以下将更详细解释的。光导30可以板的形式提供。在这种实施方案中,多个光源20可光学耦接到相同光导30,但是在多个光源20被布置在光室10中的替代性实施方案中,光源20中的至少一些与分离的光导30相关联。
图2中示意性地描绘这种光导30的示例性实施方案。光导30包括面向光出射窗口11的全内反射(TIR)主表面40以及与主表面40相对的面向弯曲反射表面的另一主表面50。光导30还包括光学耦接到光源20的第一边缘表面60,所述第一边缘表面60在主表面40与另一主表面50之间延伸,使得由光源20发射的基本上所有光耦合到光导30中。
TIR主表面40基于众所周知的全内反射原理防止由光源20发射到光导30中的光通过光出射窗口11直接离开照明设备1,所述原理即:在这种表面处在小于所谓的(入射)临界角的角度下入射的光通常因光导30的材料和主表面40外侧的介质(例如,空气)的折射率差异而被所述表面反射。光导30的材料通常被选择成使得其折射率确保由光源20发射并直接入射在主表面40上的基本上所有光被这个表面反射。例如,光导30可由合适的光学级聚合物(诸如PC、PET或PMMA)制成,但是技术人员将立即清楚许多更合适的材料。
另一主表面50包括光耦合出部分51,其包括多个光耦合出结构53,所述多个光耦合出结构53被布置来将由光源20发射并沿着光导30行进的光耦合出光导30并且朝向光室10的弯曲反射表面15的第一区域,使得耦合出的光可由弯曲反射表面15朝向光出射窗口11反射。在一个实施方案中,光耦合出结构53形成光导30的组成部分并且被形成为另一主表面50中的棱镜。这类棱镜例如可以是菲涅尔棱镜,或者可以是可实现这种耦合出的任何其他合适类型的棱镜。这类棱镜可具有任何合适的尺寸,例如在1 mm-4 mm范围内的宽度和/或在70°-105°范围内的顶角,以便确保棱镜的所希望耦合出特性。可替代地,光耦合出部分51可承载多个耦合出结构53(例如白色漆点等),所述多个耦合出结构53可以任何合适的方式(例如,通过激光打印、点打印)形成,或者耦合出结构53可由引起所希望耦合出的漫射材料制成。因为这类耦合出结构53本身是众所周知的,将不再对此进行更详细解释。
另一主表面50还可包括位于安装表面17(即第一边缘表面60)与光耦合出部分51中间的全内反射部分55,使得光导30可包括靠近光源20的相对的全内反射表面40、55。这例如可以是有利的,以便防止耦合出结构53例如因光耦合出部分51覆盖另一主表面50的太大区域而将太多的光耦合出光导30。此外,因为耦合出结构53将在具有朝向光源20的方向分量的方向上以及在具有背离光源20的方向分量的方向上将光耦合出,这可防止弯曲反射表面15紧邻安装表面17的区域变得过度暴露。
在一个实施方案中,全内反射部分55可在长度L2上从第一边缘表面60延伸到光耦合出部分51,而光耦合出部分51可在长度L1上从全内反射部分55延伸到与第一边缘表面60相对的另一边缘表面70。比L1:L2可以是在范围1:5 – 1:30内,以实现照明设备1的光亮输出的可接受均一性。优选地,这个比保持尽可能小,例如保持在1:5 – 1:15的范围内,因为针对更小的比,得以实现照明设备的光亮输出的特别良好的均一性。
光导30的总长度L (例如,L = L1 + L2)和光室10的总宽度W,即L:W,可以是在1:2– 1:5的范围内。光导30在空间上以显著距离H1远离弯曲反射表面15。因此,光导与弯曲反射表面之间在如图1所示的水平方向和竖直方向两者上都存在显著距离。在光离开光导并被弯曲反射表面反射之后,更多的光穿过光室的空隙朝向光出射窗口行进,同时更少的光再次返回到光导。因为更少的光再次穿过光导,所以与常规照明装置相比,所述系统具有更少的由于材料吸收造成的能量损失,换言之,具有更高的光学效率。类似地,安装表面17可具有高度H,其中光室10的高度H与总宽度W之间的比是在1:1 – 1:5的范围内,以便确保照明设备1的特别所希望的紧凑性和照明设备1的光亮输出的特别所希望的均匀性。
另一边缘表面70被布置成使得由光源20发射并行进穿过光导30入射在另一边缘表面70上的光主要地背离光出射表面10朝向弯曲反射表面15被定向。更精确地,光耦合出部分51通常被布置来将源自光源20的光主要地朝向弯曲反射表面15靠近光源20的第一区域耦合出光导30,而另一边缘表面70通常被布置来将源自光源20的光主要地朝向弯曲反射表面15远离光源20的第二区域耦合出光导30,即光耦合出部分51和另一边缘表面70通常被布置来将源自光源20的光朝向弯曲反射表面15的不同区域重新定向,但是应当理解,弯曲反射表面15的第一区域与第二区域之间可能存在重叠。
另一边缘表面70的形状未被特别地限制,因为可以部署实现来自光源20的入射在另一边缘表面70上的大部分光朝向弯曲反射部分15的第二区域的所希望的重新定向的任何合适的表面形状。例如,在图2所描绘的示例性实施方案中,另一边缘表面70包括微透镜71以实施来自光源20的入射在另一边缘表面70上的光朝向弯曲反射部分15的第二区域的所希望的重新定向。
图3示意性地描绘光导30的替代性示例性实施方案的截面视图,在所述实施方案中,另一边缘表面70包括倾斜表面部分73,所述倾斜表面部分73与全内反射表面40成在60°-80°范围内的角度θ,以便将来自光源20的入射在倾斜表面部分73上的光朝向弯曲反射部分15的适当区域重新定向。如技术人员将容易理解的,角度θ可例如作为光导30的总长度L与光室10的总宽度W之间的比的函数来优化,以确保实现弯曲反射部分15的适当区域和/或光由另一边缘表面70耦合出光导30的适当扩散角度。
图4示意性地描绘光导30的另一替代性示例性实施方案的截面视图,在所述实施方案中,另一边缘表面70包括另一倾斜表面部分75,所述另一倾斜表面部分75与倾斜表面部分73成在120°-160°范围内的角度α,另一倾斜表面部分75从全内反射表面40延伸并且倾斜表面部分73从另一倾斜表面部分延伸到另一主表面50。另一倾斜表面部分75可将入射光的一些朝向倾斜表面部分73和/或光耦合出部分51反射,或可替代地,可将入射光的一些朝向光出射窗口10耦合出。如技术人员将立即明白的,角度α可例如作为光导30的总长度L与光室10的总宽度W之间的比的函数来优化,以确保实现弯曲反射部分15的适当区域和/或光由另一边缘表面70耦合出光导30的适当扩散角度。
关于这一点,应当指出,另一边缘表面70的以上示例性实施方案仅意图作为非限制性实例,并且可考虑到另一边缘表面70的任何合适的表面形状(例如,任何合适的自由形态形状)。
现在借助于图5进一步详细解释根据本发明实施方案的照明设备1的光学原理,图5示意性地描绘照明设备1的至少一部分的截面视图。由沿着光导30的第一边缘表面60布置的一个或多个光源20 (例如,SSL源,诸如LED)发射的光通过一个或多个光源20与第一边缘表面60之间的光耦合而耦合到光导30中。这种光耦合例如可通过使得一个或多个光源20与第一边缘表面60进行物理接触或通过允许一个或多个光源20与第一边缘表面60之间有空气间隙来实现,所述空气间隙足够小,使得由一个或多个光源20发射的基本上所有光耦合到光导30中。耦合到光导30中的光在TIR表面40与跟TIR表面40相对的TIR表面部分55中间行进穿过光导,其中来自一个或多个光源20的光通常在低于TIR表面40和TIR表面部分55的相应临界角的角度下入射在TIR表面40和TIR表面部分55上,使得由一个或多个光源20发射的基本上所有光行进穿过光导30,直到此光到达光耦合出部分51。
关于这一点,入射在光耦合出部分51上的光的至少一些朝向弯曲反射表面15耦合出光导30,所述耦合出的光可包括由细虚线箭头表示的由弯曲反射表面15朝向光导30反射的第一部分,所述第一部分可通过另一主表面50 (例如,通过光耦合出部分51)重新进入光导30,其中这个第一部分朝向TIR表面40行进。这个第一部分通常在大于TIR表面40的临界角的角度下入射在TIR表面40上,使得这个第一部分基本上通过TIR表面40离开光导30并且随之离开照明设备1而到达光出射窗口11在如图5示意性地描绘的照明设备1的取向上位于光导30下方的第一区域。
通过光耦合出部分51离开光导30的光的第二部分可如实线箭头所表示的那样由弯曲反射表面15朝向光出射窗口11的第二区域反射,所述第二区域位于与光出射窗口11的第一区域邻近处,即位于在如图5示意性地描绘的照明设备1的取向上相对于光导30侧向移位处。行进穿过光导30的光的第三部分通过另一边缘表面70离开光导30,如由粗虚线箭头所表示的那样。另一边缘表面70将这个第三部分朝向弯曲反射表面15 (远离一个或多个光源20)的一区域重新定向,使得弯曲反射表面15将这个第三部分朝向与光出射窗口11的第二区域邻近的光出射窗口11的第三区域反射,使得这个第二区域位于第三区域与第一区域中间。
光导3与弯曲反射表面15之间的距离H1大于光导3与光出射窗口11之间的距离H2。因此,具有更少光损失的光的第二部分和光的第三部分比因重新进入光导30而必须经历更多光损失的第一部分更重要。.
以此方式,光导30确保光出射窗口11的不同区域被由一个或多个光源20发射的光间接地照亮。如技术人员基于例如前述对光导30的描述将立即理解的,光导30和光室10可被设定尺寸以使得光出射窗口11的这些相应区域中的每一个接收一定光通量,使得得以实现跨光出射窗口11基本上均匀的光亮分布,例如,常规光亮分布。这类尺寸可使用众所周知的光学设计技术实现,并且因此仅为简洁起见,不进一步详细解释此设计过程。
本发明的实施方案的光学原理可部署在任何合适类型的照明设备1 (例如,户内照明设备、户外照明设备、聚光照明设备、天花板安装的照明设备(例如,槽箱式照明设备)等)中。这类照明设备可包括单个光室10或者可包括多个光室10。
图6示意性地描绘包括一对光室10的照明设备1的示例性实施方案,每个光室10包括如上所述的光学布置,即光学耦接到延伸到光室10中的光导30 (例如,光导板)的一个或多个光源20,如先前所描述。光室10可以是彼此的镜像,尽管这不是严格地必须的。在图6中,弯曲反射表面15限定照明设备1的外壳。可替代地,如图7示意性地描绘的,弯曲反射表面15可限定外壳13的一部分,例如可形成外壳13的内表面,例如作为外壳13上的反射结构,诸如镜面或涂层等。
用于容纳一个或多个照明设备部件(例如,镇流器、驱动电路等)的隔间80可位于照明设备1的一对光室10中间。这例如是在图8中的照明设备1的透视图(顶视图)中示意性地描绘的。
相应光室10可限定天花板安装的照明设备或槽箱式照明设备的分离的长形光室,其中光室10可例如以板的形式沿着光导30的第一边缘表面60伸长。在一个实施方案中,每个光室10包括在光室10的伸长方向上位于安装表面17上的一排光源20,这一排光源20通过对应光导30的第一边缘表面60光学耦接到对应光导30。这种布置在图9中的照明设备1的透视图中被示意性地描绘。
图10更详细地示意性地描绘图9的透视图的一部分。在这个实施方案中,示出了用于抵靠承载这一排光源20 (在这个视图中仅可见单个光源20)的安装表面17来附连光导30(在这里,呈长形板的形式)的示例性布置。支撑构件95 (例如光源20的载体,诸如PCB、MCPCB等)或分离的支撑构件95可抵靠安装表面17安装。支撑构件95承载光源20。可替代地,可省略支撑构件95,并且可将光源20直接安装到安装表面17上。
提供了另一支撑构件91,其在与安装表面17的平面垂直的平面中延伸并且充当用于光导30靠近光源20的部分的支撑件。例如,支撑构件95和另一支撑构件91一起可形成附接到安装表面17的T形支撑构件。可替代地,可提供分离的支撑构件91,其以任何合适的方式附连到安装表面17。例如,安装表面17可形成支撑构件91以任何合适的方式(例如,螺接、夹持、胶合、焊接等)附连到的L形轮廓的一部分。
光导30在支撑构件91上被定位成使得光导30的第一边缘表面40光学耦接到安装表面17上的这一排光源20,例如,使第一边缘表面40与这一排光源20的相应光发射表面接触。可通过将光导30夹持在支撑构件91与L形夹持构件93之间来将光导30保持在适当位置,所述L形夹持构件93在如图10示意性地描绘的照明设备1的取向上定位在光导30的顶部上,所述L形夹持构件93可以任何合适的方式(例如,使用如先前所描述的固定方式中的任一种)附连到支撑表面17或支撑构件95。相应的支撑构件91、95和夹持构件93可由任何合适的材料(例如金属,诸如铝、金属合金等)制成。
重申,仅以非限制性实例的方式给出抵靠承载一个或多个光源20的支撑表面17来附连光导30的这种固定方法,并且技术人员将立即明白许多合适的固定方法。在不背离本发明的教导的情况下,可部署这类固定方法中的任一种。
应指出,以上提及的实施方案说明而不是限制本发明,并且本领域技术人员将能够在不背离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求书中,放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。字词“包括”并不排除存在除权利要求中所列出那些元件或步骤之外的元件或步骤。元件之前的字词“一个”或“一”并不排除存在多个这类元件。本发明可借助于包括若干相异元件的硬件来实施。在枚举若干器件的装置权利要求中,这些器件中的若干个可由同一个硬件项体现。相相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
Claims (15)
1.一种照明设备(1),其包括:
至少一个光室(10),其由光出射窗口(11)和弯曲反射表面(15)界定,所述弯曲反射表面(15)从所述光出射窗口延伸到安装表面(17),所述安装表面(17)从所述弯曲反射表面朝向所述光出射窗口延伸,每个光室包括:
光源(20),安装在所述安装表面上;以及
光导(30),跨所述光室的一部分延伸,所述光导(30)包括:
全内反射主表面(40),面向所述光出射窗口;
另一主表面(50),面向所述弯曲反射表面,所述另一主表面包括光耦合出部分(51),所述光耦合出部分(51)包括多个光耦合出结构(53);
第一边缘表面(60),光学耦接到所述光源;以及
另一边缘表面(70),与所述第一边缘表面相对,被布置来将光朝向所述弯曲反射表面定向;
其中:
所述光室(10)具有从所述光源(20)的光发射表面到所述弯曲反射表面(15)靠近所述光出射窗口(11)的端点限定的宽度(W);
所述光导(30)具有在所述第一边缘表面(60)与所述另一边缘表面(70)之间的长度(L);
所述宽度(W)与所述长度(L)之间的比是在2:1 – 5:1的范围内;并且
所述光导(30)在空间上沿着所述安装表面(17)的方向以显著距离(H1)远离所述弯曲反射表面(5),其中所述显著距离(H1)等于或大于所述光导(30)的厚度。
2.如权利要求1所述的照明设备(1),其中所述另一主表面(50)还包括位于所述安装表面(17)与所述光耦合出部分(51)中间的全内反射部分(55)。
3.如权利要求2所述的照明设备(1),其中所述光耦合出部分(51)的长度(L1)与所述全内反射部分(55)的长度(L2)的比是在范围1:5 – 1:30内。
4.如权利要求1所述的照明设备(1),其中所述光耦合出结构(53)是棱镜。
5.如权利要求4所述的照明设备(1),其中每个棱镜具有在1 mm-4 mm范围内的宽度和/或在70°-105°范围内的顶角。
6.如权利要求1所述的照明设备(1),其中所述光耦合出结构(53)是散射点。
7.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中所述另一边缘表面(70)包括微透镜(71)。
8.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中所述另一边缘表面(70)包括自由形态表面。
9.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中所述另一边缘表面(70)包括与所述全内反射表面(40)成在60°-80°范围内的角度(θ)的倾斜表面部分(73)。
10.如权利要求9所述的照明设备(1),其中所述另一边缘表面包括与所述倾斜表面部分(73)成在120°-160°范围内的角度(α)的另一倾斜表面部分(75),所述另一倾斜表面部分从所述全内反射表面(40)延伸并且所述倾斜表面部分从所述另一倾斜表面部分延伸到所述另一主表面(50)。
11.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中:所述光导(3)与所述弯曲反射表面(15)之间的所述显著距离(H1)大于所述光导(3)与所述光出射窗口(11)之间的距离(H2)。
12.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中:
所述光室具有从所述光源(20)的光发射表面到所述弯曲反射表面(15)靠近所述光出射窗口(11)的端点限定的宽度(W);
所述安装表面(17)具有高度(H);并且
所述宽度(W)与所述高度(H)之间的比是在1:1 – 5:1的范围内。
13.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中所述光源(20)是固态光源。
14.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),包括由用于容纳一个或多个照明设备部件的隔间(80)分离的一对光室(10),其中所述光室是彼此的镜像。
15.如权利要求1-6中任一项所述的照明设备(1),其中所述照明设备是槽箱式照明设备。
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