CN109890523B - 用于受保护表面的抗污染的发光装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于实现海洋结构的表面(30)的抗污染的发光装置(100)。该发光装置被成形为片材形式，并且具有光学介质(4)和光源(20)，该光源嵌置在光学介质中并被配置成从发射表面(301)发射抗污染光。发光装置具有至少一个反射镜，该至少一个反射镜被配置成将来自光源的抗污染光朝向发射表面反射。反射镜布置在后表面附近或后表面处，并且是导电性的且联接到光源以构成第一电极(120)，该第一电极被布置成用于在光源和电源之间传输电力。例如，反射镜以与外部导电元件(50)和电介质层(4a)组合的方式形成电容器(6)。

Description

用于受保护表面的抗污染的发光装置和方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置，该发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现海洋结构的受保护表面的抗污染。该发光装置被成形为片材形式，并且包括光学介质和光源，该光源被嵌置在光学介质中并被配置成发射抗污染光。光学介质允许抗污染光的至少一部分穿过光学介质分布。光学介质具有后表面和发射表面，该后表面用于面向受保护表面，该发射表面被配置成当发光装置布置在受保护表面中或上时在远离受保护表面的方向上发射抗污染光。
背景技术
在其使用寿命的至少一部分期间，暴露在水中的表面的生物污染是公知的现象，这在许多领域中导致产生相当大的问题。例如，在航运领域，已知船舶壳体上的生物污染会导致船舶阻力的严重增加，从而增加船舶的燃料消耗。在这方面，估计高达40％的燃料消耗增加可归因于生物污染。
通常，生物污染是表面上的微生物、植物、藻类、小动物等的积聚。根据一些估计，包括4000多种生物的超过1800种的物种造成生物污染。因此，生物污染是由各种各样的生物引起的，并且不仅仅涉及藤壶和海藻附着到表面。生物污染分为微观污染和宏观污染，微观污染包括生物膜形成和细菌附着，宏观污染包括更大生物的附着。由于决定了什么阻止生物沉降的不同化学和生物学特性，生物也被归类为硬的或软的。硬污染生物包括钙质生物，诸如藤壶、结壳苔藓虫、软体动物、多毛类和其它管蠕虫，以及斑马贻贝。软污染生物包括非钙质生物，诸如海藻、水螅虫、藻类和生物膜“粘液”。这些生物一起形成了污染群落。
如前所述，生物污染导致相当大的问题。生物污染可导致机器停止工作和进水口堵塞，仅提及除上述船舶阻力增加之外的两个其他负面后果。因此，抗生物污染的主题，即移除或防止生物污染的过程是公知的。
WO2014/188347A1公开了一种表面抗污染的方法，该表面至少部分地被浸没在液体环境中，尤其是水性或油性环境中。该方法包括提供抗污染光并提供紧密地接近受保护表面的光学介质，该光学介质具有基本平坦的发射表面。光的至少一部分在基本平行于受保护表面的方向上穿过光学介质分布，并且抗污染光在远离受保护表面的方向上从光学介质的发射表面发射。抗污染光可以是紫外光，并且光学介质可以包括紫外透明的硅树脂，即对紫外光基本透明的硅树脂，和/或紫外级熔融二氧化硅，尤其是石英。
通过应用从WO2014/188347A1中已知的方法，可以利用发射杀菌光的层至少在很大程度上覆盖受保护表面以保持清洁免受生物污染。如前所述，受保护表面可以是船舶的壳体，但该方法同样适用于其他类型的表面。
WO2014/188347A1还公开了一种发光模块，其适于将上述方法用于实践。因此，发光模块包括用于产生抗污染光的至少一个光源和用于分布来自光源的抗污染光的光学介质。至少一个光源和/或光学介质至少部分地布置在受保护表面中或上，以便在远离受保护表面的方向上发射抗污染光。发光模块可以作为箔片提供，其适合应用于受保护表面。在任何情况下，发光模块可包括用于产生抗污染光的光源二维网格，且光学介质可以布置成将来自光源二维网格的抗污染光的至少一部分分布在光学介质上，以提供离开发光模块的光发射表面的抗污染光形成的二维分布。
光源二维网格可以布置成鸡笼网状(chicken-wire)结构、紧密堆积结构、行/列结构或任何其他合适的规则或不规则结构。提供光源二维网格的一个优点是增加了在发射表面上的光分布的均匀性。事实上，通过增加发射表面上的光分布的均匀性，可以减少甚至避免照射不足的区域，否则在照射不足的区域可能发生生物污染，同时也可减少或防止能量浪费，否则这可能发生在过度照射区域，过度照射区域接收超过抗污染所需的更多光。WO2014/188347A1还公开了通过在光学介质中的适当位置具有散射图案可以进一步增强在发射表面上的光分布。一般而言，已表明在相对薄的光学结构中获得更好均匀性的想法和解决方案涉及直接在一个或多个光源前面引入散射器和/或反射器或其他光扩散器。
发明内容
由前文可以得出，WO2014/188347A1解决了改善抗污染发光模块的发射表面上的光分布均匀性的主题。然而，还需要以方便和可靠的方式为光源提供电力。
本发明的目的是提供来自发光装置的光源的抗污染光的分布，该发光装置用于受保护表面的抗污染，同时还为光源提供电力。
根据本发明，提供了一种发光装置，该发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染机制的污染液体中时实现海洋结构的受保护表面的抗污染，该发光装置被成形为片材形式并且包括：光学介质和光源，该光源嵌置在光学介质中并被配置成发射抗污染光，光学介质允许抗污染光的至少一部分穿过光学介质分布，光学介质包括后表面和发射表面，该后表面被布置在受保护表面中或上，该发射表面被配置成在远离受保护表面的方向上发射抗污染光，并且发光装置还包括至少一个反射镜，该至少一个反射镜被配置成将来自光源的抗污染光朝向光学介质的发射表面反射，其中该反射镜布置在后表面附近或后表面处，并且是导电性的且电联接到光源以提供第一电极，该第一电极被布置成用于在电源和光源之间传输电力。
上述特征具有如下效果：当实施本发明时，提供了一种包括光学介质和光源的抗污染发光装置。有利地，反射镜被布置成分布抗污染光，同时形成第一电极以将电力从电源传输到光源。因此，反射镜还构成导体，该导体将电流传导到与反射镜连接的光源的电端子。
可选地，反射镜被布置成提供第一电极，以与外部导电元件和电介质层组合的方式形成用于在第一电极和外部元件之间电容性地传输电力的电容器。电容器由反射镜以与电介质层和外部导电元件组合的方式形成，其能够在不需要电流连接的情况下将电力传输到光源。受保护表面下方的海洋结构可以构成所述外部导电元件，使得当发光装置附接在该表面中或上时可以容易地传输电力。当反射镜嵌置在靠近后表面的材料内时，电介质层可以由光学介质的材料形成。作为选择或另外，电介质层可由存在于受保护表面上的涂层形成，例如，油漆。与光源的另一电连接可以例如通过从发光装置到电源的电流连接来提供，并且液体在使用中可以与从发光装置延伸的导体接触。替代性地，反射镜的另一部分可被布置成形成另一电极，该另一电极被布置成用于提供与电源的另一连接，和/或以与另一外部导电元件组合的方式形成另一电容器，以将电力从高频AC电源传输到光源。例如，该另一电连接可以部分地由所述污染液体形成，例如海水，并且在使用中，液体构成该另一外部导电元件以形成所述另一电容器。
反射镜可布置成靠近其后表面或在后表面处的光学介质中，并且围绕光源定位在使用中光从光源发出的位置处。此后，另一优点是保护受保护表面免受靠近光源的高强度辐射影响。可以使光被反射镜阻挡以免在其后表面处离开光学介质，例如分别通过镜面反射层或散射层。
可选地，发光装置包括在发射表面附近或发射表面处的另一反射镜，该反射镜的反射侧面面向光源。反射镜可被布置成局部地减少在光源紧接附近的光学介质发射表面处的抗污染光的发射，从而有利于光在发射表面上的预期均匀分布。可选地，这种另一反射镜对抗污染光是半透明的。例如，反射镜也可以是图案化的反射镜。鉴于光在发射表面上的预期均匀分布，可选择具有半透明反射镜的设计，其中反射镜被图案化或对抗污染光是半透明的程度在远离光源的方向上增加，以允许更多的光在距光源更远距离的位置处通过。
可选地，该另一反射镜是导电性的并且电联接到光源以构成另一电极，该另一电极被布置成以与另一外部导电元件组合的方式形成电流连接或另一电容器，以用于在另一电极和另一外部导电元件之间传输电力。例如，另一外部导电元件可以由污染液体形成，例如海水。而且，另一反射镜可以热联接到光源以构成散热器。
在发光装置的一个实施例中，反射镜是导热的并且热联接到光源，以构成用于来自光源的热量的散热器。有利地，反射镜现在组合了分布抗污染光、将电力传输到光源和提供散热器的功能。可选地，反射镜经由导电材料热联接到光源，该材料还提供与光源的所述电联接。有效地，导电材料为光源提供了热传导和电传导。
在发光装置的一个实施例中，反射镜包括至少第一部分以及与第一部分电隔离的第二部分；其中，反射镜的第一部分电联接到光源以提供第一电极，且导电的第二部分电联接到光源以提供另一电极。例如，在光源是 LED的情况下，所述第一部分可以联接到LED的阳极，第二部分可以联接到阴极。反射镜的两个部分可以沿着相应的外部导电元件布置，使得来自高频电源的电力可以无线地传输到LED，即，在发光装置的内部部件和外部区域之间没有电流连接的情况下。
在发光装置的一个实施例中，反射镜的至少第一部分被布置成用于以镜面方式将来自光源的抗污染光朝向光学介质的发射表面反射。而且，反射镜的至少第二部分可以被布置和配置成主要使抗污染光穿过光学介质的发射表面从光学介质中散射出。通过布置反射镜的反射部分和/或散射部分，抗污染光分布在发射表面上。
可选地，发光装置包括由来自光源的抗污染光覆盖的一组三个区域，即，第一区域，该第一区域包括反射镜的第一部分，该第一部分被布置和配置成主要使抗污染光以镜面方式朝向光学介质的发射表面反射；第二区域，该第二区域被布置和配置成主要通过全内反射实现抗污染光穿过光学介质的传播；以及第三区域，该第三区域包括反射镜的第二部分，该第二部分被布置和配置成主要使抗污染光穿过光学介质的发射表面从光学介质散射出，第一区域比第二区域更靠近光源，第二区域比第三区域更靠近光源.
在上述装置中，三个区域以具体的顺序与光源相关联。最靠近光源的第一区域被用于主要使抗污染光以镜面方式(即，镜像方式)朝向光学介质的发射表面反射，穿过光学介质。与第一区域相比更远离光源的第二区域适于通过全内反射实现抗污染光穿过光学介质的传播。距离光源最远的第三区域被用于主要使抗污染光散射，即穿过光学介质的发射表面以漫射方式使抗污染光从光学介质反射出。通过具有所述的区域，实现了抗污染光在光学介质的发射表面上的优异分布。基于其镜面反射特性，第一区域能够将所发射的抗污染光的一部分重新引导在正确的方向上，也就是说，在第二区域和第三区域的方向上。第二区域是中间区域，其允许光在第三区域的方向上传播。在第一区域和第二区域两者中，光的一部分从光学介质的发射表面发射，尤其是在光以一定角度射在发射表面上的位置，该角度使光能够穿过发射表面从光学介质中逸出。基于其光散射特性，第三区域能够将从光学介质出来到达该区域的实际上所有的光引导穿过发射表面。
应当理解被布置和配置成主要实现抗污染光的一定效果的区域表示，即，在第一区域中朝向光学介质的发射表面的镜面反射，在第二区域中通过全内反射穿过光学介质传播，和在第三区域中从光学介质散射出，从而意味着该效果适用于在该区域中的大部分光。例如，光的散射不仅发生在第三区域中，而且在一定程度上也分别在第一区域和第二区域中发生。然而，在第一区域和第二区域中，其他效果占主导地位，而第三区域可以与其他两个区域基于以下事实相区别，即，仅在第三区域中光散射效果占主导地位，且与其他两个区域相比适用于明显更大部分的光。以类似的方式，确实在第一区域和第三区域中也可以在一定程度上分别存在全内反射效果，但显然在第二区域内占主导地位，即适用于大部分的光，且朝向光学介质的发射表面的镜面反射也可以在一定程度上分别在第二区域和第三区域中发生，但是到目前为止该效果主要存在于第一区域中。由于这些区域，提高了功率效率并且受保护表面的更大区域可以保持清洁和/或可能需要更少的电力。
此外，可以具有在光源外部的一定区域中是透明的发光装置，例如至少在所述第二区域中，这允许受保护表面的可见性。
另外，通过在该区域中使光学介质的后表面具有低折射率层，可以促进光的内部反射。应注意，光学介质的后表面可以没有任何层或用于降低该区域中的折射率的其他装置。如果施加低折射率层，则该层的折射率低于待浸没受保护表面的污染液体的折射率是可行的。另外，与仅光学介质材料和污染液体的折射率是决定性因素的情况相比，添加层对促进全内反射没有帮助。
在发光装置的一个实施例中，光源被定位成更靠近光学介质的发射表面而不是光学介质的后表面，以便增加发射表面区域，在该区域处当达到抗污染效果时，光的功率密度高于已知相关的预定阈值。此外，为了提高根据本发明的发光装置的设计有效性，光源可以被定向成在第一区域内将超过50％的抗污染光直接朝向光学介质的后表面发射。以这种方式，可以在第一区域中使光的大部分以镜面方式反射并且允许到达第二区域而不是在发射表面处直接从光学介质发射。
可选地，反射镜包括第一反射镜部分和第二反射镜部分，第一反射镜部分电连接到光源的第一电端子并形成第一电极，第二反射镜部分电连接到光源的第二电端子并形成第二电极以连接到电源。有利地，光源的两个电端子可经由反射镜部分连接到电源的相应端子。
在根据本发明的发光装置的实际实施例中，光学介质是板或片材的形式，其中光学介质的发射表面和光学介质的后表面基本上是平面的并且彼此基本上平行地延伸。在该实施例中，光学介质非常适合作为盖子应用于受保护表面。
光源适合于发射紫外光是切实可行的。使用紫外线来实现抗生物污染的一般优点是防止微生物粘附和扎根在表面上以保持清洁，且没有不容易抵消的任何有害副作用或副作用。光源可以嵌置在光学介质中，或者可以布置在光学介质外侧，在与光学介质相邻的位置处。
为了完整起见，关于通过使用紫外光进行抗生物污染，应注意以下内容。可以选择抗污染发光装置的光源，以特定地发射c型紫外光，其也称为UVC光，更具体地，波长大致在220nm和300nm之间的光。在实践中，在265nm附近实现峰值效率，并且随波长更高和更低而效率下降。在220 nm和300nm处，效率降低至约10％。
已经发现，通过将它们暴露于一定剂量的紫外光下，大多数污染生物被杀死、变得失去活性或者变得不能繁殖。看起来适于实现抗污染的典型强度是每平方米10mW。可以连续地或以合适的频率施加光，无论在给定情况下是否合适，尤其是在给定的光强度下。LED是一种类型的UVC灯，其可以用作发光装置的光源。事实上，LED通常可以被包括在相对小的封装中并且比其它类型的光源消耗更少的功率。此外，LED可以很好地嵌置在材料板中。此外，可以制造LED以发射各种所需波长的(紫外)光，并且可以高度控制它们的操作参数，最值得注意的是输出功率。LED可以是所谓的侧面发光LED，并且可以布置在光学介质中，以便沿着片材平面的方向发射抗污染光。
当光源适于发射紫外光时，有利的是光学介质包括紫外透明材料，例如紫外透明的硅树脂。在一般意义上，光学介质包括被配置为允许抗污染光的至少一部分穿过光学介质分布的材料的事实可以理解为暗示光学介质包括对抗污染光基本透明的材料。
根据本发明的发光装置实际上包括单个光学介质和多个光源以及多个反射镜，其中反射镜中的每个电联接到光源中的一个或多个。在这种情况下，发光装置的光学介质可以具有任何合适的形状和尺寸，其中诸如LED 的光源分布在整个光学介质中，并且由每个光源发射的光分布在光学介质的发射表面上以达到最佳的程度。光源可以经由反射镜的各个部分布置成网格中的一系列并联连接，可选地，网格具有由从反射镜延伸的另外的导电轨(track)形成的结构。相应光源可以经由相应的反射镜连接到电源，或者该装置可以经由一个或多个反射镜将多个光源并联或串联地连接到电源。
本发明能够适用于各种情况。例如，根据本发明的发光装置可以应用于海洋船舶的情形中。因此，可选地，海洋结构具有包括上述发光装置的外表面，其中发光装置附接到外表面，以在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体时实现外表面的抗污染。此外，在用于安装上述发光装置的方法中，该方法包括将发光装置附接到海洋结构的外表面的步骤，以在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体时实现外表面的抗污染。此外，预见到上述发光装置的用途，且发光装置安装在海洋结构的外表面上，以便在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体时实现外表面的抗污染。在这些情形中，发光装置被布置成具有保持例如船舶壳体免于生物污染的功能，这不会改变在该背景下还存在许多其他应用可能性的事实。
参考以下对发光装置的实施例的详细描述，本发明的上述和其他方面将变得明显并得以阐明，其中该发光装置包括光学介质和嵌置在光学介质中的一个或多个光源，其中光源用于发射抗污染光，使得发光装置适合用于实现受保护表面的抗污染。
附图说明
参考在以下描述中以示例方式描述的实施例并参考附图，本发明的这些和其他方面将变得明显并得以阐明，在附图中，
图1示出了一种发光装置，该发光装置用于在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体10中时实现受保护表面的抗污染；
图2示出了用于实现受保护表面的抗污染的发光装置的第二示例；
图3示出了用于实现受保护表面的抗污染的发光装置的第三示例；和
图4示出了具有反射镜区域的发光装置的另一实施例； 图 5 示出了 发光装置的另一示例 。
这些附图仅是图解性的，并未按比例绘制。在附图中，与已经描述的元件相对应的元件可以具有相同的附图标记。
具体实施方式
在下文中，将参考应用场景来解释本发明，其中本发明用于为可安装到船舶壳体的外表面的UV光源(尤其是LED)供电以对抗生物污染。因此，在将解释所公开的主题的各实施例的细节之前，将讨论在这种应用场景中对抗生物污染的通常想法和已知方案。
WO2014/188347A1公开了一种在表面至少部分地被浸没于液体环境中时表面抗污染的方法。所公开的方法包括提供抗污染光，穿过包括硅树脂材料和/或UV级(熔融)二氧化硅的光学介质分布至少一部分光，并从光学介质和该表面发射抗污染光。这种抗污染解决方案基于UV-C辐射，以防止微生物和大生物的(初始)沉降，例如在船舶壳体上。生物膜的问题在于，由于有机体的生长，它们的厚度随着时间的推移而增加，其表面变得粗糙。因此，阻力增加，需要发动机消耗更多燃料以维持船舶的巡航速度，因此运行成本增加。生物污染的另一个影响可能是管道散热器的冷却能力降低或盐水进水过滤器和管道的流通能力下降。因此，维修和维护成本增加。
对抗船舶壳体生物污染的潜在解决方案可以是使用例如具有嵌置的 UV-C LED的UV-C透明材料的板来覆盖外部壳体。这些板，或通常是任何发光装置(即消耗电能以产生光的元件或装置)位于水线下方。这是因为被浸没表面主要对生物污染敏感，因此导致阻力增加。因此，需要在水线下向负载输送电力。
电力、水和海上工业的粗糙和恶劣环境的结合构成了真正的挑战。这是因为(海)水是良好的导电体，因此容易产生短路。此外，水在电流的影响下分解。在海水的情况下，它在DC电流下分解成氯气和氢气。在AC 电流下，两种气体在每个电极处交替形成。所形成的气体的另一个问题是氯可以加重钢质船舶壳体已经自然发生的腐蚀，并且如果没有气密密封则加速包括UV-C LED在内的其他材料的劣化。另一方面，氢气可导致铁脆化，最终导致铁块内形成严重的裂缝。
为了对抗钢质壳体的自然腐蚀，大多数船舶涂覆或涂漆，并且通常还配备有被动式或主动式阴极保护系统，使得当保护涂层或油漆局部失效时，船舶壳体仍然得到保护以免受自然腐蚀的影响。被动式系统使用牺牲性锌、铝或铁阳极，其随时间推移而电化学溶解，而主动式系统使用由MMO-Ti (混合金属氧化物)涂覆的钛或Pt/Ti(铂涂覆的钛)制成的阳极来施加 DC电流。对于将DC电流施加到海水中的主动式系统来说，需要仔细监测，因为太大的电流可能以增大的速率局部地溶解壳体。显然，抗污染解决方案不应使阴极保护系统失效。因此，船舶壳体应作为接地端子，保护电流应为DC，且海水可作为闭合电路的高导电率介质。
此外，船舶壳体在使用寿命中受到(严重)损坏，例如由于自然磨损，与浮木和其他靠近或接近的表面漂浮物体的非故意碰撞，或者由于与其他船舶(例如拖船或毗邻的船舶)碰撞而受到更多受控的冲击。因此，抗污染负载也很可能在使用寿命中受到损坏，供电线路也是如此。此外，负载和供电线路都可能受到严重损坏甚至被切断而产生被导电的海水弄湿的开路(open circuit)。因此，由于外部造成的损害，可能发生不希望的电化学反应。因此，不应将直流电源用作为负载供电的主要电源。
然而，原则上，UV-C LED由DC电流供电。因此，在抗污染负载内，可以使用在供给AC电时可产生局部DC电流的装置和方法。DC电流源可以与钢质壳体隔离(例如，用作接地端子)。因此，尽管当DC电源端子暴露时可能发生电化学反应，但电化学反应将限于曝露区域。此外，电化学反应的程度将取决于可局部流动的DC电流的量和暴露的电极的表面积。因此，还需要将DC电流限制在UV-C LED所需的值附近(对于小型LED来说通常为0.1至10mA)并且限制暴露的本地DC电源端子的表面积。使用由反射镜提供的电容器将AC电力传输到LED避免了暴露的电源端子的上述问题。
在实践中，抗污染解决方案的大部分区域可能在使用寿命中受到损坏。理论上，损坏可能包括一个或多个负载内的一个或多个UV-C LED的局部损坏，或甚至大部分负载可能会消失。因此，在一个实施例中提出了(无缝)拼片式负载(tiled load)。在拼片的内部，可以通过相应的电容器提供 UV-C LED和电源构成的某种子分区，因为一个发生故障的LED(或，大致上，负载)不应使拼片功能上的剩余部分在损坏时变得无法操作。因此，故障的LED可以产生开路或短路，并且避免串联的LED串。需要进行权衡。串联连接是有益的，因为I-V特性的固有扩散在一系列LED上平衡；从而确保各个串在光输出方面的操作更加相等。然而，串联连接的串中的单个 LED故障将导致整个串无法运行。因此，可以采取附加措施来应对单个LED 故障。在实践中，可以使用中等长度的串联串，和/或可以使用串形成的图案，使得单个故障至少部分地由其他串补偿。
显然，拼片式负载仍然需要以有线或无线方式的某种电力。考虑到线路麻烦的预期问题，以及粗糙和恶劣的海上工业，无线电力解决方案是优选的且由本发明提出。然而，由于海水和铁壳体都是良好的导电体，因此感应系统以及(RF)无线解决方案中的电力传输损耗可能非常大。除此之外，它们可能相当笨重。因此，提供电力的有吸引力的解决方案是利用AC 电容性联接。
常规的电容性(无线)电力传输系统使用由AC振荡器驱动的一条或两条(长)供电线。当供电线被电介质膜覆盖时，具有两个拾取电极的接收元件可以沿着电线放置在任何位置的顶部并且传输电力。此外，在用于为负载供电的已知电力装置中，传输的电力可以是电抗限制的。由于环境空气的隔离性能良好，该系统起作用。因此，可以在接收元件的两个无源接地电极之间建立高压电场。然而，当周围环境变得导电时，如海水的情况那样，通过良好导电的环境，在沿着两条电线的任何位置也利于电力的传输。因此，很难将任何电力传输到预期的接收元件。
根据本发明，已经修改和优化了电容性电力传输的用途，例如用于应用在电力装置中，该电力装置将电力传输给安装在船舶壳体的一部分(通常在水下，即，在潮湿、导电和恶劣的周围环境中)上的光源。
图1示出了一种发光装置，该发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体10中时实现受保护表面30的抗污染。如虚线所示，发光装置100被成形为片材形式，并且具有面向污染液体的前表面301和面向受保护表面的后表面201。在这种片材中，光学介质的发射表面和光学介质的后表面基本上是平面并且基本上彼此平行地延伸。该图示意性地示出了作为发光装置的一部分的光学介质的一部分、嵌入光学介质中的LED，以及存在于光学介质的后表面附近的反射镜40的截面图，其中光束的可能路径通过箭头示意性地表示。
发光装置具有光学介质4和嵌置在光学介质中的光源20，其用于发射抗污染光，如从光源发出的箭头所示。光源20适于发射紫外光，例如在上面部分中阐明的UV-C LED。光学介质允许抗污染光的至少一部分穿过光学介质分布，如从光源发出的箭头所示，在光学介质的层内传播和反射。在示例中，示出并解释了一个光源。在实践中，发光装置可包括单个光学介质和多个光源，以及相应的、相关联的多个反射镜。每个反射镜可以电联接到一个或多个光源。
光学介质被形成为片材或板，并且具有发射表面301，其用于当发光装置布置在受保护表面中或上时在远离受保护表面30的方向上发射抗污染光，以及面向受保护表面的后表面201。发光装置还具有至少一个反射镜40，其用于将来自光源20的抗污染光朝向光学介质的发射表面301反射。反射镜的反射顶层用箭头表示。反射镜位于后表面201附近或后表面201处。
反射镜是导电性的并且在第一侧电联接到光源，如引线2a所示。例如，反射镜是由反射性导电金属构成的薄金属层。反射镜的至少一部分可以是散射层。反射镜构成被布置在光源和电源1之间传输电力的第一电极120。第一电极可以被成形为通过在片材边缘处的连接器(未示出)电联接到电源。例如，第一电极120可以在片材中进一步延伸，作为由同样形成反射镜的金属层一体地形成的导电体。
在如图1所示的实施例中，第一电极120被布置成以与电介质层4a和外部导电元件50组合的方式形成电容器6，外部导电元件50例如是具有受保护表面30的金属部件。电容器使得能够在第一电极和外部元件之间电容性地传输电力。该图示意性地示出了AC电源1，其经由引线1a联接到金属部件50，并且经由连接到在液体中延伸的单独电极1d的引线1b联接到污染液体。在该示例中，光源20经由引线2c联接到专用电极2d，以便经由液体提供电流连接。在该实施例中，假设液体(例如海水)是导电的。替代性地，考虑到光源的第二侧与电源的替代性连接，例如，直接电线连接或通过另一电容器的连接，如下所述。
在实践中，发光装置可以具有多个光源和相关联的反射镜形成的图案，以覆盖所延及的区域，同时基本上提供来自发射表面的均匀的光发射。在这种装置中，电流或直接导线连接可以由多个光源共享。还可以通过连接光源的多个第二侧来共享另一电容器。
图2示出了发光装置的第二示例，该发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体10中时实现受保护表面30的抗污染。发光装置100类似于图1中所示的示例；相应的元件具有相同的标号并在前文描述。
发光装置现在具有布置在片材的发射表面处的第二反射镜41。该反射镜的反射顶层用箭头表示。第二反射镜对于抗污染光可以是部分透明的，如箭头所示，从而既反射又穿过反射镜41。同样，第二反射镜可以是图案化的，例如具有由孔形成的图案，以部分地透射抗污染光。可选地，另外的反射镜41被图案化或对于抗污染光来说半透明的程度在远离光源20的方向上增加。
第二反射镜可以是导电性的并且经由引线2c电联接到光源20的第二侧。在该示例中，第二反射镜提供第二电极121，其经由引线1b提供与电源1的电流连接。可选地，引线2c也是导热的，例如金属条，从而将热量从光源引导到第二反射镜41以构成散热器。
图3示出了发光装置的第三示例，该发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体10中时实现受保护表面30的抗污染。发光装置100类似于图1和图2中所示的示例；相应的元件具有相同的标号并在上面描述。
在图3的实施例中，第二反射镜42嵌置在光学介质中，光学介质还可以保护反射镜材料以免由于与液体接触而劣化。当嵌置时，反射镜可以电流联接到光源以构成第二电极122，其用于从电源1传输电力，例如通过附加的嵌置金属轨或电线(未示出)从嵌置的反射镜连接到电源。
替代性地，第二反射镜42在嵌置时可以构成第二电极122，第二电极用于通过以与电介质层4b和另一外部导电元件组合的方式形成另一电容器 7来传输电力。在实践中，液体10可构成这种外部导电元件。然后，电源可以具有在液体中延伸的电源电极1p。因此，另一反射镜可以是导电性的并且通过引线2c电联接到光源以构成另一电极122，该另一电极122被布置成以与另一外部导电元件组合的方式形成电流连接或形成另一电容器，以在另一电极和另一外部导电元件之间传输电力。
可选地，在发光装置中，反射镜40、41、42中的至少一个热联接到光源，以构成用于来自光源的热量的散热器。导热材料可以定位于光源和反射镜之间，以便将热量从光源传导到反射镜。在这种发光装置中，反射镜被布置成提供三种不同的物理特性：光(反射镜)、电(作为电容器的一部分)和热(作为散热器)。
可选地，在发光装置中，反射镜经由导电材料热联接到光源，该材料还提供与光源的所述电联接。在一个实践示例中，光源和反射镜之间的引线2a和/或引线2c可以设计成也传导热量，例如，通过使用相对粗的电线、金属条和/或焊膏。可选地，可以选择侧面发光型LED，其允许直接附接或钎焊到反射镜上，而光在侧向上发射，即，沿着片材的表面而不是横向于该表面。此外，可以选择具有另外的热安装区域或接触部的LED。这种接触部可以布置在反射镜上或者在所述LED热安装区域或接触部与反射镜之间施加中间导热材料，以将来自LED的热量引导到反射镜以便提供散热器。
在上述发光装置的一个实施例中，反射镜包括至少第一部分以及与第一部分隔离的第二部分；反射镜的第一部分电联接到光源以构成第一电极，导电的第二部分电联接到光源以构成另一电极。通过形成反射镜的隔离的两个部分，当与相应外部导电元件对准时，这些部分可以形成单独的电容器。
例如，在具有多个光源的片材的实施例中，片材的第一区域中的反射镜可以电连接以一起形成第一电极，而片材的第二区域中的反射镜可以电连接以一起形成第二电极。当定位于相应的外部导电元件上方时，两个区域可以形成相应的电容器。两个电容器可用于将电力传输到LED光源的两个连接部。
在上述发光装置的一个实施例中，反射镜可以包括多个部分，这些部分被布置成在整个表面上实现更均匀的光分布。例如，反射镜40的至少第一部分可以被布置成用于以镜面方式使来自光源20的抗污染光朝向光学介质4的发射表面反射。可选地，反射镜40的至少第二部分被布置和配置成主要使抗污染光穿过光学介质的发射表面从光学介质散射出。
图4示出了发光装置100的另一实施例。发光装置100包括呈由紫外透明的硅树脂形成的板10形式的光学介质，并且还包括嵌置在板10中的呈侧发射紫外光LED 20形式的一个或多个光源。多个光源可以布置成网格中的一系列并联连接，尤其是具有鸡笼网状结构的网格。这并不改变光源 20的其他串联和/或并联布置在本发明的框架内是可行的事实。
板10具有后表面11和发射表面12，后表面11用于面向受保护表面 30，即，在该表面暴露于污染液体的环境中，至少在其使用寿命的一部分期间，需要保持清洁免于生物污染的表面，且发射表面12用于在远离受保护表面30的方向上发射由LED 20发射的紫外光。除了容纳LED 20的功能之外，板10还具有将每个LED 20的紫外光的至少一部分在沿远离受保护表面30的方向发射之前分布在受保护表面30的一部分上的功能。
图4清楚地示出了板4的后表面11的若干部分被覆盖的事实。具体而言，示出了用于反射紫外光的反射镜13形成的图案和用于散射紫外光的散射反射镜14，以便覆盖板10的后表面11的若干部分。反射镜13设置有延伸部分13a，其将反射镜电连接到光源20的第一侧。扩展部分也可以由单独的材料形成，例如钎焊材料，其将LED物理地和电气地连接到反射镜。
反射镜13可以具有基本上圆形弯曲的外边界15，并且每个反射镜13 可以与LED20中的一个相关联。LED 20位于反射镜的外边界15的基本上圆形弯曲的形状的中心。为了完整起见，应注意反射镜13的反射侧面朝向板10的后表面11。散射反射镜14可包括一系列相互连接的散射层部分16，其具有基本上圆形弯曲的内边界17，每个散射层部分16的内边界17具有相对于反射镜13中的一个的外边界15的同心定位。
如图所示，反射镜13、14设置在后表面处。为了形成电容器，待保护的表面或发光装置的后表面可以设置有附加层，以用于构成隔离的电介质层，例如，油漆或涂料。替代性地，反射镜13、14可以嵌置在材料板4中，然后材料板4构成电介质层。随后，当附接到待保护的导电表面时，反射镜、电介质层和外部导电表面的组合形成能够将AC电力传输到LED的电容器。
在示例性实施例中，组合包括1)LED 20，2)与LED 20相关联的反射镜13，其中LED20具有相对于反射镜13的外边界15基本上位于中心的位置，以及3)散射层部分16，其内部边界17相对于反射镜13的外边界基本同心地定位，散射层部分16的内边界17从反射镜13的外边界15 延伸一定距离。在此基础上，可以在发光装置100中区分由来自LED 20的紫外线抗污染光覆盖的一组三个区域1、2、3，即在与LED 20相关联的反射镜13的位置处的第一区域1，在与LED 20相关联的散射层部分16的位置处的第三区域3，以及存在于第一区域1和第三区域3之间的第二区域2。
反射镜13和散射反射镜14的应用旨在改善LED 20发射的紫外光在板的发射表面12上的分布，从而实现紫外光的更有效利用，其涉及例如减少发光装置100的电力消耗和/或使一个LED 20覆盖发射表面12的较大部分，从而可以将LED 20的数量保持为最小。
由上述可知，一组三个区域1、2、3与每个LED 20相关联。示意性地示出一个LED 20和一组相关的区域1、2、3，光束的可能路径用箭头示意性地示出。第一区域1最靠近LED 20。鉴于此，该区域1被设计成确保大部分光在第二区域2和第三区域3的方向上传播。只有以相对于发射表面 12的法线成相对小的角度照射到第一区域1中的板的发射表面12的光束，才被允许(部分地)从板中逸出。如在光学领域中众所周知的，所提到的角度的临界值由存在于边界表面的两种材料的折射率确定，这两种材料在发光装置100的情况下是板10的材料和板10外侧的介质，其中应注意，板外侧的介质预期是污染液体。在第一区域1中照射板的发射表面12的其他光束在第二区域2和第三区域3的方向上传播。具体而言，那些其他光束不允许从板中逸出，而是它们在发射表面12上反射，使得它们在板的后表面11的方向上偏转，并在它们传播时离开第一区域1。此外，在第一区域1中照射后表面11的所有光束不允许从板中逸出，而是反射在后表面11 和/或反射镜13上，这导致在第二区域2和第三区域3的方向上传播大量的光。
在表面11、12上的光的入射角相对于表面11、12的法线比临界角小的情况下，到达第二区域2并且照射板10的后表面11和发射表面12中的一个的光束仅被允许在第二区域2中从板中逸出。选择容纳LED 20的板的构造，以便在第二区域2中主要依赖于全内反射，从而仅允许从第一区域1 接收的相对少量的光在板的发射表面12处从板中逸出，而相对大量的光在第三区域3的方向上传播。为了增强第二区域2中的光反射功能，低折射率层(未示出)，例如溶胶-凝胶涂层，尤其是具有比污染液体低的折射率的层，可以在第二区域2中施加到板的后表面11上。还可以具有合适的反射镜(未示出)以在第二区域2中覆盖板的后表面11的至少一部分，反射镜的反射侧面面向后表面11。
第三区域3距离LED 20最远。鉴于此，在第三区域3中施加散射层部分16，从而确保实际上到达第三区域3的所有光束都是朝向板的发射表面 12引导，以相对于发射表面12的法线呈相对小的角度定向的方式。因此，第三区域3被配置成实际上引导已经穿过第一区域1和第二区域2从板中出来之后剩余的所有光。
可选地，第一区域可以具有基本上圆形弯曲的外边界，第三区域可以具有基本上圆形弯曲的内边界，光源位于圆形形状的中心，使得当沿着抗污染光可从光源传播的方向观察时，边界与光源的距离恒定。为此，在第一区域中至少大部分光以镜面方式朝向光学介质的发射表面反射，在第二区域中至少大部分光通过全内反射穿过光学介质传播，并且在第三区中至少大部分光从光学介质中散射出来，穿过光学介质的发射表面。第一区域的外边界与光源之间的径向距离涉及光源在光学介质中的定位方面和光学介质中的全内反射的临界角和/或第三区域的内边界和光源的径向距离涉及光学介质的尺寸方面、光源在光学介质中的定位方面和光学介质中的全内反射的临界角。具体而言，可以选择第一区域的基本上圆形弯曲的外边界与光源之间的径向距离，以便等于或大于hl/tan(90°-θ)，和/或第三区域的基本上圆形弯曲的内边界和光源之间的径向距离可以选择为等于或大于 (he+(he-hl))/tan(90°-θ)，其中hl表示光源相对于光学介质的后表面的高度， he表示光学介质的发射表面相对于光学介质的后表面的高度，并且θ表示光学介质中的全内反射的临界角，其被定义为arcsin(n2/n1)，其中n1表示光学介质材料的折射率，n2表示受保护表面待浸入的污染液体的折射率。以这种方式，可以实现通过考虑由光学介质和相邻污染液体构成的环境中的抗污染光的行为来优化发光装置的设计，尤其是该行为是基于光能够从光学介质中逸出的发射表面上的入射角的范围以及与光学介质中的光的全内反射相关的发射表面上的入射角的范围。
在下文中，给出与发光装置100相关的尺寸和其他参数的可能值的示例。假设LED20是配置成发射c型紫外光(UVC)的LED，并且假设板4 是具有一定厚度的透明光导板，即，板10的发射表面12相对于板的后表面11的高度he为10mm。此外，假设LED 20被安装成在侧向方向上发射光，相对于板的后表面11的高度hl为5mm。海水和硅树脂在UVC波长为 275nm时的折射率分别为1.38和1.46，从而导致全内反射的临界角θ等于θ＝arcsin(1.38/1.46)＝70.9°。为了在板10的发射表面12上具有非常好的光分布效果，有利的是第一区域1的外边界15的半径r1等于或大于r1＝hl/tan(90°-θ)＝14.5mm。此外，有利的是，第三区域3的内边界17的半径r3等于或大于r3＝(he+(he-hl))/tan(90°-θ)＝43.5mm。注意，he、h1、r1和 r3在图4中示出。
通过增加hl，发光装置100可以有效地实现在板的发射表面12上的光分布的程度甚至可以进一步扩大。例如，将LED 20相对于板的后表面11 定位在8mm的高度hl处是可行的。此外，LED的倾斜取向可能是有益的，尤其是LED被布置成在更向下的方向上发光的取向，尤其是在第一区域1 中直接朝向板的后表面11发射超过50％的光。
图4具体示出了在第一区域1中应用附加的反射镜18的可能性，即反射镜18用于在第一区域1中至少部分地覆盖板4的发射表面12，反射镜 18的反射侧面面向发射表面12。这种附加的反射镜18对于LED 20发出的光半透明是实用的。鉴于此，反射镜18可以是图案化的反射镜，如图4中示意性地所示。通过附加的反射镜18，可以确保使更多的光从第一区域1向第二区域2和第三区域3传播，并且使光在板10的发射表面12上的分布进一步优化。在这方面，有利的可能性是，附加的反射镜18以这样的方式设计，即，其半透明度在从LED 20到第一区域1的外边界15的方向上增加。
在一个实施例(未示出)中，附加的反射镜18连接到光源，以便形成第二电极。第二电极可以直接以电流方式接触电源，例如经由将附加的反射镜连接到电源的另外的导电轨。替代性地，附加的反射镜18可以构成与污染液体接触的电极，类似于图2所示和所述的实施例中的第二反射镜。
在另一实施例(未示出)中，为了形成另一电容器，发光装置的发射表面可以设置有附加层，以用于构成隔离的电介质层，例如，油漆或涂料。替代性地，反射镜18可以嵌置在发射表面附近的材料板4中，如图3中的第二反射镜。然后，当材料被浸没于液体中时，在反射镜和液体之间形成薄层，这样就构成了另一电介质层。随后，当浸入污染液体中时，反射镜、电介质层和外部导电液体的组合形成第二电容器，其能够将AC电力传输到 LED。
图5示出了发光装置的另一示例，该发光装置被配置成实现受保护表面的抗污染。发光装置110被示为从其发射表面一侧在俯视图中的片材的一部分，片材的一个边缘由箭头指示。
发光装置110由光学介质和嵌置在光学介质中的光源22成形为片材形式，该光学介质用于从其发射表面发射抗污染光，如上所述。多个光源22 具有相应的、相关联的多个反射镜44、45。在该示例中，每个光源以及其发光侧被设置成接近相应反射镜的边缘。反射镜被电气地分为第一反射镜部分44和第二反射镜部分45，第一反射镜部分44显示为黑色，第二反射镜部分45显示为白色。两个反射镜部分一起构成反射镜，以将抗污染光光学地分布到发射表面。而且，第一反射镜部分电连接到相应光源的第一电端子，第二反射镜部分连接到相应光源的第二电端子。第一反射镜部分形成第一电极以连接到电源的第一端子，而第二反射镜部分形成第二电极以连接到电源的第二端子，以便将电力传输到光源。
在该实施例中，第一反射镜部分44通过金属导体(例如在图案化金属层中整体形成的轨)电连接到另外的第一反射镜部分。多个连接的第一反射镜部分44构成第一电极124。类似地，多个连接的第二反射镜部分45构成第二电极125。第一电极和第二电极可以通过在片材的边缘处的连接器 126联接到电源，以用于从电源向光源传输电力。每个反射镜部分可以通过另外的轨或反射镜部分电联接到一个或多个光源，以构成用于以串联和/或并联方式连接光源子集的另外的电路。
本领域技术人员将清楚，本发明的范围不限于前面讨论的示例，而是可以进行若干修改和改进。虽然已在附图及实施方式中详细地图示并描述了本发明，但这种图示和描述应被视为仅是说明性或示例性而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。附图是示意性的，其中可以省略理解本发明不需要的细节，并且不一定按比例。
通过研究附图、说明书和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施方式的变型。在权利要求中，词语“包括”并不排除其它步骤或元件，并且不定冠词“一(a)”或“一 (an)”并不排除多个。本文使用的术语“包括”将被本领域技术人员理解为涵盖术语“由...组成”。因此，术语“包括”可以对于一个实施方式而言意味着“由......组成”，但可以在另一个实施方式中意味着“包含/包括至少所定义的种类并且选择性地包含/包括一种或多种其它种类”。权利要求书中的任何附图标记均不应解释为限制本发明的范围。
除非明确地另有说明，否则针对或有关具体实施方式所讨论的元件和方面可以适当地与其它实施方式的元件和方面组合。因此，在互不相同的从属权利要求中叙述的某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。
在一般意义上，根据本发明的发光装置100的基本功能是保护受保护表面30不受生物污染。因此，本发明适用于涉及污染风险的所有情况，其中受保护表面至少在其使用寿命的一部分期间被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中。海水是这种污染液体的公知示例。因此，海洋结构可具有包括上述发光装置的外表面。然后，将发光装置连接到所述外表面上，以便当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现外表面的抗污染。类似地，安装上述发光装置的方法包括将发光装置连接到海洋结构的外表面的步骤，以便当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现外表面的抗污染。
最后，预见到上述发光装置的用途，尤其是安装在海洋结构外表面上的发光装置的用途，以便在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体时实现外表面的抗污染。该用途要求发光装置由具有足够高频率的AC电源供电，以经由电容器将所需的电力传输给光源。因此，根据本发明的发光装置100可以应用在船舶壳体上。受保护表面30的其他示例包括箱式冷却器的外表面、海底离岸设备的表面、诸如船舶压载舱的储水器的内壁，以及海水淡化设备中的过滤系统的过滤器表面。
作为根据本发明的发光装置100的一部分的光学介质4可以呈现为任何合适的形式，这取决于发光装置100的预期用途。实际上，光学介质4 可包括由如前所述的材料构成的板，其中材料可以是适于允许抗污染光穿过光学介质4传播的任何类型的材料。此外，材料可以是柔性的，例如，以便允许板在必须遵循受保护表面30轮廓的情况下弯曲。
总之，提供了一种用于实现表面的抗污染的发光装置。该发光装置被成形为片材形式，且具有光学介质和光源，该光源嵌置在光学介质中并被配置成从发射表面发射抗污染光。发光装置具有至少一个反射镜，该至少一个反射镜被配置成将来自光源的抗污染光朝向发射表面反射。反射镜布置在后表面附近或后表面处，并且是导电性的且电联接到光源以构成第一电极，该第一电极被布置成用于在光源和电源之间传输电力。例如，反射镜以与外部导电元件和电介质层组合的方式形成电容器。电容器使得能够在第一电极和外部元件之间电容性地传输电力。

Claims (16)

1.一种发光装置(100)，所述发光装置被配置成当被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现海洋结构的受保护表面(30)的抗污染，所述发光装置(100)被成形为片材形式并且包括：
-光学介质(4)和光源(20)，所述光源嵌置在所述光学介质中并被配置成发射抗污染光，所述光学介质(4)允许所述抗污染光的至少一部分穿过所述光学介质(4)分布，
-所述光学介质(4)具有后表面(11、201)和发射表面(12、301)，所述后表面被布置在所述受保护表面(30)中或上，所述发射表面被配置成在远离所述受保护表面(30)的方向上发射所述抗污染光，和
-所述发光装置(100)还包括至少一个反射镜，所述至少一个反射镜被配置成将来自所述光源(20)的抗污染光朝向所述光学介质(4)的所述发射表面(12)反射，
其中，所述反射镜被布置在所述后表面附近或所述后表面处，并且所述反射镜是导电性的并且电联接到所述光源以提供第一电极，所述第一电极被布置成用于在电源和所述光源之间电容性地传输电力；以及
其中，所述反射镜是导热的并且热联接到所述光源以构成用于来自所述光源的热量的散热器。
2.根据权利要求1所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜被布置成提供所述第一电极，所述第一电极被布置成以与外部导电元件(50)和电介质层(4a)组合的方式形成电容器(6)，以用于在所述第一电极和所述外部导电元件(50)之间电容性地传输电力。
3.根据权利要求1所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜经由导电材料热联接到所述光源，所述材料还提供与所述光源的所述电联接。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜包括至少第一部分以及与所述第一部分电隔离的第二部分；并且，所述反射镜的所述第一部分电联接到所述光源以提供所述第一电极，且所述第二部分电联接到所述光源以提供另一电极。
5.根据权利要求4所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜的至少第一部分被布置成用于以镜面方式将来自所述光源(20)的抗污染光朝向所述光学介质(4)的所述发射表面(12)反射。
6.根据权利要求4所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜的至少第二部分被布置和配置成主要使所述抗污染光穿过所述光学介质(4)的所述发射表面从所述光学介质散射出。
7.根据权利要求5或6所述的发光装置(100)，其中，所述发光装置(100)包括由来自所述光源(20)的抗污染光覆盖的一组三个区域(1、2、3)，即，第一区域(1)，所述第一区域包括所述反射镜的第一部分，所述第一部分被布置和配置成主要以镜面方式使所述抗污染光朝向所述光学介质(4)的所述发射表面(12)反射；第二区域(2)，所述第二区域被布置和配置成主要通过全内反射实现所述抗污染光穿过所述光学介质(4)的传播；以及第三区域(3)，所述第三区域包括所述反射镜的所述第二部分，所述第二部分被布置和配置成主要使所述抗污染光穿过所述光学介质(4)的所述发射表面(12)从所述光学介质散射出，所述第一区域(1)比所述第二区域(2)更靠近所述光源(20)，且所述第二区域(2)比所述第三区域(3)更靠近所述光源(20)。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置(100)，其中，所述发光装置包括在所述发射表面附近或在所述发射表面处的另一反射镜(18、42)。
9.根据权利要求8所述的发光装置(100)，其中，所述另一反射镜被图案化或对所述抗污染光是半透明的。
10.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其中，所述另一反射镜(18)被图案化或对所述抗污染光半透明的程度在远离所述光源(20)的方向上增加。
11.根据权利要求8所述的发光装置(100)，其中，所述另一反射镜是导电性的并且电联接到所述光源以构成另一电极，所述另一电极被布置成以与另一外部导电元件组合的方式形成电流连接或者另一电容器，以用于在所述另一电极和所述另一外部导电元件之间传输电力。
12.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜包括第一反射镜部分(44)和第二反射镜部分(45)，所述第一反射镜部分电连接到所述光源的第一电端子并形成所述第一电极，且所述第二反射镜部分电连接到所述光源的第二电端子并形成第二电极以被连接到所述电源。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置(100)，其中，所述发光装置包括单个光学介质(4)和多个光源(20)以及相关联的多个反射镜，并且所述反射镜中的每个电联接到所述光源(20)中的一个或多个。
14.一种具有外表面的海洋结构，所述海洋结构包括根据权利要求1至13中的任一项所述的发光装置(100)，其中所述发光装置(100)附接至所述外表面，以在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现所述外表面的抗污染，且提供电源(1)，所述电源联接至由反射镜形成的第一电极，以给所述发光装置(100)供电。
15.一种用于安装根据权利要求1至13中的任一项所述的发光装置(100)的方法，所述方法包括将所述发光装置(100)附接到海洋结构的外表面的步骤，以在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体中时实现所述外表面的抗污染，以及提供电源(1)的步骤，所述电源联接到由反射镜形成的第一电极，以给所述发光装置(100)供电。
16.根据权利要求1至13中的任一项所述的发光装置(100)的用途，所述发光装置(100)被安装在海洋结构的外表面，用于在被浸没于含有生物污染有机体的污染液体时实现外表面的抗污染，所述用途包括经由联接到由反射镜形成的第一电极的电源(1)为所述发光装置(100)供电。
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