CN113710952A - 光发射设备 - Google Patents

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Abstract

一种光发射设备（1），包括：至少一个光源（2），该至少一个光源（2）适于在操作中发射光，该至少一个光源（2）包括光发射表面（21）；以及光导（3），该光导（3）包括顶表面（31）、底表面（32）和在顶表面（31）和底表面（32）之间延伸的光入耦合边缘（33），其中平面（4）被限定为与光导（3）的顶表面（31）和底表面（32）中的至少一个平行延伸，其中至少一个光源（2）和光导（3）相对于彼此以这样的方式布置使得至少一个光源（2）的光发射表面（21）和光导（3）的光入耦合边缘（33）彼此面对，使得光导（3）的光入耦合边缘（33）相对于所述平面（4）以第一角度（
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
）延伸，并且至少一个光源（2）的光发射表面（21）相对于所述平面（4）以第二角度（
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
）延伸，并且第一角度（
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002A
）和第二角度（
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004A
）中的至少一个小于90°，并且其中光发射设备（1）进一步包括线性折射和/或反射光学元件（6），该线性折射和/或反射光学元件（6）被布置并适于将光源（2）发射的未耦合到光导（3）中和/或从光导（3）的顶表面（31）泄漏出的光的一部分整形成聚焦光束，该聚焦光束在光导（3）的顶表面（31）上方以与所述平面（4）成锐角的方式传播。

Description

光发射设备
技术领域
本发明涉及边缘点亮光发射设备。特别地，本发明涉及一种光发射设备，包括：适于在操作中发射光的至少一个光源，该至少一个光源包括光发射表面；以及光导，该光导包括顶表面、底表面和在顶表面和底表面之间延伸的光入耦合边缘，其中平面被限定为平行于光导的顶表面和底表面延伸，并且其中所述至少一个光源和光导相对于彼此以这样的方式布置使得所述至少一个光源的光发射表面和光导的光入耦合边缘彼此面对。
背景技术
边缘点亮光导架构通常用在各种形式的普通照明中，诸如例如嵌入式、表面安装式和悬挂式灯具。此架构使能非常纤薄的灯具设计，其特别适合于直接和间接照明二者的悬挂式灯具。LED光源被放置在光导的边缘，在那里光被耦合进来。借助于光导上的提取特征，光被耦合出去。
此架构的另外优点是光源的均匀外观，其舒适且在审美方面令人愉悦；以及灯具高度低，其允许高效的物流和优雅的悬挂式灯具设计。
为了降低光导面板的成本和重量并减少灯具厚度，趋势是使用更薄的光导。典型地，6 mm光导在灯具中不常见，而目前的趋势是使用4或3 mm厚的光导。使用的光导的厚度受到LED大小限制。光导的边缘应该至少是LED的大小，以允许光的入耦合。LED的大小也不能任意小，因为在非常小的LED封装中，功效迅速下降。
在一般照明中，使用的主流LED是中功率LED，其通常为3×3 mm或更大（例如3×5mm或5×7 mm）。确实存在较小的LED封装，但这些封装要么太贵（例如高功率LED），要么效率不够高（例如较小的中功率封装或高度不对称的封装，如1.5x3 mm），要么它们不包含足够的通量（例如两行低功率LED不为边缘点亮的一般照明灯具产生足够的通量）。
为了降低基于光导的灯具的成本和重量并减少灯具厚度，将优选使用比LED光源的最小宽度更薄的光导。
在EP 2161600 A1中公开了这样的光发射设备的示例，其中光导的光入耦合边缘是倾斜的，例如倾斜45度。倾斜的入耦合边缘提供了比直边缘更大的入耦合表面，例如对于45度的倾斜，以2的平方根的因子，以容纳具有大于光导厚度的宽度的入耦合LED。
然而，对于这样的光发射设备，由光源发射的一部分光——例如在上述45度倾斜的情况下的
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
的部分——不能耦合到光导中。这部分光被耦合出去，主要是在光导面向倾斜入耦合小平面的一侧，并且在接近入耦合边缘的区域中。
此外，对于在EP 2161600 A1中公开的类型的光发射设备，向上通量和向下通量的比率是给定的常数。
因此，期望提供一种光发射设备，其具有比LED光源的最小宽度更薄的光导，其还使能控制光泄漏，使得泄漏的光可以被有效地使用，并且其使能配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率。
发明内容
本发明的目的是克服这个问题，并且提供一种具有比LED光源的最小宽度更薄的光导的光发射设备，并且该光发射设备还使能控制光泄漏，使得泄漏的光可以被有效地使用，并且使得其使能配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率。
本发明的另外目的是提供一种具有降低的成本和重量以及减小的厚度的光发射设备。
根据本发明的第一方面，该目的和其他目的借助于一种光发射设备来实现，该光发射设备包括：适于在操作中发射光的至少一个光源，该至少一个光源包括光发射表面；以及光导，该光导包括顶表面、底表面和在顶表面和底表面之间延伸的光入耦合边缘，平面被限定为与光导的顶表面和底表面中的至少一个平行延伸，至少一个光源和光导相对于彼此以这样的方式布置使得至少一个光源的光发射表面和光导的光入耦合边缘彼此面对，使得光导的光入耦合边缘相对于所述平面以第一角度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
延伸，至少一个光源的光发射表面相对于所述平面以第二角度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
延伸，并且第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
和第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE007
中的至少一个小于90°，并且该光发射设备进一步包括线性折射和/或反射光学元件，该线性折射和/或反射光学元件被布置并适于将由光源发射的未耦合到光导中和/或从光导的顶表面泄漏出的光的一部分整形成聚焦光束，该聚焦光束在光导的顶表面上方以与所述平面成锐角的方式传播。
注意，如本文结合折射和/或反射光学元件所使用的，术语“线性”意图意指所讨论的线性光学元件以这样的方式由其截面限定，使得光学元件的形状在垂直于所述截面的方向上（即沿着光源线）不改变。光学元件的线性是重要的，因为光源沿所述方向的位置没有限定。这样的光学元件可以通过挤压过程制造，但是它也可以通过注射成型制造，或者对于线性反射器，通过板弯曲制造。然而，生产过程对于线性的以上限定来说不重要，尽管因为与之相关联的低成本，挤压是令人感兴趣的。
通过规定光导的光入耦合边缘相对于光导平面以第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004AA
延伸，并且至少一个光源的光发射表面相对于光导平面以第二角度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
延伸，提供了一种光发射设备，通过为第一和第二角度选择适当的值，可以按照期望配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率。
通过进一步规定光发射设备包括线性折射和/或反射光学元件，该线性折射和/或反射光学元件被布置并适于对光源发射的不能耦合到光导中的那部分光进行整形，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，这部分光可以用于间接照明，或者照亮距光导很小距离的反射表面。因此，以简单且有效的方式将一部分光投入使用，否则该部分光将简单地丢失。
因此，由此提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，可以使用比LED光源的最小宽度更薄的光导，而不通过失去光而损害光发射设备的光输出。此外，这样的光发射设备还使能控制光泄漏，使得泄漏的光可以被有效地使用。
此外，由于使用比其他可能方式薄的光导的可能性，这样的光发射设备具有降低的成本以及重量和厚度。
线性折射和/或反射光学元件的示例包括折射透镜、棱镜、TIR元件和反射器，所述线性折射和/或反射光学元件被布置并适于成形由光源发射的未耦合到光导中和/或从光导的顶表面泄漏出的那部分光。
实际上，大约33 %进入光导的光最终将从光导的顶表面泄露出。通过提供如上所述的线性折射和/或反射光学元件，提供了一种光发射设备，通过将这33 %的光聚焦成相对于光导平面轻微倾斜的光束，可以控制这33%的光并且有效地将这33%的光投入使用。这样的光发射设备因此提供直接和间接光输出二者。
在实施例中，光导的厚度t小于光源的光发射表面的宽度w。
同样如上所述，这样的光发射设备具有降低生产成本以及减轻重量和减小厚度的优点，这是由于使用了与其它可能方式相比更薄并因此更小和更轻的光导。
例如，光导的厚度t可以是2.2 mm，或者甚至2 mm，并且其中光源的光发射表面的宽度w可以是3 mm。
在实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAA
等于90°。
这提供了一种具有特别简单结构的光导的光发射设备，从而保持成本甚至进一步降低。
在实施例中，光发射设备进一步包括光学元件或点，其被布置并适于在朝向底表面的方向上将光耦合出光导。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，沿向下方向耦合出光导并用于直接照明的光可以被提供有朗伯分布。取决于提供的光学元件，也可实现其他光束形状。这样的光学元件的示例在下面结合图7A-图7E进一步给出。
在实施例中，光发射设备包括反射器、漫反射器、反射光学元件或回射光学元件，其被布置并适于将由光源发射并通过光导的顶表面耦合出光导的光的至少一部分重定向回朝向光源的方向上。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，提供了用于配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率的另外可能性。特别地，回射光学元件具有完全避免通过光导的底表面的不想要泄漏的附加优点。
在实施例中，光发射设备进一步包括反射板元件，该反射板元件布置在光导的顶侧，并适于重定向由光源发射并通过光导的顶表面沿向下方向耦合出光导的那部分光。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备可以获得沿向下方向的简单朗伯漫反射。取决于所需的向下光束的形状和可选的光束成形板，这样的反射板元件也可以是镜面反射的、片状镜面反射的和漫射的、或者有光泽的。
为了使能配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率，反射板元件也可以是部分透射的，示例包括具有穿孔的金属反射器或体积漫射器。
在实施例中，光发射设备进一步包括布置在光导的顶表面处或顶表面中的光出耦合元件，该光出耦合元件位于或邻近光导的光入耦合边缘。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，提供了用于配置分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率的另外可能性。
在实施例中，至少一个光源的至少光发射表面相对于所述平面倾斜。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，获得了比与光导平面成直角布置的入耦合边缘更大的入耦合表面。例如，对于45°的倾斜，光入耦合边缘的区域增加到2的平方根倍。因此，容纳具有用于比光导厚度t大的宽度w的光发射表面的光源成为可能。
在实施例中，至少一个光源的光发射表面和光导面的光入耦合边缘都相对于所述平面倾斜。
由此，提供了一种具有简单构造并且更容易组装的光发射设备。
在实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAA
不同于第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
。
因此，提供了一种光发射设备，与当第一和第二角度被选择为相同时相比，利用该光发射设备，获得具有期望的宽的广角分布的向上定向的光输出同时获得具有减小的通量的向下定向的光输出成为可能。
在实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_5A
位于
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
的区间内。在另一个实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_6A
位于
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
的区间内。
例如，如果第一角度选择为45°，则使用具有拥有3 mm宽度w的光发射表面和拥有仅为2 mm厚度t的光导的光源成为可能。
在实施例中，第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008AA
位于
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
的区间内。在另一个实施例中，第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008AAA
位于
Figure DEST_PATH_IMAGE016
的区间内。
发明人已经通过模拟证明，如果选择第一和第二角度，使得它们每个都位于以上指示的区间内，则获得具有期望的宽广角分布的向上定向光输出同时获得具有用于普通实际应用的适当高通量的向下定向光输出成为可能。此外，模拟示出，分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率可以通过选择光导入耦合边缘角度、即第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_7A
同时保持LED光发射表面角度、即第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008AAAA
恒定来配置。类似地，当保持光导入耦合边缘角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_8A
恒定时，分别沿向上方向和向下方向耦合出光导的光之间的比率可以通过选择LED光发射表面角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_5A
来配置。示例性模拟在各图中示出，并将在下面进一步描述。
在实施例中，至少一个光源借助于机械保持设备以这样的方式安装在光导的光入耦合边缘上，使得在光源和光导之间形成气隙。
在实施例中，至少一个光源借助于光学透明焊接安装在光导的光入耦合边缘上。
在替代实施例中，至少一个光源借助于光学透明胶安装在光导的光入耦合边缘上。
在替代或附加于上述两个实施例的实施例中，至少一个光源借助于机械保持设备安装在光导的光入耦合边缘上。
由此，提供了一种光发射设备，利用该光发射设备，以特别简单和直接的方式将具有光发射表面的光源安装在与光导平面成任何期望的第一角度而与第二角度的大小无关成为可能。
机械保持设备具有提供具有特别鲁棒和稳定结构的光发射设备的另外优点，尤其是当与光学透明焊接或胶组合时。
此外，在第二方面中，本发明涉及包括根据本发明的光发射设备的灯、灯具或照具。这种灯、灯具或照具的非限制性示例是用于室内或室外工作空间的直接-间接照明灯具，特别是悬挂式灯具。
注意，本发明涉及权利要求中列举的特征的所有可能组合。
附图说明
现在将参照示出本发明（一个或多个）实施例的附图更详细地描述本发明的这个和其他方面。
图1示出了根据本发明的光发射设备的第一实施例的截面侧视图。
图2示出了根据本发明的光发射设备的第二实施例的截面侧视图。
图3示出了根据本发明的光发射设备的第三实施例的截面侧视图。
图4示出了根据本发明的光发射设备的第四实施例的截面侧视图。
图5示出了根据本发明的光发射设备的第五实施例的截面侧视图。
图6A示出了根据本发明的光发射设备的第六实施例的透视图。
图6B和图6C分别示出了图示根据图6A的光发射设备的光强和照度的图解。在图6B中，径向轴标示作为视角的函数的光输出的坎德拉，而在图6C中，水平轴指示光导处的位置，并且垂直轴是该位置处的发射光。
图7A-图7C分别示出了根据本发明的光发射设备的第七实施例的透视图、截面侧视图和底视图。
图7D和图7E示出了分别图示根据图7A-7C的光发射设备的光强和照度的图解。在图7D中，径向轴标示作为视角的函数的光输出的坎德拉，而在图7E中，水平轴指示光导处的位置，并且垂直轴是该位置处的发射光。
图8A和图8B分别示出了根据本发明的光发射设备的第八实施例的放大截面视图和截面侧视图。
图8C和图8D示出了分别图示根据图8A和图8B的光发射设备的光强和照度的图解。在图8C中，径向轴标示作为视角的函数的光输出的坎德拉，而在图8D中，水平轴指示光导处的位置，并且垂直轴是该位置的发射光。
图9A和图9B分别示出了根据本发明的光发射设备的第九实施例的放大截面视图和截面侧视图。
图9C和图9D示出了分别图示根据图9A和图9B的光发射设备的光强和照度的图解。在图9C中，径向轴标示作为视角的函数的光输出的坎德拉，而在图9D中，水平轴指示光导处的位置，并且垂直轴是该位置处的发射光。
如各图中图示的，为了说明的目的，各层和区域的大小被放大，并且因此，被提供来图示本发明实施例的一般结构。类似的附图标记始终指代类似的元件。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，其中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了透彻性和完整性，并且向技术人员充分传达本发明的范围。
图1示出了根据本发明的光发射设备1的第一实施例的截面侧视图。
通常，并且不考虑实施例，根据本发明的光发射设备1包括光源2和光导3。
光源2包括光发射表面21。光源2适于在操作中发射光。由光源发射的光可以是白光，尽管任何其他颜色的光也是可行的。在附图中所示的实施例中，示出了一个光源2。然而，光发射设备可以包括多于一个、例如两个或三个光源2也是可行的。光源2典型地是LED。
光导3包括顶表面31、底表面32和在顶表面31和底表面32之间延伸的光入耦合边缘33。光导3进一步包括与光入耦合边缘33相对并在顶表面31和底表面32之间延伸的端表面34。此外，平面4被限定为平行于光导3的顶表面31和底表面32中的至少一个延伸。平面4可以被描述为光导3的纵向或纵向延伸的平面。此外，平面4典型地但不是必须垂直于端表面34延伸。
更一般地，并且不考虑实施例，光源2和光导3被布置成使得光源2的光发射表面21和光导3的光入耦合边缘33彼此面对。因此，根据本发明的光发射设备是边缘点亮光发射设备。
光导3的光入耦合边缘33相对于平面4以第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_9A
延伸，并且光源2的光发射表面21相对于平面4以第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE007A
延伸。如从图1可以看出，光源2的光发射表面21和光导3的光入耦合边缘33二者都相对于平面4倾斜。
此外，在图1中所示的实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_10A
和第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_6A
是相同的。作为非限制性示例，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_11A
可以位于
Figure DEST_PATH_IMAGE018
的区间中，或者位于
Figure DEST_PATH_IMAGE020
的区间中。例如，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_12A
可以是10°、30°、45°、60°、80°或90°。同样，作为非限制性示例，第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_7A
可以位于
Figure DEST_PATH_IMAGE022
的区间中，或者位于
Figure DEST_PATH_IMAGE024
的区间中。例如，第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE007AA
可以是10°、30°、45°、60°、80°或90°。
光导3包括厚度t。光源2的光发射表面21包括宽度w。典型地，对于根据本发明任何实施例的光发射设备，光导3的厚度t小于光源2的光发射表面21的宽度w。作为非限制性示例，光导3的厚度t可以是2.2 mm，并且光源2的光发射表面21的宽度w可以是3 mm。
更一般地，并且不考虑实施例，光发射设备1进一步包括光学元件6，该光学元件6适于对光源2发射的不能耦合到光导3中和/或通过光导3的顶表面31泄漏的那部分光进行整形。这部分光约占光源2发射的光总量的33 %。光学元件6是线性折射光学元件。替代地或附加地，光学元件6是线性反射光学元件。举例来说，光学元件6可以是折射透镜、棱镜、TIR元件或反射器。光学元件6包括在光导的部分顶表面31上延伸的表面61。表面61可以是以适合于以期望的方式反射或折射光的方式弯曲的曲面。光学元件6具有高度h，其大小被选择成使能以获得期望光输出的方式形成表面61。在非限制性示例中，高度h可以例如是20 mm。
光发射设备1的光源2借助于光学透明焊接或光学透明胶51安装在光导3的光入耦合边缘33上。
图2示出了根据本发明的光发射设备100的第二实施例的截面侧视图。为了简单起见，在图2中没有示出光学元件6。光发射设备100与上述图1的不同之处在于，光发射设备100的光源2借助于机械保持设备52安装在光导3的光入耦合边缘33上。机械保持设备52适于保持光源2，使得光发射表面21和光入耦合边缘33彼此邻接，并因此直接接触。原则上，机械保持设备52也可以适于保持光源2，使得光发射表面21和光入耦合边缘33间接接触，例如使得在光发射表面21和光入耦合边缘33之间存在小间隙。
此外，光发射设备100包括光出耦合元件11或结构，其布置在光导3的顶表面31处，邻近光导3的光入耦合边缘33。
图3-图5分别示出了根据本发明的光发射设备101、102、103的第三、第四和第五实施例的截面侧视图。光发射设备101、102和103各自凭借以下特征不同于上述图1和图2的光发射设备。
机械保持设备52和光学元件6被提供成一体，因此提供了光发射设备101、102、103的更简单和更鲁棒的结构。
此外，光发射设备101、102和103各自分别包括反射器91、92和93。反射器91、92、93被提供成阻挡通过顶表面31从光导3泄漏出的至少一部分光，并将阻挡的光重定向回到光源2。图3中示出的光发射设备101的反射器91是漫反射器，其尺寸被设计成完全阻挡通过顶表面31从光导3泄漏出的光。图4中所示的光发射设备102的反射器92是漫反射器，其尺寸被设计成阻挡通过顶表面31从光导3泄漏出的一部分光。图5中所示的光发射设备103的反射器93是逆向反射器元件，其形状和尺寸被设计成以这样的方式将从光导3泄漏出的一部分光通过顶表面31发送回到光源2，使得不发生通过光导3的底表面32的泄漏。
图6A示出了根据本发明的光发射设备104的第六实施例的透视图。光发射设备104凭借以下特征不同于上述图1-5的光发射设备。
作为对光学元件6的替代，光发射设备104包括布置在光导3的顶表面31处的反射元件或板7。反射板7为没有耦合到光导3中的光以及通过光导的顶表面31泄露出的光提供简单的朗伯漫反射。由此，获得了向下定向的光束，而没有向上定向的光。取决于所需的向下光束的形状和可选的光束成形板，反射元件或板7也可以是镜面反射的、片状镜面反射的和漫射的或有光泽的。为了提供向上定向的光束，并进一步允许配置向下定向的光束和向上定向的光束之间的比率，反射元件或板7也可以是部分透射的。例如，反射元件或板7可以是带有穿孔的金属反射器或体积漫射器。
图6B示出了图示由根据图6A的光发射设备104发射的光的光强分布的图解。图6C示出了图示由根据图6A的光发射设备104发射的光的照度的图解。这些图示示出，可以获得具有沿向下方向发射的光的宽强度分布的光图案。
注意，根据本发明的光重定向光学器件，即光学元件6和/或7，可以应用于具有厚度t（对应于光源2的光出耦合表面21的宽度w）的光导3，但是也可以应用于具有厚度t（小于光源2的光出耦合表面21的宽度w）的光导3。
图7A-图7C示出了根据本发明的光发射设备105的第七实施例的不同视图。光发射设备105凭借以下特征不同于上述图1-图6的光发射设备。
保持件52和光学元件6提供在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处。因此，光发射设备105还包括两个光源2，在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处有一个光源。然而，为了简单起见，在图7A-图7C中没有示出两个光源2。在这种情况下，光源2的光出耦合边缘33和光发射表面21二者都与平面4成45°角布置。换句话说，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_13A
和第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_8A
二者都是45°。类似地，端表面34也可以与平面4成45°角布置。
此外，如图7C上所示，光发射设备105包括布置在光导3上的点8的图案。点8的图案布置在光导的底表面32上。点8的图案提供了通过光导的底表面32的具有朗伯图案的光的出耦合。点图案的点8可以具有相同的大小，诸如例如直径为1.25至1.5 mm。替代地，点图案的点8可以具有变化的大小。在图6C中所示的实施例中，点8在大小方面从图案中心的直径1.5 m变化到图案边缘的直径1.25 mm。
图7D示出了图示根据图7A-图7C的光发射设备105发射的光的光强的图解。图7E示出了示出根据图7A-图7C的光发射设备105发射的光的照度的图解。这些图示示出了可以获得沿向上方向发射的光的宽的广角的光图案，并且向下通量等于由光发射设备105输出的总通量的49 %。在更精确的图中，光源2提供2流明的输入，并且光发射设备105提供1.72流明的总输出，其中0.84流明沿向下的方向发射。
在图7A-图7E的实施例中，间接照明分量、即向上发射的光具有如图7D中所示的极端蝙蝠翼分布。这使能从相对短的距离获得宽且均匀的天花板照度。直接照明分量、即向下发射的光是朗伯分布。
注意，基于本身已知的解决方案，通常其他光束形状也是可能的，诸如具有出耦合特征的光导，如小平面结构，或具有特定散射特性的受控表面粗糙度或涂料，可选地与光导下方的光束成形板（如MLO或重定向棱镜板）或中央光学箔相组合。
图8A-图8B示出了根据本发明的光发射设备106的第八实施例的不同视图。光发射设备106凭借以下特征不同于上述图1-图7的光发射设备。
保持件52和光学元件6提供在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处。因此，光发射设备106还包括两个光源2，在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处有一个光源。然而，为了简单起见，在图8A-图8B中没有示出两个光源2。
光导3的光出耦合边缘33和光源2的光发射表面21相对于平面4以不同的角度布置。换句话说，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_14A
不同于第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE025
。这是因为如下而获得：除了保持件52之外，在光源2和光导3之间，特别是在光发射表面21和光入耦合边缘33之间提供了空气间隙。可选地，光源2可以进一步借助于布置在间隙中的光学透明焊接或胶53安装在光导3上——特别参见图8A。这样，在所示的实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_15A
约为60°，并且第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_9A
约为45°。当然，可以这样获得任何一组不同的第一和第二角度。类似地，端表面34也可以与平面4成60°角布置。
图8C示出了图示由根据图8A-图8B的光发射设备106发射的光的光强的图解。图8D示出了图示由根据图8A-图8B的光发射设备106发射的光的照度的图解。这些图示示出可以获得沿向上方向发射的光的宽的广角的光图案，并且当与根据图7A-图7E的实施例获得的结果相比时，向下的通量减少到由光发射设备106输出的总通量的42 %。在更精确的图中，光源2提供2流明的输入，并且光发射设备106提供1.76流明的总输出，其中0.74流明沿向下的方向发射。
图9A-图9B示出了根据本发明的光发射设备107的第九实施例的不同视图。光发射设备107凭借以下特征不同于上述图1-图8的光发射设备。
保持件52和光学元件6提供在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处。因此，光发射设备107还包括两个光源2，在对应于光出耦合边缘33和光导3的端表面34的两个相对端的每一个处有一个光源。然而，为了简单起见，在图9A-图9B中没有示出两个光源2。
光导3的光出耦合边缘33和光源2的光发射表面21相对于平面4以不同的角度布置。换句话说，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_16A
不同于第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_10A
。这是因为如下而获得：除了保持件52之外，在光源2和光导3之间，特别是在光发射表面21和光入耦合边缘33之间提供了空气间隙。可选地，光源2可以进一步借助于布置在间隙中的光学透明焊接或胶53安装在光导3上——特别参见图9A。这样，在所示的实施例中，第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_17A
为90°，并且第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_11A
约为45°。在该特定实施例中，只有光源2的光发射表面21因此相对于平面4倾斜。
图9C示出了图示根据图9A-图9B的光发射设备107发射的光的光强的图解。图9D示出了图示根据图9A-图9B的光发射设备107发射的光的照度的图解。这些图示示出了可以获得沿向上方向发射的光的宽的广角的光图案，并且当与根据图7A-图7E和图8A-图8D的实施例获得的结果相比时，向下的通量减少到光发射设备107输出的总通量的30 %。在更精确的图中，光源2提供2流明的输入，并且光发射设备107提供1.77流明的总输出，其中0.54流明沿向下的方向发射。
因此，图7A-图9D总体图示了向上发射的光和向下发射的光之间的比率可以按照期望通过调整光导入耦合边缘33角度、即第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_18A
，同时保持光源光发射表面21角度、即第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_12A
恒定来调整。因此，增加第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_19A
，同时保持第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_13A
恒定，减少向下的通量。类似地，当保持光导入耦合边缘33角度、即第一角度
Figure DEST_PATH_IMAGE004_20A
恒定时，向上发射的光和向下发射的光之间的比率可以按照期望通过调整光源光发射表面21角度、即第二角度
Figure DEST_PATH_IMAGE008_14A
来调整。
因此，可以通过选择不同的第一角度或第二角度来调节泄露光的量，并且从而调节未耦合到光导3中的光量，并且从而调节间接照明分量。替代地或附加地，可以通过增加光源2和光导3的光入耦合边缘33之间的距离来调节泄露光的量，并且从而调节未耦合到光导3中的光量，并且从而调节间接照明分量。然而，增加所述距离可能引起光的发射方向偏离经由光导泄漏的光的方向。因此，部分间接照明分量可能控制较少。
调节向上发射的光和向下发射的光之间的比率的另一种方式是在光导3的顶表面31处或顶表面31中靠近光导3的光出耦合边缘33处添加光出耦合特征。
我们注意到，本发明不限于具有双侧光注入的矩形波导。例如，具有一个圆形倾斜小平面的圆形光导，或者在所有四个侧面上都具有倾斜小平面的矩形光导也是本发明的实施例。
本领域的技术人员意识到，本发明绝不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求书的范围内，许多修改和变型是可能的。
附加地，通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求书中，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引用某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (15)

1. 一种光发射设备（1），包括：
适于在操作中发射光的光源（2），所述光源（2）包括光发射表面（21），以及
光导（3），包括顶表面（31）、底表面（32）和在顶表面（31）和底表面（32）之间延伸的光入耦合边缘（33），其中
平面（4）被限定为与光导（3）的顶表面（31）和底表面（32）中的至少一个平行延伸，其中
光源（2）和光导（3）相对于彼此以这样的方式布置使得光源（2）的光发射表面（21）和光导（3）的光入耦合边缘（33）彼此面对，使得光导（3）的光入耦合边缘（33）相对于所述平面（4）以第一角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE002
）延伸， 光源（2）的光发射表面（21）相对于所述平面（4）以第二角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE004
）延伸，并且第一角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
）和第二角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE005
）中的至少一个小于90°,其中
光发射设备（1）进一步包括线性折射和/或反射光学元件（6），其被布置并适于将光源（2）发射的未耦合到光导（3）中和/或从光导（3）的顶表面（31）泄漏出的光的一部分整形成聚焦光束，所述聚焦光束在光导（3）的顶表面（31）上方以与所述平面（4）成锐角的方式传播。
2.根据权利要求1所述的光发射设备（1），并且进一步包括反射板元件（7），所述反射板元件（7）布置在所述光导（3）的顶侧，并且适于在向下的方向上重定向并且聚焦由所述光源（2）发射并且耦合出所述光导（2）和/或通过所述光导（3）的顶表面（31）从所述光导（3）的顶表面（31）泄漏出的光的一部分。
3.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中所述光导（3）的厚度（t）小于所述光源（2）的光发射表面（33）的宽度（w）。
4.根据权利要求3所述的光发射设备（1），其中所述第一角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
）等于90°。
5. 根据上述权利要求3和4中任一项所述的光发射设备（1），其中所述光导（3）的厚度（t）为2.2 mm，并且其中所述光源（2）的光发射表面（21）的宽度（w）为3 mm。
6.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），并且进一步包括光学元件或点（8），所述光学元件或点（8）被布置并适于在朝向底表面（32）的方向上将光耦合出光导（3）。
7.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），并且进一步包括反射器、漫反射器（91，92）、反射光学元件或回射光学元件（93），所述反射器、漫反射器（91，92）、反射光学元件或回射光学元件（93）被布置和适于将由光源（2）发射并通过光导（3）的顶表面（31）耦合出光导（3）的光的至少一部分重定向回朝向光源（2）的方向上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），并且进一步包括布置在光导（3）的顶表面（31）处或内的光出耦合元件（11），所述光出耦合元件（11）位于或邻近光导（3）的光入耦合边缘（33）。
9.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中光源（2）的光发射表面（21）相对于所述平面（4）倾斜。
10.根据权利要求9所述的光发射设备（1），其中所述光导（3）的光入耦合边缘（33）相对于所述平面（4）倾斜。
11.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中所述第一角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAA
）不同于所述第二角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE006
）。
12.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中所述第一角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAA
）位于
Figure DEST_PATH_IMAGE008
的区间中，或者位于
Figure DEST_PATH_IMAGE010
的区间中。
13.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中所述第二角度（
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
）位于
Figure DEST_PATH_IMAGE012
的区间中，或者位于
Figure DEST_PATH_IMAGE014
的区间中。
14.根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1），其中，所述光源（2）借助于被布置成使得在所述光源（2）和所述光导（3）之间形成气隙的光学透明焊接（51）、光学透明胶、机械保持设备（52）和机械保持设备（52）中的任一种或多种安装在所述光导（3）的光入耦合边缘（33）上。
15.一种包括根据上述权利要求中任一项所述的光发射设备（1）的灯、灯具或照具。
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