CN114423989A - 用于产生装饰性照明效果的光学结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在照明设备中产生装饰性照明效果的光学结构，以及一种包括该光学结构中至少之一的照明设备，其中该光学结构包括形成为单件并且包括至少一个开口的光学元件；以及LED灯丝，其包括基板和布置在所述基板上的多个光源，所述基板至少部分地由柔性材料制成；其中该至少一个开口被适配成接纳该LED灯丝，使得该LED灯丝的一部分延伸穿过该至少一个开口的环绕壁并且至少部分地被该至少一个开口的环绕壁包围，使得该LED灯丝被该光学元件的该至少一个开口引导并且借助于该至少一个开口被保持在位，并且其中从该LED灯丝发射的光与该光学元件相互作用。

Description

用于产生装饰性照明效果的光学结构
技术领域
本发明涉及一种用于在照明设备中产生装饰性照明效果的具有柔性灯丝的光学结构。本发明还涉及包括这种光学结构的照明设备，以及制造这种光学结构的方法。
背景技术
白炽灯正迅速被基于发光二极管(LED)的照明解决方案(如LED灯丝灯)所替代。然而，这些灯具有白炽灯泡的外观是用户所理解和期望的。为此，可以简单地利用用于生产基于玻璃的白炽灯的基础设施，并用LED灯丝代替传统的灯丝。其中一个构思是基于由柔性材料制成的并放置在这种灯泡中的LED灯丝。这些灯的外观是非常好理解的，因为它们实现全向照明，看起来高度装饰性，并且由于灯丝基板的柔性，它们可以被制造成各种形状，例如螺旋形或盘旋形。
在CN108916677中提供了这种具有柔性LED灯丝的LED灯丝灯泡的一个示例，其中LED灯丝缠绕在灯的芯柱周围。该芯柱包括支撑线，该支撑线具有形成用于固定LED灯丝的环的弯曲端。LED灯丝形成提供更均匀照明的螺旋形状。LED灯丝还包括相对于灯泡顶部布置的具有圆弧形状的顶部。这种布置防止在灯泡顶部产生黑点。
尽管现有技术中公开的这种灯泡旨在提供更均匀和装饰性的照明，但是存在与所公开的灯泡相关的显著缺点。该灯依靠具有附着的线支撑件的中心固定装置来承载LED灯丝。这又增加了材料成本，并且由于线支撑件和中心结构改变了LED灯丝的美学外观，并且甚至可能使预期的照明效果扭曲，对于用户来说仍然具有令人不快的外观。
因此，在本领域中需要进一步开发更吸引人且成本有效的照明解决方案以实现高度装饰性的照明效果。
发明内容
本发明的一个目的是克服或至少减轻一个或多个上述问题，并且提供一种改进的光学结构，用于在照明设备中产生具有美学外观的装饰性照明。
根据本发明的第一方面，这个和其他目的是通过一种用于在照明设备中产生装饰性照明效果的光学结构来实现的，该光学结构包括：光学元件，该光学元件形成为单件并且包括至少一个开口；LED灯丝，该LED灯丝包括基板和布置在该基板上的多个光源，该基板至少部分地由柔性材料制成；其中该至少一个开口被适配成接纳该LED灯丝，使得该LED灯丝的一部分延伸穿过该至少一个开口的环绕壁并且至少部分地被该至少一个开口的环绕壁包围，使得该LED灯丝被该光学元件的该至少一个开口引导并且借助于该至少一个开口被保持就位，并且其中从该LED灯丝发射的光与该光学元件相互作用。
在本公开的上下文中，LED灯丝提供LED灯丝光并且包括以线性阵列布置的多个发光二极管(LED)。优选地，LED灯丝具有长度L和宽度W，其中L>5W。LED灯丝可以布置成直线结构或非直线结构，例如弯曲结构，2D/3D盘旋或螺旋线。优选地，LED布置在细长载体上，例如基板，其可以是刚性的(例如由聚合物，玻璃，石英，金属或蓝宝石制成)或柔性的(例如由聚合物或金属制成，例如膜或箔)。
在载体包括第一主表面和相对的第二主表面的情况下，LED被布置在这些表面中的至少一个上。载体可以是反射的或透光的，例如半透明的并且优选地，透明的。
LED灯丝可以包括至少部分地覆盖多个LED的至少一部分的封装剂。封装剂还可以至少部分地覆盖第一主表面或第二主表面中的至少一者。封装剂可以是柔性的聚合物材料，例如硅树脂。此外，LED可以设置成发射例如不同颜色或光谱的LED光。封装剂可以包括发光材料，该发光材料被配置为将LED光至少部分地转换为转换光。发光材料可以是磷光体，例如无机磷光体和/或量子点或棒。
LED灯丝可以包括多个子灯丝。
在本公开的上下文中，表述“包围”是非限制性的，并且应被解释为形成部分地或完全地围绕安装在开口内的LED灯丝的边界。换言之，安装在开口中的LED灯丝的部分可以被开口的周边或部分地围绕LED灯丝的部分的开口的壁部分地包围。因此，开口不必在所有侧面上闭合。然而，开口可以完全包围LED灯丝的部分，形成围绕安装在开口中的LED灯丝的部分的完整边界。
这里的“相互作用”应被理解为光与物质的光学相互作用，例如光可以通过光学元件/在光学元件内被部分地反射、被部分地耦入、耦出、折射或透射。
本发明基于以下洞见：通过将具有部分地由柔性材料制成的基板的LED灯丝直接安装在包括一个或多个开口的光学元件上，可以产生改进的装饰性照明效果。此外，从LED灯丝发射的光可以与光学元件相互作用，例如光可以部分地耦入光学元件中和/或被光学元件反射。在本公开的其余部分中，具有部分由柔性材料制成的基板的LED灯丝也可被称为“柔性LED灯丝”。根据本发明，消除了使用附加部件如导线、环、胶等将柔性LED灯丝固定到例如传统的芯棒或芯柱的需要，上述固定的唯一目的是将LED灯丝保持就位。相反，通过使用本发明的光学结构，可以将LED灯丝安装到光学元件的开口中，该光学元件引导LED灯丝引导并且将其保持就位，从而提供所需的机械支撑和稳定性。此外，由于LED灯丝发出的光与光学元件相互作用，光学元件的光学特性产生期望的光学效果。光学元件优选地是细长的光学元件。
此外，由于LED灯丝可以可移除地安装到光学元件的开口中而不需要任何附接环或胶，所以它可以在任何时间(例如在制造过程期间)断开和/或重新安装到开口中。
这种布置允许从LED灯丝发出的光的外观的通用和可定制的成形，并且可以以低成本和较少材料消耗来容易地制造。
多种光学半透明材料，例如诸如玻璃或塑料的透明材料可用于制造光学元件。
柔性LED灯丝可以具有盘旋/螺旋或曲折形状或任何其它任意形状，其被形成为插入并配合到光学元件的开口中。柔性LED灯丝可以形成在一个平面中，例如在一个平面中弯曲，或者形成在3D结构中。
这里，“开口”将被广义地解释，并且简单地指在光学结构的光学元件的任何部分中形成的凹部、通孔、狭缝、孔或间隙等。开口可以具有各种形状、尺寸和定向，以便LED灯丝插入其中和/或从其延伸穿过。开口可以布置在光学元件的一个或多个边缘表面上，例如布置在光学元件的周边上。开口可以是分立的和/或连接的开口，并且穿过/钻过光学元件，从而允许LED灯丝从光学元件的一侧延伸穿过到另一侧。因此，LED灯丝可以延伸穿过光学元件的部分或整个长度和/或宽度和/或深度。
LED灯丝可以具有类似于开口的尺寸，形状和横截面。例如，开口和LED灯丝都可以具有圆形或半圆形横截面。此外，LED灯丝可以相对于光学结构的纵轴以各种角度布置在开口中。LED灯丝可以简单地插入/装配到开口中，被夹紧到开口中或套接(hedged)到或卡扣到开口中。开口/凹部的几何形状也可以不同于LED灯丝，例如开口/凹部的横截面可以小于LED灯丝的横截面。
根据一个实施例，光学元件可以由光导材料制成。因此，光学元件可以是沿其整个区域和/或长度传输光的细长光学元件，从而允许产生受控的光分布和可定制的装饰性照明效果。此外，光可仅沿细长光学元件的一部分或部分传输，并被细长光学元件的其它部分和/或其它相邻光学部件提取、耦入和/或反射。由光导材料制成的光学元件在某些情况下也可称为光导。
根据一个实施例，所述至少一个开口的所述环绕壁可以包括光耦入表面，用于使从所述LED灯丝发射的光进入所述光学元件，使得光可以经由所述光耦入表面至少部分地耦入所述光学元件。光学元件可以由LED灯丝点亮，并且光通过全内反射(TIR)在光学元件的整个区域或光学元件的一部分上传输。
根据一个实施例，该光学元件可以进一步包括多个光提取特征，其中该多个光提取特征被配置成从该光学元件耦出/提取光。光提取特征可以例如是任何凹入、穿孔，弯曲或波状结构，或尖锐的光耦出特征，其可以例如与光学元件图案化成一体和/或印刷在光学元件的顶部上等，布置在光学元件上和/或与光学元件形成一体。可以通过抵消TIR的提取/耦出特征从光学元件提取光。
根据一个实施例，该光学元件可以进一步包括多个穿孔，该多个穿孔形成装饰图案，使得当该多个穿孔被从所述LED灯丝发射的光照亮时可以展示该图案。这样，通过本发明的具有集成图案的光学结构实现了效果，所述集成图案优选地对应于图像、文本、标识等，从而通过利用耦入到光学元件中或由光学元件反射的发射光产生另外的装饰性照明图案。因此，不需要布置由LED灯丝发出的光照亮的外部图案或形状；除了其它装饰效果之外，光学元件本身还产生装饰图案。照射部分或全部的集成装饰图案的光可以是已经耦入到光导中并到达在光导内的其行进路径上的穿孔的光。穿孔因此可用作光提取特征或光耦出表面并抵消TIR，从而示出穿孔的装饰图案。光也可以通过来自光学元件的反射到达穿孔。
根据一个实施例，光学元件可以由光反射材料制成。因此，光学元件可以在一个或几个方向和定向(例如向上或向下的方向)上部分或全部地反射从LED灯丝发射的光。由光反射材料制成的光学元件在某些情况下也可称为光反射器。
可以定制光反射器的形状和定向以实现期望的装饰性照明效果。光反射器可以优选地由漫反射聚合物制成。反射器也可以是镜面反射器、棱镜反射器、或包括光重定向特征和具有反射涂层的表面等。
根据一个实施例，光学元件还可以包括光反射表面，其适于至少部分地反射从LED灯丝发射的光和/或从光学元件提取的光。这允许利用光学元件的光导和光反射特性两者，因为光被部分地耦合到光导中并且被光反射表面部分地反射，所以可以产生更复杂的装饰性照明效果。
根据一个实施例，该光学元件可以进一步包括多个至少部分弯曲的光反射特征，这些光反射特征从该光学元件的参考平面弯曲出来并且被布置成邻近该至少一个开口。
当光学元件的表面是平坦的(不包括由于弯曲特征引起的表面变化)时，该光学元件的参考平面是大体平行于该光学元件的表面的该光学元件的法平面。因此，弯曲特征68弯曲到光学元件20的平坦表面的平面之外。这样，可以将从LED灯丝发射的光和/或从光导提取的光重定向到光学结构的某些部分。例如，光可以在向上和/或向下的方向上，即朝向光学结构的上部和/或下部，被弯曲的光反射特征完全或部分地反射。还可以相对于光学结构侧向地或在横向方向上重定向光。这种布置的优点是实现可定制的空间光分布。
根据一个实施例，光学元件可以由光导材料片和/或多个相交的光导材料片制成。光学元件还可以由光反射材料片和/或多个相交的光反射材料片制成。
这样，通过以相对于彼此的不同角度和定向布置多片光导和/或光反射段，可以实现一个优点。
根据一个实施例，布置在凹部/开口中的LED灯丝的部分可以延伸，使得在与光学结构的纵轴相交的点处，LED灯丝的部分的切线垂直于光学结构的纵轴。换句话说，LED灯丝在交叉点的切线可以更优选地相对于光学结构的纵轴以水平定向布置。在一些实施例中，LED灯丝的部分在与光学结构的纵轴相交的点处的切线可以相对于光学结构的纵轴以第一角度布置，并且其中第一角度可以在10度到90度之间的范围内，更优选地在30度到90度之间，并且最优选地在80度到90度之间。
根据一个实施例，在操作中，光学元件内的光的主方向可以与光学元件的纵轴平行和/或遵循光学元件的形状。
根据一个实施例，LED灯丝的两个或多个部分可以被布置成延伸穿过光学元件的相应的两个或多个开口。此外，LED灯丝的两个或更多个部分可以被布置为延伸穿过光学元件的相同的至少一个开口。在一些实施例中，多个LED灯丝可以安装在同一光学元件上，即多个LED灯丝中的每一个LED灯丝的至少一部分可以延伸穿过光学元件的至少一个开口。在其他实施例中，多个LED灯丝中的每个LED灯丝的两个或更多个部分可以插入并延伸穿过光学元件的相应的两个或更多个开口。
根据本发明的第二方面，提供了一种照明设备，该照明设备包括根据以上权利要求中任一项所述的至少一个光学结构；其中在操作中，所述照明装置被配置成提供装饰性照明效果。该方面可以表现出与第一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
根据本发明的第三方面，提供了一种制造根据前述权利要求中任一项所述的光学结构的方法，其中该光学结构的光学元件是通过以下各项之一制成的：挤出，注射成型，压花和激光切割。该方面可以表现出与第一和/或第二方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
应当注意，本发明涉及权利要求中所记载特征的所有可能组合。
附图说明
现在将参考示出本发明实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面。
如图所示，为了说明的目的，某些特征被放大或可能被放大，因此，提供这些特征是为了说明本发明的实施例的一般结构。相同的附图标记始终表示相同的元件。
图1a示出了包括根据本发明至少一个实施例的光学结构的灯泡。
图1b示出了根据本发明实施例的光学结构。
图1c示出了根据本发明另一实施例的光学结构。
图2a示出了根据本发明一个实施例的图1a的光学结构的一部分的放大侧视图。
图2b示出了根据本发明另一实施例的图1a的光学结构的一部分的放大侧视图。
图3a至图3e示出了根据本发明的一些实施例的光学结构的截面正视图。
图4a示出了根据本发明另一实施例的光学结构的透视图。
图4b示出了图4a中的光学结构的一部分的横截面。
图5a示出了根据本发明另一实施例的光学结构的透视图。
图5b示出了图5a中的光学结构的一部分的横截面。
图6a至图6e示出了根据本发明一些实施例的光学元件的各种几何形状。
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，在附图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限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并且将本发明的范围完全传达给技术人员。
图1a示出了包括光学结构10的诸如灯泡/灯61的照明设备，该光学结构10包括由根据本发明实施例的细长光学元件20支撑的一个或若干个(在所示情况下为两个)LED灯丝30。
LED灯丝30优选地由柔性基板制成。例如，诸如发光二极管(LED)的多个固态光源被放置在柔性PCB(印刷电路板)上以产生柔性LED灯丝30。封装剂(未示出)可以至少部分地封装多个LED。该封装剂还优选是柔性的，例如由硅树脂(橡胶)制成，该封装剂还可以至少部分地(优选完全地)覆盖基板的第一主表面。封装剂还可以覆盖LED的第二主表面的至少一部分。
光学结构10用于在灯泡61中产生装饰性照明效果。灯泡/灯61还可以包括基座80和所需的电接触/电极90，该电接触/电极90提供与外部电源或任何附加接触点的电接触。当然，基座80和电极90的不同布置也是可能的。光学结构10可以物理地和/或电气地连接到灯泡/灯61的基座80。注意，本发明不仅可应用于灯泡，而且可应用于其它照明设备，例如灯具。
在图1b和图1c中更详细地示出了细长光学元件20的两个示例的透视图，其中该细长光学元件大致成形为类似平板/片。在图3a－3e中以截面示出了细长光学元件的五个其他示例。细长光学元件20的最长延伸可以在z方向上(即，这里是灯泡61的光轴或对称轴)，然而它也可以在x方向或y方向上延伸。
应当注意，光学元件不必是细长的或平坦的，而是也可以成形为类似盘和/或包括弯曲/弯折特征。光学元件20例如可以是矩形立方体(具有低厚度(例如在y方向上延伸)，例如在0.1mm和5mm之间的范围内，优选地在1mm和3mm之间)。光学元件20还可以具有弯曲形状，例如曲折形状。
光学元件20可以是半透明的，例如透明的(清澈的)，并且可以例如由诸如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))，PC(聚碳酸酯)或PS(聚苯乙烯)的光导材料制成。在细长光学元件20是部分柔性的情况下，它可以由硅树脂或PVC(聚氯乙烯)制成。细长光学元件20可以由诸如漫反射聚合物的光反射材料制成。它可以是含有氧化钛(TiO2)颗粒的聚合物片。它也可以是微孔聚合物。它也可以是在其一些或全部表面上提供有金属的反射层/涂层(诸如铝或银基材料层/涂层)的片状聚合物。光反射材料可以优选地具有85％的反射率，即它们反射入射在由这种材料制成的表面上的光的85％。它们可以更优选地具有90％的反射率或最优选地具有92％的反射率。
图1b和图1c中的光学元件20形成有至少一个开口，这里为通孔41的形式。在光学元件20的其它实施例中，如图3a－图3d所示并在下面更详细地讨论，开口不是通孔，而是元件20的外边界中的凹部40。开口40，41优选地与细长光学元件20的其余部分集成，即与细长光学元件20的其余部分形成一体。光学元件20可以包括多个N个开口，其中优选N≥5，更优选N≥10，最优选N≥15，例如N＝20。
根据本发明，开口40，41被配置为机械地将柔性LED灯丝30保持就位，并且沿着细长光学元件20的面积和/或长度和/或宽度和/或深度引导LED灯丝。因此，通过本发明的光学元件20，LED灯丝30与光学元件20直接机械和光学接触。因此，消除了对用于将LED灯丝30固定在光学结构10上的附加紧固装置的需要。这显著地降低了用于将LED灯丝布置在诸如灯泡61的照明设备内的制造复杂性和材料消耗。这又降低了每单位产品的总成本并支持更加环境可持续的生产。
开口40，41可以具有不同的几何结构或形状，例如圆形，半圆形，六边形，矩形等，并且提供边界，该边界在通孔40的情况下完全包围LED灯丝30的延伸穿过开口40，41的部分42，并且在凹部41的情况下部分包围LED灯丝30的延伸穿过开口40，41的部分42。开口40，41可具有称为D1的直径，其可类似于、小于或大于LED灯丝42的延伸穿过开口40，41的部分的直径D2。优选地，每个开口40，41基本上被延伸穿过开口40，41的LED灯丝的部分42填充，以便确保期望的光学相互作用。
在通孔41的情况下，直径D1优选地大于D2，以便于灯丝通过孔41插入。直径D1接近D2或近似等于D2对于将灯丝固定在孔41中是有利的。直径D1甚至可以小于D2。通常，通孔41可以具有直径D1，使得D1>D2>2D1。
在凹部40的情况下，直径D1通常与直径D2大致相同。凹部还具有侧向孔，灯丝通过该孔被推入凹部中。优选地，该开口的宽度略小于直径D2，以在灯丝放置就位后将灯丝保持在凹部中。如果将该宽度称为W，则通常W<D2<D1。
图2a至图2b示出了细长光学元件20的放大部分，例如图1a的光学元件20的放大部分60。LED灯丝30的部分42延伸穿过相应的通孔41(类似的原理也适用于凹部40)。在图2a中，LED灯丝30的部分42在部分42与光学结构10/细长光学元件20的纵轴“A”的交点处的切线“B”相对于细长光学元件20的纵轴“A”形成第一角度“θ”。第一角度'θ'可以在10度至90度之间的范围内，更优选地在30度至90度之间，并且最优选地在80度至90度之间。在一些实施例中，LED灯丝的部分42还可以延伸穿过开口41，使得与纵轴'A'的几个交点可以相对于纵轴'A'形成变化的角度，例如除了第一角度'θ'之外还形成第二角度(未示出)。这里，细长光学元件20由光导材料制成，并具有光反射特性的表面62。从LED灯丝30发射的光，即从布置在孔41的内壁43附近的部分42发射的光，如箭头63所示部分地耦合到细长光学元件20中，并通过TIR在光导20内传输。光也部分地从光导20的表面62反射，如箭头64所示。这样，进一步增强了装饰性照明效果。
在图2b中，LED灯丝30的部分42延伸穿过开口41，其切线垂直于纵向轴线'A'，即'θ'＝90度。
如这里所示，只有一个单个LED灯丝30延伸穿过每个开口40，41。然而，光学结构10可以优选地包括延伸穿过开口40，41的至少10个LED灯丝30，更优选地至少15个LED灯丝30，最优选地至少20个LED灯丝30。
光导20可以包括多个光提取特征(未示出)以从光导20提取光或将光耦合出来。光提取特征可以是至少部分弯曲的光提取特征，其扩展/覆盖在光导20的整个或部分上并且被配置成抵消TIR。
磷光体或光漫射/散射材料层可以覆盖诸如硅橡胶的柔性基质中的LED的表面。LED灯丝的直径优选在1mm和3mm之间。如图1a至图1b所示，LED灯丝可以具有螺旋或曲折形状，或者以任意弯曲的任意路径定向和缠绕。
如上所述，图3a至图3e示出了根据本发明不同实施例的光学结构的截面图，其中根据所需应用，凹部40形式的开口的形状不同。例如，在图3a中，凹部40具有近似半圆形的横截面，并且穿过凹部40的LED灯丝30的部分42具有与凹部40的尺寸(即直径)相似的尺寸(D1≈D2)的圆形横截面。因此，在制造期间，LED灯丝30的部分42可以容易地插入到相应的凹部40中。然而，在图3b中，凹部被成形为例如具有带有锥形壁的近似半椭圆形截面，使得LED灯丝30的部分42被夹紧到凹部40中，使得它们被机械地固定在凹部40内。在图3c所示的又一实施例中，凹部40可相对于细长光学元件20的纵轴'A'以第一角度'θ'布置，因此LED灯丝30的部分42可固定在成角度的凹部40内。图3d示出了另一实施例，其中LED灯丝30的部分42通过卡扣机构固定到凹部40中。在该实施例中，凹部40具有比LED灯丝30的直径小的开口/入口部分(凹部壁的一部分被去除以允许进入凹部)40a，因此通过在所示箭头的方向上施加机械力而将LED灯丝30插入凹部40中。在不同的实施例中，凹部40形成在具有定制形状的细长光学元件20中，该定制形状例如成形为类似于平坦平面的曲轴，后者具有相对于纵轴'A'以直角延伸的臂65和设计在每个延伸臂65中的凹部40。
主要参照图4a和图4b，尽管原理可应用于所有实施例，但图4a中的开口、通孔41还可包括用作光耦入表面的至少一个环绕壁43，使得从LED灯丝发射的光进入并耦合到光学元件20中。箭头示出了耦合到细长光学元件20中的光的方向。例如当耦入表面43部分地或全部由光反射材料制成和/或可以至少部分地涂覆有光反射涂层时，光也可以被耦入表面43完全地或部分地反射。当光学元件20是光导时，在操作期间在耦入表面43处进入光导20的光通常可以通过(例如在光导20的两个相对表面50和51处的)全内反射(TIR)在光导20的整个区域上传输。相对的表面50和51通常可以是平行的。然而，光可以在光导20的任何其它表面(未示出)处通过TIR在光导20内传输。光可以通过TIR在光导20的表面处反射至少3次，更优选至少4次，最优选至少5次。
图4a中的光学元件20还包括多个光提取结构66，例如凹入和/或穿孔。这些结构66可以形成布置在细长光学元件20的任何部分上的装饰性图案(在该示例中为花朵)，使得在操作中，当从LED灯丝发射并耦合到光导20中的光到达穿孔66时，光将被耦出，并且图案可以被可见地点亮。由元件20或反射结构62反射的光也可以到达结构66。穿孔66可以例如通过激光形成图案来而被制造进反射元件或光导。如图4b中所示，穿孔66在此是具有表面67的通孔，这些表面可以起到类似于耦出特征/光提取特征的作用，并且因此抵消了光通过细长光学元件20内部的全内反射的传输。这又导致装饰图案的点亮和示出。
在图5所示的不同实施例中，细长光学元件20可优选地在开口40，41附近包括弯曲特征68。在该实施例中，弯曲和/或弯折特征68被弯折出光学元件20的平坦表面的参考平面'C'并且优选地由光反射材料制成。弯曲特征68优选地具有如下的曲率半径，该曲率半径与半径在5mm和50mm之间的范围内的圆的一段相对应。反射器特征68将从LED灯丝30的部分42发射的光在某些方向上反射，例如在光学结构的横向方向(如本例中的箭头所示)和/或向上方向和/或向下方向上。这样，图1a的灯泡的某些部分，例如灯泡的顶部和/或灯泡的侧面具有增强的装饰性照明效果。
图6a至图6e示出了光学元件的各种形状。光学元件可以是细长平板(图6a)，例如聚合物片，它也可以形成为圆盘(图6b)，或多个交叉片(图6c)，中空圆柱体(图6d)或中空矩形长方体/棒(图6e)。然而，对于本领域技术人员而言，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，根据需要修改其他形状和/或几何结构以实现期望的照明轮廓是显而易见的。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。例如，灯泡可以包括多于一个根据本发明的光学结构。可替换地或附加地，每个光学结构可以包括多于一个的光学元件。光学元件还可以包括多个柔性LED灯丝。此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，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所公开实施例的变型。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叙述某些措施的仅有事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (14)

1.一种用于在照明设备(61)中产生装饰性照明效果的光学结构(10)，所述光学结构包括：
光学元件(20)，其形成为单件并且包括至少一个开口(40；41)；
LED灯丝(30)，包括基板和布置在所述基板上的多个光源，所述基板至少部分地由柔性材料制成；
其中所述至少一个开口被适配成接纳所述LED灯丝，使得所述LED灯丝的一部分(42)延伸穿过所述至少一个开口的环绕壁(43)并且至少部分地被所述至少一个开口的所述环绕壁(43)包围，使得所述LED灯丝由所述光学元件的所述至少一个开口引导并且借助于所述至少一个开口被保持就位，并且其中从所述LED灯丝发射的光与所述光学元件相互作用，并且
其中所述LED灯丝(30)的两个或更多个部分(42)被布置成延伸穿过所述光学元件(20)中的相应的两个或更多个开口(40；41)。
2.根据权利要求1所述的光学结构，其中所述光学元件(20)由光导材料制成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述至少一个开口的所述环绕壁(43)形成用于从所述LED灯丝发射的光进入所述光学元件(20)的光耦入表面，使得光经由所述光耦入表面至少部分地耦合进入所述光学元件。
4.根据权利要求3所述的光学结构，其中所述光学元件(20)还包括多个光提取特征。
5.根据权利要求1所述的光学结构，其中所述光学元件(20)由光反射材料制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述至少一个开口包括布置在所述光学元件的周边处的至少一个凹部(40)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述至少一个开口包括在所述光学元件中的至少一个通孔(41)。
8.根据权利要求2所述的光学结构，其中所述光学元件(20)还包括光反射表面(62)，所述光反射表面适于至少部分地反射从所述LED灯丝发射的光和/或从所述光学元件提取的光。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述光学元件(20)由所述光导和/或光反射材料制成，所述光导和/或光反射材料具有盘(71)、中空圆柱体(73)和中空矩形条(74)中的任一种的几何形状。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述LED灯丝(30)的所述部分(42)相对于所述光学结构(10)的纵轴(A)以第一角度(θ)布置，并且其中所述第一角度在10度到90度之间的范围内，更优选地在30度到90度之间的范围内，并且最优选地在80度到90度之间的范围内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述光学元件(20)还包括多个穿孔(66)，所述多个穿孔形成装饰图案，使得当所述多个穿孔被从所述LED灯丝发射的光照射时所述图案被示出。
12.根据前述权利要求中任一项所述的光学结构，其中所述光学元件(20)还包括多个至少部分弯曲的光反射特征(68)，所述光反射特征(68)弯曲到所述光学元件(20)的参考平面之外并且被布置成邻近所述至少一个开口。
13.一种照明设备(61)，包括：
至少一个根据前述权利要求中任一项所述的光学结构(10)；其中在操作中，所述照明设备被配置成提供装饰性照明效果。
14.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的光学结构(10)的方法，其中所述光学结构的所述光学元件(20)是通过以下之一制成的：挤出、注射成型、压花和激光切割。
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