CN113196506B - 灯丝灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光生成设备(1000)，包括：光源(100)，包括光发射表面(110)，其中光源(100)被配置为生成光源光(101)，其中光发射表面(110)被配置在光腔室(200)中；光腔室(200)，其中光腔室(200)至少部分地由腔室壁(210)限定，其中腔室壁(210)包括：(i)第一部分(211)，其中第一部分(211)针对光源光(101)是透射的，其中第一部分(211)针对光源光(101)具有第一反射率R1，并且其中第一部分(211)具有第一部分面积(A1)；以及(ii)一个或多个第二部分(212)，其中每个第二部分(212)针对光源光(101)是透射的，每个第二部分具有针对光源光(101)的第二反射率R2，以及其中一个或多个第二部分(212)一起具有第二部分面积(A2)，其中R1－R2≥20％，其中65％≤R1＜100，并且其中第二部分面积(A2)小于第一部分面积(A1)。

Description

灯丝灯
技术领域
本发明涉及一种光生成设备以及包括这种设备的光生成系统。
背景技术
灯丝型灯在本领域中是众所周知的。最近，介绍了一种新型的灯丝状灯。例如，US8400051B2描述了一种发光设备，包括：带有左端和右端的细长条形包装，该包装被形成使得多根导线与第一树脂整体形成，其中导线的部分被暴露；发光元件，被固定到导线中的至少一根导线上并且电连接到导线中的至少一根导线；以及密封发光元件的第二树脂，其中导线由金属制成，发光元件的整个底表面都被导线中的至少一根导线覆盖，包装的整个底表面都被第一树脂覆盖，第一树脂具有侧壁，该侧壁与覆盖包装的底表面的部分整体形成并且高于导线的上表面，第一树脂和第二树脂由光学透明的树脂形成，第二树脂被填充到第一树脂的侧壁并且包括比重大于第二树脂的比重的荧光材料，导线具有外部导线部分，该外部导线部分用于外部连接并且在包装的纵向方向上从左端和右端伸出；其中荧光材料被设置为聚集在发光元件附近，并且被发光元件所发射的光的部分激发，从而发射与发光元件所发射的光的颜色不同的颜色，并且侧壁透射光的部分，该光由发光元件发射并且进入侧壁和从荧光材料发射到覆盖包装的底表面的部分的光的部分。
US2012/161626A1公开了一种LED灯，LED灯具有LED组件和用于保护LED的外壳。该外壳包括设置在LED组件上方的锥反射器。
US2016/109068A1公开了一种管状照明设备，包括细长散热片、被安装在散热片上的多个光源以及沿细长散热片设置的细长空心管状件。管状件包括透镜和光出射表面。光出射表面具有漫射部分，在漫射部分的每一侧都有透明部分。
US2015/036333A1公开了一种圆顶形模制树脂产品，该产品设置有由树脂制成的荧光粉层。该荧光粉层包括形状保持元件，该元件由线状元件以晶格形状形成，该线状元件由弹性模量比树脂高的材料制成。
发明内容
白炽灯正在迅速被基于LED的照明解决方案取代。然而，用户赞赏和希望有看上去像白炽灯泡的改造灯具。其中一个概念是基于放置在这种灯泡中的LED灯丝(也参见上文)。然而，目前的LED灯丝灯的生产相对复杂。进一步地，目前的LED灯丝灯不提供颜色可调谐性。
因此，本发明的一方面提供了一种备选的光生成设备(和/或光生成系统)，其优选地还至少部分地消除了上述缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的可以是克服或改善现有技术的缺点中的至少一个缺点或提供有用的备选。
除其他，在本文中的实施例中，还提出了一种灯丝灯，诸如(颜色可调谐的)LED灯丝灯，该灯包括设置在混合腔室中的光源(以及在实施例中适于控制具有多个固态光发射器的光源的控制器)。混合腔室特别地包括光透射区域，该光透射区域划分出光透射率比光透射区域高的光出射区。光透射区域和光出射区可以特别地表现出各向同性的亮度。在实施例中，光出射区具有狭缝的形状。
在第一方面中，本发明提供了一种光生成设备(“设备”)，包括：(a)光源，包括光发射表面，其中光源被配置为生成光源光，其中光发射表面被配置在光腔室中；(b)其中光腔室至少部分地由腔室壁限定，其中腔室壁(“光腔室壁”)包括：(i)第一部分(“光透射区域”)，其中第一部分针对光源光是透射的，其中第一部分针对光源光具有第一反射率R1，并且其中第一部分具有第一部分面积(A1)；以及(ii)一个或多个第二部分(“光出射区”)，其中每个第二部分针对光源光是透射的，每个第二部分针对光源光具有第二反射率R2，以及其中一个或多个第二部分一起具有第二部分面积(A2)，其中在特定实施例中(i)R1＞R2，特别是其中R1－R2≥20％，并且其中在特定实施例中(ii)R1＜100％，甚至更特别是其中65％≤R1＜100％。第二部分面积(A2)与第一部分面积(A1)之比在0.005≤A2/A1≤0.05的范围中。进一步地，在特定实施例中(iii)第二部分面积(A2)小于第一部分面积(A1)。
利用这种光生成设备，可以提供一种灯丝状灯。光腔室壁针对光源光是光透射的，并且在实施例中可以在许多方向上提供光，诸如例如在电灯泡的情况下。由于有不同的透射率或不同的反射率，第二部分将比第一部分更亮。由于第二部分比第一部分小，并且由于第二部分的亮度更大，例如灯丝型灯感知或白炽灯型灯感知被创造出来。因此，在实施例中，可以验证低成本(颜色可调谐的)LED灯丝灯。光生成设备可能比基于荧光材料的灯丝灯更容易生产。进一步地，目前的光生成设备可以更加鲁棒。
如上所述，光生成设备包括光源和光腔室。光生成设备被特别地配置为生成设备光(在设备运行期间)。设备可以本质上基于光源光，并且在实施例中可以由光源光组成。
光源包括光发射表面，诸如固态光源的模具。光源配置为生成光源光。该光源光从光发射表面发出(在光源运行期间)。
术语“光源”可以指半导体发光设备，诸如发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)、边发射激光器等。术语“光源”也可以指有机发光二极管，诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在特定实施例中，光源包括固态光源(诸如LED或激光二极管)。在实施例中，光源包括LED(发光二极管)。术语LED也可以指多个LED。进一步地，在实施例中，术语“光源”也指所谓的集成式封装(COB)光源。术语“COB”特别地指半导体芯片形式的LED芯片，该半导体芯片既不被包住也不被连接，但是被直接地安装到衬底(诸如PCB)上。因此，多个半导体光源可以被配置在同一衬底上。在实施例中，COB是被一起配置为单一照明模块的多LED芯片。
术语“光源”也可以指多个光源，诸如2个至2000个固态光源。
在实施例中，光源可以被配置为生成白光。因此，在特定实施例中，光生成设备被配置为生成白光源光。当光生成设备包括具有(对应的)光源光的不同光谱分布的多个光源时，光生成设备(也)可以被配置为生成白光源光，或可以被配置为在控制模式下生成白光源光(也参见下文)。
本文中的术语白光对于本领域的技术人员而言是众所周知的。白光特别地涉及具有在约2000K和20000K之间(特别是2700K至20000K)的相关色温(CCT)的光，用于特别是在约2700K和6500K的范围中的一般照明和用于特别是在约7000K和20000K的范围中和特别是在距BBL(黑体轨迹)约15SDCM(颜色匹配标准偏差)内，特别是在距BBL约10SDCM内，甚至更特别是在距BBL约5SDCM内的背光照明目的。
在实施例中，光源也可以提供光源光，光源光具有在约5000K和20000K之间的相关色温，例如直接荧光粉转换LED(具有用于例如获得10000K的薄层荧光粉的蓝色发光二极管)。因此，在特定实施例中，光源被配置为提供光源光，具有在5000K到20000K的范围中，甚至更特别地在6000K到20000K的范围中，诸如8000K到20000K的相关色温。相对高的色温的优点可以是光源光中可以有相对高的蓝色成分。
在实施例中，光源在强度上可以是可控制的。为此，光生成设备可以包括控制系统或可以被功能地耦接到控制系统。当在实施例中有一个以上的光源时，在特定实施例中，光源的强度可以是可控制的和/或在(其他的)特定实施例中，来自设备的光发出(即设备光)的光谱分布可以是可控制的。
因此，在实施例中，光生成设备包括多个光源(特别是多个固态光源)被配置为生成光源光。在另一特定实施例中，光源的两个或两个以上的子集(特别是固态光源的两个或两个以上的子集)被配置为生成具有不同的光谱分布的固态光源光，诸如例如蓝色、绿色和红色或白色和红色等。因此，在特定实施例中，控制系统可以被配置为控制设备光的一个或多个照明参数。在又一特定实施例中，控制系统被配置为控制以下项中的一项或多项：色温、色点和光通量。
术语“控制”和类似的术语特别至少指确定行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似的术语可以例如指对元件实施行为(确定行为或监督元件的运行)等，诸如例如测量、显示、致动、打开、移位、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似的术语可以另外包括监控。因此，术语“控制”和类似的术语可以包括对元件实施行为并且也对元件实施行为并监控元件。对元件的控制可以用控制系统来完成，该控制系统也可以被指示为“控制器”。因此，控制系统和元件可以至少暂时地或永久地被功能地耦接。元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可能没有被物理耦接。控制可以通过有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”也可以指多个不同的控制系统，这些控制系统特别被功能地耦接，并且这些控制系统中的例如一个控制系统可以是主控制系统并且一个或多个其他控制系统可以是从控制系统。控制系统可以包括用户界面或可以被功能耦接到用户界面。
系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”下执行动作。同样，在方法中，动作或阶段或步骤可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”下执行。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”。这并不排除系统、或装置、或设备也可以适于提供另一种控制模式或多种其他控制模式。同样地，这可以不排除在执行模式前和/或在执行模式后，可以执行一种或多种其他模式。
然而，在实施例中，控制系统可以是可用的，该控制系统适于提供至少控制模式。不管其他模式是否可用，对这种模式的选择可以特别地通过其他选项(如依赖于传感器信号或(时间)方案执行模式)经由用户界面执行。在实施例中，操作模式也指只能在单一操作模式(即“开启”，没有附加的可调谐性)下运行的系统或装置或设备。
因此，在实施例中，控制系统可以依赖于以下项中的一项或多项进行控制：用户界面的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器。术语“定时器”可以指时钟和/或预定时间方案。
如上所述，光源包括光发射表面。例如，当光源包括固态光源时，光发射表面可以是模具的表面或光转换器元件的表面。术语“光发射表面”也可以指(相同的)光源的多个(不同的)光发射表面。在特定实施例中，光生成设备包括多个固态光源，多个固态光源被配置为生成光源光，其中固态光源包括被配置在光腔室中的光发射表面。
光发射表面也可以是光学地耦接到光生成元件(诸如固态光源)的固体准直器的表面。光发射表面也可以是光学地耦接到光生成元件(诸如固态光源)的透镜的表面。光发射表面也可以是光学地耦接到光生成元件(诸如固态光源)的荧光材料的表面，该荧光材料包括元件，诸如包括层的荧光材料或包括圆顶的荧光材料。
术语“辐射地耦接”或“光学地耦接”可以特别指(i)光生成元件(诸如光源)和(ii)另一种物品或材料彼此相关联，使得由光生成元件发射的辐射的至少部分由物品或材料接收。换言之，物品或材料以与光生成元件的光接收关系进行配置。光生成元件的辐射的至少部分将由物品或材料接收。在实施例中，这可以直接与光生成元件(的光发射表面)物理接触，诸如物品或材料。在实施例中，这可以是通过介质，如空气、气体或液体或固体光引导材料。在实施例中，一个或多个光学元件(如透镜、反射器、光学滤光器)也可以被配置在光生成元件和物品或材料之间的光路中。
术语“光源”(因此)本身可以指光生成元件，例如固态光源，或例如指光生成元件的包装，诸如固态光源，和一种或多种荧光材料，包括元件和(其他)光学元件，如透镜、准直器。光转换器元件(“转换器元件”或“转换器”)可以包括荧光材料，包括元件。例如，固态光(如蓝色LED)本身是光源。固态光源(作为光生成元件)和光学地耦接到固态光源的光转换器元件(诸如蓝色LED和光转换器元件)的组合也可以是光源。因此，白色LED是光源。
光生成设备还包括光腔室。光发射表面被配置在光腔室中。短语“光发射表面被配置在光腔室中”和类似的短语一起特别表明，光源光只可以通过光腔室从光生成设备中逸出。
光腔室至少部分地由腔室壁限定。光腔室特别地包括空腔，该空腔可以充满空气或其他气体。光腔室由腔室壁限定，并且可选地由一个或多个其他元件(诸如灯座)限定。特别地，腔室的内表面的至少40％由腔室壁限定，诸如至少50％，如至少60％。例如，假设改造灯泡形的灯具有大体上梨形的形状，腔室的内表面的至少70％或甚至超过80％可以由腔室壁限定。
在实施例中，光生成设备包括灯座，其中光腔室从灯座延伸。在实施例中，灯座可以包括(一个或多个)电子设备，诸如控制系统、驱动器、天线、电池等。在实施例中，灯座也可以包括螺丝帽。
在特定实施例中，腔室的内表面由光反射元件限定，该光反射元件对于光源光特别是反射的。例如，灯座可以设置有光反射涂层。同样，腔室壁可以是反射的。以这种方式，创建空腔或腔室，其中通过在限定区域的表面上的内部反射，表面上的强度分布可以比没有内部反射时更小。以这种方式，还创建空腔或腔室，其中光源光可以混合。因此，当应用提供具有不同的光谱分布的光源光的多个光源时，光源的光也可以混合。以这种方式，从光腔室发出的光可以具有光谱分布，该光谱分布基本上可以是角度独立的。因此，腔室也可以被指示为“混合腔室”或“光混合腔室”。
然而，从光生成设备发出的光的角强度分布可以是不均匀的，因为它的意图是以相对简单的方式创建灯丝灯的感知。为此，腔室壁具有比其他部分更透射的部分。
如上所述，腔室壁针对光是反射的。因此，通过使用具有在空间上不同的反射区域的光透射腔室壁，可以创建从光生成设备发出的光的不均匀的强度分布。不同的反射率可以由不同浓度和/或类型的光散射结构在光腔室壁的表面上创建和/或由不同浓度和/或类型的光散射结构在腔室壁中创建。获得不同反射率的相对简单的方式是使用带有散射元件的光透射材料，并且在其中创建更薄的部分。以这种方式，以相对简单的方式，可以获得具有不同反射率的不同部分。
在本文中，术语反射率特别地指在垂直照度下从腔室窗口反射回来的光强度Ib与光强度Ii之比。因此，单位为％的参数Ib/Ii指示反射率。在本文中，术语反射率特别地指可见光的反射率，甚至更特别地是550nm处的反射率，以供参考。可见光具有从380nm到780nm的范围选择的波长。
在特定实施例中，在约420nm到约750nm的范围中或甚至在380nm到780nm的整个范围中的反射率在波长范围中，诸如在平均值的25个百分率点(或“百分点”)内，如在平均值的20个百分率点内，如在平均值的15个百分率点内，基本上是恒定的(其中反射率不大于100％或小于0％)。因此，假设80％的反射率，470nm到750nm的波长范围中的反射率值可以在55％到100％的范围中发现(假设上述25个百分率点范围作为示例，即80％－25％＝55％和80％+25％变成100％)，但是在该波长范围中，平均反射率是80％。
同样地，在约420nm到约750nm的范围中或甚至在380nm到780nm的整个范围中的透射率在波长范围中，诸如在平均值的25个百分率点(或“百分点”)内，如在平均值的20个百分率点内，如在平均值的15个百分率点内，基本上是恒定的(其中反射率不大于100％或小于0％)。
因此，到达腔室壁的光源光的至少部分地由反射。特别地，腔室壁是漫反射的。因此，腔室壁的内表面和/或腔室壁的内部包括散射元件，如散射颗粒、表面粗糙度等。因此，被反射的光源光的至少部分地由漫反射，诸如至少20％，如至少40％，诸如至少60％甚至更多。
因此，到达腔室壁的光源光的至少部分可以在表面上散射或可以在腔室壁的大部分中散射，并且光源光的部分可以有效地从腔室壁透射(可选地在一些散射后)。由于腔室壁材料可以不是透明的，也可以吸收一些光源光。因此，腔室壁特别地是漫射透射的。
因此，在实施例中，腔室壁材料可以包括光透射材料，在该材料上和/或在该材料中提供散射元件。散射元件可以包括散射颗粒。光透射材料可以包括选自由透射有机材料组成的组的一种或多种材料，诸如选自由以下项组成的组：PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(有机玻璃或防风玻璃)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、硅酮、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在实施例中包括(PETG)(乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PDMS(聚二甲硅氧烷)和COC(环烯烃共聚物)。特别地，光透射材料可以包括芳香族聚酯或其共聚物，诸如例如聚碳酸酯(PC)、聚(甲基)丙烯酸甲酯(P(M)MA)、聚羟基乙酸或聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚已酸内酯(PCL)、聚己二酸(PEA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸-共-3-羟基戊酸酯)(PHBV)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；特别地，光透射材料可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。因此，光透射材料特别地是高分子光透射材料。
然而，在另一个实施例中，光透射材料可以包括无机材料。特别地，无机光透射材料可以选自由以下项组成的组：玻璃、(熔融的)石英、透射陶瓷材料和硅酮。也可以应用杂化材料，包括无机部分和有机部分。特别地，光透射材料包括以下项中的一项或多项：PMMA、透明PC或玻璃。
散射颗粒可以选自由以下项组成的组：MgO、Al2O3、BaSO4、TiO2、ZrO2等。备选地或附加地，散射颗粒可以包括硅酮颗粒。特别地，散射颗粒是白色的。例如，散射颗粒可以具有在1pm至100pm(如2pm至40pm)的范围中的重量平均粒径。散射颗粒还可以包括一群或一簇纳米颗粒。
光透射材料、壁的厚度以及可选的散射颗粒(或可选地由光透射材料组成的其他材料)被选择，使得光源的光源光的吸收小。例如，具有1mm的厚度的玻璃腔室壁可以具有低于光源光的1％的光吸收(在利用光源光的垂直照射下)。光散射颗粒的可用性可以大体上对吸收没有贡献，因为这些颗粒特别地可以是白色的。因此，腔室壁中的光散射颗粒的可用性大体上只控制反射率和透射率，并且可以大体上对吸收没有影响。因此，光透射材料、壁的厚度和可选的散射颗粒(或可选地由光透射材料组成的其他材料)被选择，使得光源光(即光源的可见光)的吸收等于或小于5％，诸如等于或小于3％，如等于或小于2％，诸如等于或小于1％。因此，在特定实施例中，R≈100－T或T≈100－R。吸收特别是在垂直辐射(利用光源光)下和在相同波长下确定的(即在研究下的材料的强度上游与在研究下的材料的强度下游相关，两者都在相同的波长，诸如550nm)。
因此，所选的反射率并不是这样的，即没有通过腔室壁的透射。腔室壁期望透射光源光的部分，但是腔室壁的至少部分(第一部分)(漫射地)反射光源光的部分。
因此，腔室壁包括两个部分。术语部分也可以指两个或更多个的不同部分。由于第一部分可以包括多个第二部分，除其他外，在本文中还表明，腔室壁包括第一部分和一个或多个第二部分。然而，这并不排除腔室壁包括多个第一部分(和一个或多个第二部分)。特别地，腔室壁由(多个)第一部分和一个或多个第二部分组成；即在实施例中，除了一个或多个第二部分和(多个)第一部分，基本上没有附加部分。
如上所述，腔室壁包括(i)第一部分，其中第一部分针对光源光是透射的，其中第一部分针对光源光具有第一反射率R1，以及其中第一部分具有第一部分面积(A1)。
第一部分针对光源光也是透射的。然而，特别地，第一反射率大于透射率(在相同的波长下)。
第一部分面积指第一部分的内部(宏观)表面面积。当有更多的第一部分时，第一部分一起限定第一部分面积。
如上所述，腔室壁还包括(ii)一个或多个第二部分，其中每个第二部分针对光源光都是透射的，具有针对光源光的第二反射率R2，以及其中一个或多个第二部分一起具有第二部分面积(A2)。
特别地，第一部分是漫射地透射的。
在光生成设备的运行期间，第一部分可以特别地表现出各向同性的亮度。
可以有一个第二部分，但是也可以有多个第二部分。
第二部分针对光源光也是透射的。在实施例中，特别地，第二反射率大于透射率(在相同的波长下)。然而，在其他实施例中，第二反射率小于透射率(在相同的波长下)。在又一实施例中，反射率接近0％，并且所有光都可以通过第二部分的腔室壁透射(除了一些吸收)。当有第二腔室周向包围第一腔室时，后两个实施例，特别是最后一个实施例可以适用(还参见下文)。
特别地，第二部分是漫射地透射的。
在光生成设备的运行期间，第二部分可以特别表现出各向同性的亮度。
第二部分面积指第二部分的内部(宏观)表面面积。当有更多的第二部分时，第二部分一起限定第二部分面积。
第一反射率大于第二反射率。以这种方式，通过第一部分的透射可以低于通过第二部分的透射。第一部分和第二部分的反射率分别小于100％，因为应该有一些透射。因此，在实施例中，R1＜100％并且R2＜100％。特别地，如上所述，R2＜R1。因此，在实施例中，第二部分可以比第一部分看起来更亮。在特定实施例中，R1－R2≥10％，特别地R1－R2≥20％。
进一步地，特别地，第一部分的反射率是相对高的。在实施例中，第一部分的反射率是至少40％，诸如至少50％，如特别地至少60％。在附加的特定实施例中，65％≤R1＜100％。
因此，在实施例中，通过漫射透射的第一部分的透射小于通过漫射透射的第二部分的透射。如本文中所指示的，透射和/或反射和/或吸收特别地在垂直辐射下被确定，并且特别地在相同的波长下被确定。
在实施例中，第一部分针对光源光具有第一透射率T1，并且一个或多个第二部分针对光源光具有第二透射率T2。特别地，第二透射率大于第一透射率，即T2＞T1。在实施例中，第一透射率T1和第二透射率T2具有定量T1/T2＜1，特别是T1/T2≤0.9，诸如T1/T2≤0.8，如T1/T2≤0.7。例如，在实施例中，T1/T2≤0.6，如T1/T2≤0.5。甚至，在实施例中，T1/T2≤0.4，或甚至T1/T2≤0.3，诸如T1/T2≤0.2。在特定实施例中，T1/T2≥0.01，诸如T1/T2≥0.05。
如上所述，第二部分面积(A2)小于第一部分面积(A1)。以这种方式，较亮的部分可以小于(多个)不亮的部分。以这种方式，特别是在第二部分具有细长形状时，可以创建一种灯丝预知(进一步参见下文)。
因此，在特定实施例中，一个或多个部分具有狭缝的形状。术语狭缝可以特别指结构，具有大于1的纵横比(长度大于宽度，即长度与宽度之比)，更特别地具有大于5的纵横比，甚至更特别地具有大于10的纵横比，最特别地具有大于20的纵横比。因此，可以有较大的第一部分，其中有狭缝状的第二部分。在运行时，狭缝比第二部分亮。这可以有助于灯丝状效应。
为了改进(多个)第一部分和(多个)第二部分之间的对比度，第一部分的反射率可以相对高。因此，在实施例中，60％≤R1＜100％，特别是在实施例中，65％≤R1≤98％，如在附加的特定实施例中，75％≤R1≤95％。为了改进(多个)第一部分和(多个)第二部分之间的对比度，反射率的差异也可能很高。因此，在实施例中，R1－R2≥30％，甚至更特别地是R1－R2≥40％。
进一步地，第一部分可以大体上大于(多个)第二部分。或者，换言之，((多个)第一部分的)第一面积可以大体上大于((多个)第二部分的)第二面积。因此，在实施例中，0.005≤A2/A2≤0.05。在更特定的实施例中，0.005≤A2/A1≤0.1。
由于灯丝灯一般具有有限数量的灯丝，第二部分的数量也可以是有限的。然而，腔室壁或“灯泡”不是透明的，就像在经典的灯丝灯中一样。因此，第二部分的数量可以大于一个，但是也会受到限制，以保持灯丝灯的印象。因此，在实施例中，光生成设备可以包括2至6个第二部分。在另一特定实施例中，光生成设备包括3个第二部分。特别地，第二部分被规律地分布在腔室壁上。例如，光生成设备可以包括例如垂直于灯座的设备轴线。第二部分可以配置成围绕这种轴线旋转对称。
在实施例中，一个或多个第二部分可以具有第二部分宽度(w1)，其中第二部分宽度选自1mm≤w1≤5mm的范围。如上所述，(多个)第二部分可以特别地具有狭缝的形状。在特定实施例中，一个或多个第二部分具有第二部分长度(L2)，其中第二部分宽度(w1)和第二部分长度(L2)具有选自w1/L2≤0.5的范围的比。因此，狭缝可以具有大于1的纵横比(L2/w1)。因此，第二部分可以是细长的。
细长的第二部分可以具有(细长的)轴线，该轴线可以与腔室的轴线在同一平面中。当有多个第二部分时，对应的第二部分的(细长的)每个轴线都可以与腔室的轴线在同一平面中。当有两个第二部分时，在实施例中，这些平面可能重合。当有三个第二部分时，可能有具有相同夹角的三个平面。当有四个第二部分时，在实施例中，两个平面的集合可以重合，并且集合可以具有90°的夹角。
在实施例中，光腔室具有电灯泡的形状，该电灯泡具有腔室长度(L1)，其中一个或多个第二部分具有第二部分长度(L2)，其中第二部分长度(L2)在实施例中为至少2mm，诸如特别地至少5mm，其中第二部分长度(L2)和腔室长度具有选自0.5≤L2/L1≤1的范围的比。这也可以提供或增加灯丝状外观方面。
如上所述，在实施例中，通过向(多个)第二部分提供减小的腔室壁厚度，可以获得反射率的差异。因此，在实施例中，第一部分具有第一壁厚度(d1)，一个或多个第二部分具有第二壁厚度(d2)，其中第二壁厚度(d2)和第一壁厚度(d1)具有0.02≤d2/d1≤0.9的壁厚度比，特别地具有0.05≤d2/d1≤0.8的厚度比。在实施例中，0.1≤d2/d1≤0.6。
特别地，在第一部分的面积上的反射率值基本上是相同的。因此，例如，在实施例中，550nm光的反射率在第一部分上基本上不会在空间上变化。
同样地，特别地，在第二部分的面积上的反射率值基本上是相同的。因此，例如，在实施例中，550nm光的反射率在第二部分上基本上不会在空间上变化。
特别地，在第一部分的面积上的光透射率值基本上是相同的。因此，例如，在实施例中，550nm光的透射率在第一部分上基本上不会在空间上变化。
同样地，特别地，在第二部分的面积上的光透射率值基本上是相同的。因此，例如，在实施例中，550nm光的透射率在第二部分上基本上不会在空间上变化。
如上所述，第二部分的反射率基本上低于第一部分的反射率。进一步地，如上所述，通过第二部分的光源光的透射率大于通过第一部分的透射率。这可以导致第二部分比第一部分亮。第二部分的反射率可以根据作为最终窗口或被配置在最终窗口的下游的腔室壁来选择。例如，在实施例中，光生成设备还包括包围腔室壁的第二腔室壁。由于第二部分的外观不是完全透射的，第二部分具有不可忽略的反射率和/或光透射下游具有不可忽略的反射率。在这里，术语“窗口”指固体材料，光源光可以通过该固体材料透射。因此，光源光从窗口发出。在前一个实施例中，设备光从腔室壁发出，并且在后一个实施例中，设备光从第二腔室壁发出，该第二腔室壁被配置在(第一)腔室壁的下游。
术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成装置(在这里特别是光源)的光的传播的物品或特征的布置，其中相对于来自光生成装置的光束内的第一位置更接近光生成装置的光束中的第二位置是“上游”，并且离光生成装置更远的光束内的第三位置是“下游”。
因此，假设腔室壁为光生成设备的最终窗口，在实施例中，第二反射率R2可以选自10％≤R2≤70％的范围，诸如选自15％≤R2≤65％的范围，甚至更特别地选自20％≤R2≤60％的范围。太低的反射率可以导致光发射表面可见，这是不可取的。
然而，在其他实施例中，第二反射率R2选自R2＜20％的范围，其中光生成设备还包括包围腔室壁的第二腔室壁，其中第二腔室壁对于光源光是透射的，以及其中第二腔室壁将具有针对光源光的第三反射率R3，其中5％≤R3≤70％。在这种实施例中，R2≈0％也可以是可能的。在特定实施例中，10％≤R2+R3≤70％，如10％≤R2+R3≤40％。在实施例中，其中R3≤20％、R2≤10％。要注意的是，第二腔室壁的反射率可以是基于上述与反射率和透射率相关的相同原则。然而，在特定实施例中，第二腔室的反射率在整个腔室壁(内表面)上基本上是相同的。
在实施例中，光生成设备可以被提供作为改造灯。因此，在实施例中，本发明也提供了一种改造光生成设备。
在特定实施例中，腔室壁具有蜡烛的形状(蜡烛复古的形状)。
在又一方面中，本发明还提供了一种光生成系统，包括(i)本文中所定义的光生成设备，其中光生成设备被配置为生成设备光，以及(ii)控制系统，被配置为控制设备光的一个或多个照明参数。特别地，控制系统被配置为控制以下项中的一项或多项：色温、色点和光通量。上面也描述了控制系统的附加方面。
照明设备可以是例如办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家用照明系统、重点照明系统、点照明系统、剧院照明系统、光导纤维应用系统、投影系统、自点亮显示系统、像素显示系统、分段显示系、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明等的部分或可以在它们中应用。
附图说明
现在将参照所附的示意图仅以举例的方式描述本发明的实施例，在所附的示意图中，相应的参考符号表示相应的部分，并且在所附的示意图中：
图1a至图1f示意性地描绘了本发明的一些方面和实施例；
图2示出了具有不同透射率的狭缝的蜡烛散射内圆顶的照明模拟。具有3mm的宽度的三个狭缝被用在模拟中；
图3a至图3c示出了根据上述范围的各种模拟结果；
图4a至图4b示意性地描绘了具有不同的狭缝宽度的灯丝的实施例；
图5a至图5b示意性地描绘了第二部分的一些实施例；以及
图6示意性地描绘了腔室壁的形状的一些附加实施例。
示意图不一定按比例绘制。
具体实施方式
图1a至图1b示意性地描绘了光生成设备1000的实施例。光生成设备1000包括光源100(诸如固态光源1100)，光源100包括光发射表面110。光源100被配置为生成光源光101，诸如固态光源光1001。光发射表面110被配置在光腔室200中。光腔室200至少部分地由腔室壁210限定。
图1b示意性地描绘了图1a的实施例的横截面的实施例。
如图1b所示，腔室壁210包括第一部分211。第一部分211针对光源光101是透射的。第一部分211具有针对光源光101的第一反射率R1，并且第一部分211具有第一部分面积A1。腔室壁210还包括一个或多个第二部分212。每个第二部分212对于光源光101都是透射的，每个第二部分具有针对光源光101的第二反射率R2。
一个或多个第二部分212一起具有第二部分面积A2。第一部分面积A1是(三个)第二部分之间的面积之和。这些面积也可以被指示为切向面积。
面积由腔室壁210的内表面限定。在实施例中，其中R1－R2＞20％，其中65％≤R1＜100％。进一步地，如示意性地描绘的，第二部分面积(A2)小于第一部分面积(A1)。例如，在实施例中，0.005≤A2/A1≤0.05可能适用。
如图1b中示意性地描绘的，腔室壁210可以包括2至6个第二部分212，其中第二部分212被规律地分布在腔室壁210上。图1a和图1b还示意性地描绘了轴线O，该轴线O可以是光轴线。第二部分212可以被配置成围绕该轴线旋转对称。
如图1a中示意性地描绘的，光生成设备1000可以包括多个固态光源1100，多个固态光源被配置为生成光源光101(更特别的是固态光源光1001)。固态光源1100包括被配置在光腔室200中的光发射表面1110。
从腔室壁210(即从设备1000)发出的光被指示为照明设备光或设备光1001。
图1c示意性地描绘了侧视图。因为腔室壁210是弯曲的，第二部分212(在这里具有狭缝的形状)也是弯曲的。
如图1c中示意性地示出的，在实施例中，一个或多个第二部分212具有狭缝的形状。细长形状的第二部分212可以分别具有(狭缝)轴线SA。这些轴线可以分别与轴线O在同一平面中。
如图1c和图1d中示意性地描绘的，一个或多个第二部分212具有第二部分宽度w1。在实施例中，第二部分宽度选自1mm≤w1≤的范围。进一步地，一个或多个第二部分212具有第二部分长度L2。在特定实施例中，第二部分宽度w1和第二部分长度L2具有选自w1/L2≤0.5的范围的比。第二部分212的长度L2、腔室壁210的长度L1和第二部分212的宽度w2是沿腔室壁(内)表面确定的。在圆筒的情况下，参见图1d，腔室壁的长度L1仅仅是圆筒的高度H1，而在曲率的情况下，如图1c所示，腔室壁的长度L1大于腔室壁的高度H1。
如图1c中示意性地描绘的，光腔室200可以具有电灯泡的形状，该电灯泡具有腔室长度L1，其中一个或多个第二部分212具有第二部分长度L2，其中第二部分长度L2是至少5mm。在实施例中，第二部分长度L2和腔室长度具有选自0.5≤L2/L1≤1的比。
如图1b中示意性地描绘的，第一部分211可以具有第一壁厚度d1。进一步地，一个或多个第二部分212可以具有第二壁厚度d2。特别地，第二壁厚度d2和第一壁厚度d1具有壁厚度比0.05≤d2/d1≤0.8。如图1e中非常示意性地描绘的，这可以导致反射率和透射率的差异。
如图1a、图1c和图1d所示，光生成设备1000包括灯座300，其中光腔室200从灯座300延伸。
图1f示意性地描绘了实施例，其中光生成设备1000还包括包围腔室壁210的第二腔室壁220，其中第二腔室壁220针对光源光101是透射的。第二腔室壁220针对光源光101具有第三反射率R3。例如，5％≤R3≤70％。
因此，在实施例中，LED灯丝灯包括附加的光混合腔室，附加的光混合腔室至少部分地包围光混合腔室，用于实现改进的光效应和灯丝外观。附加的光混合腔室包括反射率R3，其中R3在特定实施例中是在10％到30％的范围中，更特别地是在15％到27％的范围中，最特别地是在17％到25％的范围中。可能获得的效应是改进的灯丝外观。
如图1a和图1c中示意性地描绘的，光生成设备1000被配置为生成设备光1001。进一步地，光生成设备1000可以包括控制系统1020，控制系统参见图1a被配置为控制设备光1001的一个或多个照明参数，或者参见图1c可以被功能地耦接到这种控制系统1020。
因此，图1a和图1c还示意性地描绘了包括光生成设备1000和控制系统1020的光生成系统2000的实施例。在实施例中，控制系统1020可以被配置为控制以下项中的一项或多项：色温、色点和光通量。
在实施例中，在本文中，建议一种(颜色可调谐的)LED灯丝灯，包括设置在混合腔室中的光源(和控制器，适于控制具有多个固态光发射器的光源)。混合腔室包括光透射区域，该光透射区域划分出光透射率比光透射区域高的光出射区。光透射区域和光出射区可以表现出各向同性的亮度。所述光出射区可以具有狭缝的形状。光透射区域和光出射区可以分别具有反射率R1和R2。对于从光源发射的光，R1可以在75％到95％的范围中，并且R2可以在15％到60％的范围中。R1－R2≥30％。狭缝的数量可以特别地在2到6个的范围中，诸如例如为3个，并且狭缝宽度通常约为3mm。所建议的(LED)灯丝灯可以提供良好的颜色混合。由于灯丝的形状、相对于光透射区域的对比度和反射率水平，狭缝形状的光出射区模仿灯丝。
图2示出了具有不同透射率的狭缝的蜡烛散射内圆顶的照明模拟。具有3mm的宽度的三个狭缝被用在模拟中。实线CE表示最大强度和最小强度之间的对比度(比)。虚线E表示照明设备的效率。在x轴上，表示内圆顶的反射率(单位是％)，即(多个)第一部分。值15、30和50表示第二部分的反射率。
对比率特别地为至少2，更特别地为至少3，并且最特别地为4。所获得的效应改进了灯丝外观。从数据中可以得出，R2优选地在10％到60％的范围中，更优选地，R2在15％到50％的范围中，最优选地，R2在20％到40％的范围中。所获得的效应是无斑点。原因是背反射使LED能够隐藏。狭缝可以对称设置，并且狭缝的数量特别是在2到6的范围中，更优选地是3到4，最优选地是3。所获得的效应是改进的灯丝外观。原因是有3个狭缝，每个都以120度被定位，只有1个狭缝或最多2个狭缝是可见的。考虑到R2的范围和对比率，R1特别是在75％到95％的范围中，更特别地是在85％到95％的范围中，最特别地是在90％到95％的范围中。透射率T2特别地为高于5％，因为不然灯的效率可能太低。此外，T2＜5％可以导致全向照明不良。
图3示出了使用根据上述范围的灯的各种模拟结果；在图3a至图3c中，第二部分212的反射率是15％。这些图示出了对比度。第一部分211(主部分)的反射率分别是95％、90％和80％。因此，对比度分别是7、3.7和2.3。效率分别是77％、81％和86％，其中效率被定义为从光生成设备发出的光(作为设备光)与由(多个)光源生成的光源光的商。
宽度大于6mm的狭缝是不期望的，因为结果是减少的灯丝外观(图4)。图4a具有3mm的狭缝宽度或第一部分的宽度和6mm的4b的实施例。在图4a至图4b中，第二部分的反射率是15％。第一部分(主部分)的反射率是97％。用于两个实施例的对比度是35。效率分别是40％和60％。
在实施例中，第二部分212，诸如狭缝状的光出射区，可以突出(多个)第一部分211(图5a)。可以获得的效应是改进的灯丝外观。
在实施例中，第二部分212，诸如狭缝状的光出射区，可以用彩色条纹或金属条纹S突出显示(图5b)。可以获得的效应是改进的灯丝外观。
通过控制光散射材料的浓度和/或混合腔室的厚度，可以获得反射率的差异。光散射材料包括但不限于BaSO4、Al2O3、TiO2和/或硅酮颗粒。这些颗粒可以被合并到聚合物基质中，诸如硅酮的基质(一般来说，没有硅酮颗粒将被使用，但是例如无机光散射颗粒)、聚碳酸酯或PMMA。人们也可以(因此)在PC或PMMA聚合物基质中使用硅酮颗粒。狭缝的表面还可以包括用于防止直接看到LED的粗糙度或结构。这种表面的反射率也至少是10％。
图6示意性地描绘了腔室壁210的一些非限制性的可能形状。更准确地说，在这里描绘了腔室壁的外表面。腔室壁的外表面将基本上与外表面相同。要注意，除了示意性地描绘的，其他形状也是可能的。实施例1示意性地描绘了梨形的腔室壁。实施例2示意性地描绘了凸出形状的腔室壁。实施例3示意性地描绘了蜡烛形的腔室壁。实施例4示意性地描绘了有角蜡烛形的腔室壁。实施例5示意性地描绘了椭圆形的腔室壁。实施例6示意性地描绘了氪形的腔室壁。实施例7示意性地描绘了葫芦形腔室壁，与第一实施例的梨形腔室壁(略有)不同。实施例8示意性地描绘了梨形的-直的腔室壁。在八个提出的实施例中，灯座300和腔室壁的组合是非限制性组合。其他组合，甚至其他灯座也可以是可能的。
术语“多个”指两个或更多个。
本文中的术语“大体上”或“基本上”以及类似的术语将被本领域的技术人员所理解。术语“大体上”或“基本上”也可以包括使用“完全地”、“完整地”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词大体上或基本上也可以被去除。在适用的情况下，术语“大体上”或术语“基本上”也可以涉及90％或更高(诸如95％或更高)，特别是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包括100％。
术语“包括”也包括实施例，其中术语“包括”意味着“由…组成”。
术语“和/或”特别指在“和/或”之前和之后提及的一个或多个物品。例如，短语“物品1和/或物品2”和类似的短语可以指物品1和物品2中的一个或多个。术语“包括”在实施例中可以指“由……组成”，但是在另一实施例中还可以指“包含至少所定义的种类和可选地一个或多个其他种类”。
此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等是用于区别类似的元件，并不一定用于描述顺序次序或时间次序。要理解的是，如此使用的术语在适当的环境下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以不同于本文中所描述或说明的其他顺序运行。
除其他外，在本文中还可以描述运行期间的设备、装置或系统。如本领域的技术人员所清楚的，本发明并不限于运行方法或运行时的设备、装置或系统。
应当注意，上述实施例说明本发明，而不是限制本发明，并且在不偏离所附权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员能够设计出许多备选实施例。
在权利要求书中，任何置于括号中的参考标记都不应被解释为限制权利要求。
动词“包括”以及其变形的使用并不排除存在除权利要求中所列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤。除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等应被解释为包含的意义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
置于元件之前的冠词“一或一个”并不排除存在多个这样的元件。
本发明可以由包括几个不同元件的硬件实施，也可以由适当编程的计算机实施。在列举了几个装置的设备权利要求或系统权利要求中，这些装置中的几个装置可以体现为一个并且相同的硬件项。在相互不同的从属权利要求中说明某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能够被有利地使用。
本发明还提供了一种控制系统，该控制系统可以控制设备、装置或系统，或可以执行本文中所描述的方法或过程。进一步，本发明还提供了一种计算机程序产品，当在功能地耦接到设备、装置或系统或由设备、装置或系统组成的计算机上运行时，控制这种设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
本发明还适于设备、装置或系统，其包括一个或多个在说明书中所描述和/或在附图中所示的表征特征。本发明还涉及方法或过程，包括一个或多个在说明书中所描述和/或在附图中所示的表征特征。
为了提供附加优点，本专利中所讨论的各个方面都可以被组合。进一步地，本领域的技术人员将理解，实施例可以被组合，并且两个以上的实施例也可以被组合。此外，一些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。

Claims (15)

1.一种光生成设备(1000)，包括：
-光源(100)，包括光发射表面，其中所述光源(100)被配置为生成光源光(101)，其中所述光发射表面被配置在光腔室(200)中；
-其中所述光腔室(200)至少部分地由腔室壁(210)限定，其中所述腔室壁(210)包括：
(i)第一部分(211)，其中所述第一部分(211)针对所述光源光(101)是透射的，其中所述第一部分(211)针对所述光源光(101)具有第一反射率R1，并且其中所述第一部分(211)具有第一部分面积A1；以及
(ii)一个或多个第二部分(212)，其中每个第二部分(212)针对所述光源光(101)是透射的，每个第二部分针对所述光源光(101)具有第二反射率R2，并且其中所述一个或多个第二部分(212)一起具有第二部分面积A2，其中R1－R2≥20％，其中65％≤R1＜100％，其中所述第二部分面积A2小于所述第一部分面积A1，并且其中0.005≤A2/A1≤0.1。
2.根据权利要求1所述的光生成设备(1000)，其中所述一个或多个第二部分(212)具有狭缝的形状。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光生成设备(1000)，其中75％≤R1＜95％。
4.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中R1－R2≥30％。
5.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，0.005≤A2/A1≤0.05。
6.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中R1－R2≥40％。
7.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，包括2至6个第二部分(212)，其中所述第二部分(212)被规律地分布在所述腔室壁(210)上，并且其中所述光生成设备(1000)包括多个固态光源(1100)，所述多个固态光源(1100)被配置为生成光源光(101)，其中所述固态光源(1100)包括光发射表面，所述光发射表面被配置在所述光腔室(200)中。
8.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述一个或多个第二部分(212)具有第二部分宽度w1，其中所述第二部分宽度选自1mm≤w1≤5mm的范围，其中所述一个或多个第二部分(212)具有第二部分长度L2，其中所述第二部分宽度w1和所述第二部分长度L2具有选自w1/L2≤0.5的范围的比。
9.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述第一部分(211)具有第一壁厚度d1，其中所述一个或多个第二部分(212)具有第二壁厚度d2，其中所述第二壁厚度d2和所述第一壁厚度d1具有0.05≤d2/d1≤0.8的壁厚度比。
10.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述光腔室(200)具有电灯泡的形状，所述电灯泡具有腔室长度L1，其中所述一个或多个第二部分(212)具有第二部分长度L2)，其中所述第二部分长度L2为至少5mm，其中所述第二部分长度L2和所述腔室长度具有选自0.5≤L2/L1≤1的范围的比。
11.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述光生成设备(1000)包括灯座(300)，其中所述光腔室(200)从所述灯座(300)延伸。
12.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述第二反射率R2选自10％≤R2≤70％的范围。
13.根据权利要求1或2所述的光生成设备(1000)，其中所述第二反射率R2选自R2＜20％的范围，其中所述光生成设备(1000)还包括包围所述腔室壁(210)的第二腔室壁(220)，其中所述第二腔室壁(220)针对所述光源光(101)是透射的，并且其中所述第二腔室壁(220)针对所述光源光(101)具有第三反射率R3，其中5％≤R3≤70％。
14.一种光生成系统(2000)，包括：(i)根据前述权利要求中任一项所述的光生成设备(1000)，其中所述光生成设备(1000)被配置为生成设备光(1001)，以及(ii)控制系统(1020)，被配置为控制所述设备光(1001)的一个或多个照明参数。
15.根据权利要求14所述的光生成系统(2000)，其中所述控制系统(1020)被配置为控制以下项中的一项或多项：色温、色点和光通量。
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