DE102011111672A1

DE102011111672A1 - Beleuchtungsvorrichtung und Linse davon

Info

Publication number: DE102011111672A1
Application number: DE102011111672A
Authority: DE
Inventors: Zhi-Ting YE; Kuo-Jui Huang
Original assignee: Wintek Technology HK Ltd; Wintek Corp
Current assignee: Wintek Technology HK Ltd; Wintek Corp
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-03-22
Also published as: US20120051061A1; US8684585B2; TW201209454A; TWI443382B

Abstract

Einen Beleuchtungsvorrichtung und eine dazugehörige Linse werden bereitgestellt. Die Linse umfasst eine umgebende Seitenwand, eine Lichteinfallsfläche, eine Lichteinfallsstruktur und eine Licht emittierende Fläche, Die umgebende Seitenwand umfasst zwei sich gegenüber liegende ebene Abschnitte und zwei sich gegenüber liegende Bogenflächenabschnitte, um eine Referenzachse zu umgeben. Die Lichteinfallsfläche befindet sich an einer Seite der umgebenden Seitenwand, um ein von einer Punktlichtquelle emittiertes Licht zu empfangen. Die Lichteinfallsstruktur, die sich auf der Lichteinfallsfläche befindet, umfasst eine Vielzahl balkenförmiger Vorsprünge. Jeder balkenförmige Vorsprung umfasst eine Vielzahl von ersten Licht streuenden Flächen, die nicht parallel zu der Lichteinfallsfläche sind. Die Licht emittierende Fläche befindet sich auf der anderen Seite der umgebenden Seitenwand und liegt der Lichteinfallsfläche gegenüber. Die Licht emittierende Fläche ist im Wesentlichen kreisförmig. Eine Querschnittsfläche der Linse nimmt allmählich von der Lichteinfallsfläche zu der Licht emittierenden Fläche hin zu.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Linse und eine Beleuchtungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Linse mit einer Lichteinfallsstruktur aufweist.
Stand der Technik
Eine Licht emittierende Diode (LED) ist eine Halbleitervorrichtung. Die Lebensdauer einer LED übersteigt häufig einhunderttausend Stunden und die LED benötigt keine Leerlaufzeit. Außerdem weist die LED die Vorteile einer schnellen Ansprechgeschwindigkeit (ca. 10^–9 Sekunden), kompakter Größe, geringem Energieverbrauch, geringer Umweltverschmutzung, hoher Zuverlässigkeit, Tauglichkeit zur Massenproduktion, etc. auf. Daher ist die Anwendung, bzw. das Anwendungsgebiet der LED ziemlich umfangreich, zum Beispiel megagroße Freiluftanzeigetafeln, Verkehrsampeln, Mobiltelefone, Lichtquellen von Scannern und Faxmaschinen, Beleuchtungsvorrichtungen, und so weiter.
Da die Helligkeit und die Lichtemissionseffizienz der LED weiter zunehmen und die Massenproduktion der weißen LED erfolgreich ist, wird die LED allmählich zur Beleuchtung angewendet. Die LED dient häufig als Punktlichtquelle. Dennoch ist es in den meisten Fällen für die LED erforderlich eine relativ große Fläche abzudecken. Daher ist, wenn die LED als Lichtquelle für Beleuchtung arbeitet, eine Licht streuende Struktur, z. B. eine Linse, erforderlich, um die Angelegenheit des überkonzentrierten Lichts aus einer Punktlichtquelle zu lösen.
8 ist ein Abschnitt einer konventionellen Beleuchtungsvorrichtung mit Linseneinheit. Hier ist die Linseneinheit eine Linse 120', die durch entfernen des oberen Abschnitts eines Kegels gebildet wird. Wenn Licht L1' die Seitenwand der Linse 120' bestrahlt, wird das Licht L1' auf eine reflektierende Schicht 140' reflektiert. Trotzdem kann das Licht L2', dass von der Seitenwand der Linse 120' reflektiert wurde, aus der reflektierenden Schicht 140' hinaus gesendet werden und daher nicht effektiv genutzt werden. Als Resultat trifft die konventionelle Linse auf die Angelegenheit der geringen Lichtnutzungsrate.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist auf eine Linse gerichtet, die einen Lichtweg zur Verbesserung einer Lichtnutzungsrate einer Beleuchtungsvorrichtung anpassen kann.
Die Erfindung ist weiter auf eine Beleuchtungsvorrichtung gerichtet, die eine Lichtquelle effektiv nutzen und eine Lichtemissionseffizienz verbessern kann.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine Linse bereitgestellt. Die Linse umfasst eine umgebende Seitenwand, eine Lichteinfallsfläche, eine Lichteinfallsstruktur und eine Licht emittierende Fläche. Die umgebende Seitenwand umfasst zwei ebene Abschnitte und zwei bogenflächige Abschnitte, bzw. Bogenflächenabschnitte, um eine Referenzachse zu umgeben. Hier liegen sich die zwei ebenen Abschnitte gegenüber und die zwei Bogenflächenabschnitte liegen sich gegenüber. Die Lichteinfallsfläche befindet sich an einer Seite der umgebenden Seitenwand, um ein Licht, dass von einer Punktlichtquelle emittiert wurde, zu erhalten. Die Lichteinfallsstruktur befindet sich auf der Lichteinfallsfläche und umfasst eine Vielzahl von balkenförmigen Vorsprüngen. Jeder der balkenförmigen Vorsprünge umfasst eine Vielzahl von ersten Licht streuenden Flächen, die nicht parallel zu der Lichteinfallsfläche sind. Die Licht emittierende Fläche befindet sich an der anderen Seite der umgebenden Seitenwand und liegt der Lichteinfallsfläche gegenüber. Dabei ist die Licht emittierende Fläche im Wesentlichen kreisförmig. Eine Querschnittsfläche der Linse nimmt allmählich von der Lichteinfallsfläche zu der Licht emittierenden Fläche hin zu.
In einer Ausführung der Erfindung wir eine Beleuchtungsvorrichtung, welche die zuvor erwähnte Linse, einen Licht leitenden Zylinder und eine reflektierende Schicht umfasst, bereitgestellt. Der Licht leitende Zylinder ist an einer der Lichtpunktquelle abgewandten Seite der Linse konfiguriert und im Wesentlichen an der Referenzachse ausgerichtet. Die reflektierende Schicht ist an einer Seite des Licht leitenden Zylinders konfiguriert. Die reflektierende Schicht und einer der zwei ebenen Abschnitte befinden sich auf derselben Seite der Referenzachse.
Basierend auf dem Obigen sind die beiden sich gegenüberliegenden ebenen Abschnitte auf einer Seitenwand der Linse konfiguriert und die ebenen Abschnitte entsprechen der reflektierenden Schicht auf der Beleuchtungsvorrichtung. Daher kann das Licht, dass von einer Punktlichtquelle emittiert wurde, im Wesentlichen die reflektierende Schicht bestrahlen, die die Verbesserung der Lichtemissionseffizienz der Beleuchtungsvorrichtung fördert. Zusätzlich weist die Lichteinfallsfläche der Linse eine Lichteinfallsstruktur auf, die Licht, das von der Punktlichtquelle zur Nutzung emittiert wurde, streuen kann.
Um die zuvor erwähnten und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung verständlicher zu machen, sind im Folgenden Ausführungen, die von Figuren begleitet werden, detailliert beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die begleitenden Zeichnungen stellen einen Teil dieser Spezifikation dar und sind hierin aufgenommen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Hier zeigen die Zeichnungen Ausführungen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundlagen der Erfindung.
1 ist eine schematische Explosionszeichnung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Zeichnung, die einen optischen Betrieb einer Linse gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt.
3 zeigt eine Querschnittsfläche einer Linse gemäß einer Ausführung der Erfindung, wenn eine Referenzachse als Normale genommen wird.
4 und 5 sind schematische Zeichnungen, die die Lichteinfallsstrukturen zeigen.
6A ist eine schematische Zeichnung, die eine Linse gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt.
6B ist eine schematische Zeichnung, die den Lichtweg von Licht zeigt, dass die in 6A dargestellte Linse betritt. Hier betritt das Licht die Linse durch eine Lichteinfallsstruktur und emittiert durch eine Licht emittierende Struktur.
7 ist eine schematische Zeichnung, die eine Linse gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt.
8 ist ein Abschnitt einer konventionellen Beleuchtungsvorrichtung mit Linseneinheit.
Beschreibung der Ausführungen
1 ist eine schematische Explosionszeichnung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 1 umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 100 eine Punktlichtquelle 110, eine Linse 120, einen Licht leitenden Zylinder 130 und eine reflektierende Schicht 140. Beispielsweise sind die Punktlichtquelle 110, die Linse 120 und der Licht leitende Zylinder der Reihe nach auf einer Referenzachse A angeordnet. Beispielsweise passiert in dieser Ausführung die Referenzachse A das Zentrum der Punktlichtquelle 110, das Zentrum der Linse 120 und das Zentrum des Licht leitenden Zylinders 130. Die reflektierende Schicht 140, z. B. eine diffusive reflektierende Schicht gemacht aus einer Schicht weißer Tinte, befindet sich auf einem Abschnitt der Oberfläche 132 des Licht leitenden Zylinders. Der andere Abschnitt der Fläche des Licht leitenden Zylinders 130 gegenüber der reflektierenden Schicht 140 ist sachlich die Licht emittierende Fläche 134. Die Beleuchtungsvorrichtung 100 kann nämlich eine lineare Lichtquelle bereitstellen.
Im Besonderen ist die Punktlichtquelle 110 beispielsweise eine LED Lichtquelle. Um das Licht, dass von der Punktlichtquelle 110 emittiert wurde, zu streuen, das gestreute Licht dazu zu bringen den Licht leitenden Zylinder 130 zu betreten und die benötigte lineare Lichtquelle bereitzustellen, müssen die Linse 120 und die Beleuchtungsvorrichtung 100 zwischen der Punktlichtquelle 110 und dem Licht leitenden Zylinder 130 konfiguriert sein. Nachdem die Linse 120 das Licht, das von der Punktlichtquelle 110 emittiert wurde, gestreut hat und das gestreute Licht den Licht leitenden Zylinder betreten hat, kann ein Abschnitt des Licht von dem Licht leitenden Zylinder 130 aus durch die Licht emittierende Fläche 134 emittiert werden, während der andere Abschnitt des Lichts die reflektierende Schicht 140 bestrahlen kann und dann durch die reflektierende Schicht 140 zu der Licht emittierenden Fläche 134 reflektiert werden kann.
In dieser Ausführung umfasst die Linse 120 eine umgebende Seitenwand 122, eine Lichteinfallsfläche 124, eine Lichteinfallsstruktur 124A und eine Licht emittierende Fläche 126. Die Lichteinfallsfläche 124 ist an einer Seite der umgebenden Seitenwand 122 konfiguriert und ist der Punktlichtquelle 110 zugewandt, um das von der Punktlichtquelle 110 emittierte Licht zu erhalten. Die Lichteinfallsstruktur 124A befindet sich auf der Lichteinfallsfläche 124, um eine raue Struktur bereitzustellen, die Licht, das von der Punktlichtquelle 110 emittiert wurde, streuen kann. Die Licht emittierende Fläche 126 ist im Wesentlichen kreisförmig. Außerdem ist die Licht emittierende Fläche 126 auf der anderen Seite der umgebenden Seitenwand 122 und gegenüber der Lichteinfallsfläche 124 konfiguriert. Hier liegt die Licht emittierende Fläche 126 einem Ende des Licht leitenden Zylinders 130 gegenüber. Eine Fläche der Licht emittierenden Fläche 126 ist im Wesentlichen ähnlich der Querschnittsfläche des Licht leitenden Zylinders 130. Eine Querschnittsfläche der Linse 120 nimmt allmählich von der Lichteinfallsfläche 124 zu der Licht emittierenden Fläche 126 hin zu.
Es sei angemerkt, dass die umgebende Seitenwand 120 dieser Ausführung zwei ebene Abschnitte 122A und zwei Bogenflächenabschnitte 122B umfasst, um die Referenzachse A zu umgeben. Hier liegen sich die zwei ebenen Abschnitte 122A jeweils gegenüber und die zwei Bogenflächenabschnitte 122B liegen sich jeweils gegenüber. Die reflektierende Schicht 140 und einer der zwei ebenen Abschnitte 122A, der an der reflektierenden Schicht 140 angrenzend konfiguriert ist, befinden sich auf der selben Seite der Referenzachse A. Das von der Punktlichtquelle 110 emittierte Licht kann durch die Linse gestreut werden und den licht führenden Zylinder betreten. Zusätzlich können die zwei ebenen Abschnitte 122A das Licht zu der reflektierenden Schicht 140 reflektieren, um so die Lichtnutzungsrate weiter zu verbessern. Daher trägt die Linse 120 zur Lichtemissionseffizienz der Beleuchtungsvorrichtung 100 bei.
2 ist eine schematische Zeichnung, die einen optischen Betrieb einer Linse gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt. In dieser Ausführung weist die Linse 120 zwei gegenüberliegende ebene Abschnitte 122A auf und einer der ebenen Abschnitte 122A grenzt an die reflektierende Schicht 140 an. Daher befinden sich der andere ebene Abschnitt 122A und die reflektierende Schicht 140 jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten der Referenzachse A. Nachdem das Licht L1 und das Licht L2 durch die ebenen Abschnitte 122A reflektiert wurde können das Licht L1 und das Licht L2 beide die reflektierende Schicht 140 bestrahlen und effektiv genutzt werden. Auf dem Resultat von aktuellen Messungen basierend ist, unter gleichen Vorraussetzungen (z. B. wenn die Punktlichtquelle mit 150 Lumen gegeben ist), die Lichtemissionseffizienz der Beleuchtungsvorrichtung, in der eine in 8 abgebildete konventionelle Linse 120' angewendet wird, näherungsweise 55.8 lm/W, während die Lichtemissionseffizienz einer Beleuchtungsvorrichtung 100, bei der die Linse 120 dieser Ausführung angewendet wird näherungsweise 66,27 lm/W ist. Daher können die ebenen Abschnitte 122A dieser Ausführung die Lichtnutzungsrate offensichtlich verbessern.
3 zeigt eine Querschnittsfläche einer Linse gemäß einer Ausführung der Erfindung, wenn eine Referenzachse A als Normale genommen wird. Mit Bezug auf 1 und 3 werden, wenn die Referenzachse A zum Anzeigen der Querschnittsfläche der Linse 120 als Normale genommen wird, die zwei ebenen Abschnitte 122A in der Querschnittsfläche durch die graden Linienabschnitte, die parallel zu einander sind, gebildet, die zwei Bogenflächenabschnitte 122B sind zueinander symmetrisch und die Abstände der zwei Bogenflächenabschnitte 122B zu der Referenzachse A sind gleich. Außerdem sind die Abstände der zwei Bogenflächenabschnitte 122B zu der Referenzachse A größer als die Abstände der zwei ebenen Abschnitte 122A zu der Referenzachse A. Das heißt, die Querschnittsfläche ist der übrige Schnitt eines Kreises, der die Referenzachse A zum Mittelpunkt hat, nachdem der Kreis von zwei parallelen Linien durchschnitten wurde. Genauer ist die Linse 120 im Wesentlichen ein Stumpf, der durch Durchschneiden eines Kegels mit zwei schrägen Ebenen gebildet wurde. Die Linse 120 kann nicht nur durch Durchschneiden eines Kegels gebildet werden, sondern kann auch durch einen einmaligen Formungsprozess mit Benutzung spezifischer Formungswerkzeuge gebildet werden.
Mit Bezug auf 1 ist die Form der Linse 120 in dieser Ausführung der Streuung des von der Punktlichtquelle 110 emittierten Lichts dienlich. Außerdem trägt die Lichteinfallsstruktur 124A, die auf der Lichteinfallsfläche 124 konfiguriert ist, zur Streuung des von der Punktlichtquelle 110 emittierten Lichts bei. Insbesondere stellt die Lichteinfallsstruktur 124A auf der Lichteinfallsfläche 124 eine unebene Struktur bereit. Wenn Licht durch die Lichteinfallsstruktur 124A beeinflusst und daher gestreut wird, kann das Problem von überkonzentriertem Licht gelöst werden.
4 und 5 sind schematische Zeichnungen, die die Lichteinfallsstrukturen zeigen. Wie in 4 und 5 gezeigt, kann die Lichteinfallsstruktur 124A eine Vielzahl von balkenförmigen Vorsprüngen V oder eine Vielzahl von balkenförmigen Vorsprüngen R umfassen. Jeder der balkenförmigen Vorsprünge V umfasst zwei ebene Licht streuende Flächen V1 und V2, beispielsweise. Alternativ umfasst jeder der balkenförmigen Vorsprünge R eine bogenförmige Licht streuende Fläche R1. In der Linse 120 sind die Licht streuenden Flächen V1, V2 und R1 nicht parallel zu der Lichteinfallsfläche 124. Sicherlich kann die Lichteinfallsstruktur 124A in anderen Ausführungen der Erfindung gleichzeitig die balkenförmigen Vorsprünge V und die balkenförmigen Vorsprünge R umfassen. Hier weist jeder der balkenförmigen Vorsprünge V und R eine Ausdehnungsrichtung D auf. Eine Querschnittsfläche eines jeden der balkenförmigen Vorsprünge V, die die Ausdehnungsrichtung D als Normale nimmt, weist ein V-förmiges Profil auf. Eine Querschnittsfläche eines jeden der balkenförmigen Vorsprünge R, die die Ausdehnungsrichtung D als Normale nimmt, weist ein bogenförmiges Profil auf. In anderen Ausführungen der Erfindung kann die Querschnittsfläche eines jeden der balkenförmigen Vorsprünge (nicht gezeigt), die die Ausdehnungsrichtung als Normale nimmt, ein polygonales Profil habe. Die Form der Lichteinfallsstruktur 124A ist nämlich in dieser Ausführung nicht begrenzt. Unzweifelhaft kann das Ausmaß jedes der balkenförmigen Vorsprünge V und R basierend auf unterschiedlichen Anforderungen modifiziert werden.
6A ist eine schematische Zeichnung, die eine Linse gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 6A ist die Linse 220 ähnlich der Linse 120, wobei der Unterschied zwischen beiden darin liegt, dass die Licht emittierende Fläche 226 der Linse 220 eine Licht emittierende Struktur 226A aufweist. Die Linse 220 und die Linse 120 haben ähnliche Strukturen, die Licht emittierende Fläche 226 ausgenommen, und die gleichen Strukturen der Linse 220 und 120 werden durch die gleichen Referenzzeichen repräsentiert und werden hier nicht wiederholt.
In dieser Ausführung umfasst die Licht emittierende Struktur 226A beispielsweise eine Vielzahl von balkenförmigen Vorsprüngen S und jeder der balkenförmigen Vorsprünge S erstreckt sich entlang einer Ausdehnungsrichtung H. Eine Querschnittsfläche eines jeden der balkenförmigen Vorsprünge S, die die Ausdehnungsrichtung H als Normale nimmt, kann ein V-förmiges Profil, ein bogenförmiges Profil oder ein polygonales Profil haben. Hier können sich das V-förmige Profil und das bogenförmige Profil auf jene in 4 und 5 dargestellten beziehen. Jede der balkenförmigen Vorsprünge S kann nämlich zwei ebene Licht streuende Flächen oder eine bogenförmige Licht streuende Flächen umfassen. Außerdem ist die Ausdehnungsrichtung H der Licht emittierenden Struktur 226A im Wesentlichen parallel zu der Ausdehnungsrichtung der Lichteinfallsstruktur 124A in dieser Ausführung. Jedoch wird die Erfindung dadurch nicht begrenzt. Gemäß anderer Ausführungen der Erfindung kann die Ausdehnungsrichtung H der Licht emittierenden Struktur 226A im Wesentlichen senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Lichteinfallsstruktur 124A sein oder die Ausdehnungsrichtung H der Licht emittierenden Struktur 226A kann die Ausdehnungsrichtung der Lichteinfallsstruktur 124A in einem gewissen Winkel schneiden. Die Konfiguration der Licht emittierenden Struktur 226A kann weiter das von der Punktlichtquelle emittierte Licht streuen, was zu einer Verbesserung der Lichtnutzungsrate der Beleuchtungsvorrichtung führt.
6B ist eine schematische Zeichnung, die den Lichtweg von Licht zeigt, dass die in 6A dargestellte Linse betritt. Hier betritt das Licht die Linse durch eine Lichteinfallsstruktur 124A und emittiert durch eine Licht emittierende Struktur 226A. Mit Bezug auf 6A und 6B haben die balkenförmigen Vorsprünge V der Lichteinfallsstruktur 124A beispielsweise die V-förmige Querschnittsfläche und jeder der balkenförmigen Vorsprünge V hat die Licht streuenden Flächen V1 und V2. Ähnlich haben die balkenförmigen Vorsprünge S der Licht emittierenden Struktur 226A eine V-förmige Querschnittsfläche und jeder der balkenförmigen Vorsprünge S hat beispielsweise die Licht streuenden Oberflächen S1 und S2. In dieser Ausführung ist beispielsweise ein eingeschlossener Winkel T1 zwischen den zwei angrenzenden Licht streuenden Flächen V1 und V2 kleiner als ein eingeschlossener Winkel T2 zwischen den zwei angrenzenden Licht streuenden Flächen S1 und S2.
Der Lichtweg von der Punktlichtquelle zu der Lichteinfallsstruktur 124A ist als erster Lichtweg L3 definiert und der Lichtweg von der Lichteinfallsstruktur 124A zu der Licht emittierenden Struktur 226A ist als der zweite Lichtweg L4 definiert. Der von der Licht emittierenden Struktur 226A emittierte Lichtweg ist als dritter Lichtweg L5 definiert. Nachdem das Licht die Lichteinfallsstruktur 124A betreten hat wird das Licht zum ersten Mal gebrochen, denn der Brechungsindex der externen Umgebung unterscheidet sich von dem Brechungsindex der Linse und das gebrochene Licht bewegt sich in der Linse weiter. Wenn das Licht von der Licht emittierenden Struktur 226A emittiert wird, wird das Licht wieder gebrochen, denn der Brechungsindex der externen Umgebung unterscheidet sich von dem Brechungsindex der Linse. In 6B kann klar beobachtet werden, dass der eingeschlossene Winkel zwischen dem verlängerten ersten Lichtweg L3 und dem zweiten Lichtweg L4 T3 ist und ein eingeschlossener Winkel zwischen dem dritten Lichtweg L5 und einer Blindlinie, bzw. funktionslosen Linie (dummy line) L6 parallel zu dem ersten Lichtweg L3 T4 ist. Der eingeschlossene Winkel T4 ist größer als der eingeschlossene Winkel T3.
Die Licht emittierende Struktur kann nicht nur eine balkenförmige Struktur wie oben beschrieben sein sondern kann auch eine Vertiefung sein, wie in 7 angezeigt. 7 ist eine schematische Zeichnung, die eine Linse gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 7 ist die Linse 320 ähnlich der Linse 120, wobei der Unterschied zwischen beiden darin liegt, dass die Licht emittierende Fläche 326 der Linse 320 eine Licht emittierende Struktur 326A aufweist und die Licht emittierende Struktur 326A sachlich eine Vertiefung ist. Daher repräsentieren die gleichen Referenzzeichen in 7 und 1 die gleichen Komponenten.
In dieser Ausführung passiert die Referenzachse A im Wesentlichen das Zentrum der Licht emittierenden Struktur 326A (z. B. die Vertiefung). Daher nimmt ein Abstand von irgend einem Punkt der Licht emittierenden Struktur 326A zu der Lichteinfallsfläche 124 ab zusammen mit einer Abnahme des Abstands von irgend einem Punkt der Licht emittierenden Struktur 326A zu der Referenzachse A. Das heißt, die Tiefe der Vertiefung nimmt zu wenn der Abstand zu der Referenzachse A abnimmt. Dadurch kann die Licht emittierende Struktur 326A das Licht streuen und die Lichtemissionseffizienz der Beleuchtungsvorrichtung verbessern. Es sei angemerkt, dass das Ausmaß der Vertiefung und die Vertiefungsrichtung basierend auf den aktuellen Anforderungen bestimmt werden können. Das Zentrum der besagten Vertiefung befindet sich in dieser Ausführung auf der Referenzachse A, während sich das Zentrum der Vertiefung in anderen Ausführungen nicht auf der Referenzachse befinden kann.
Im Licht des Vorhergehenden ist gemäß dieser Erfindung eine Linse zwischen einem Licht leitenden Zylinder und einer Punktlichtquelle konfiguriert und eine reflektierende Schicht ist an einer Seite des Licht leitenden Zylinders konfiguriert, um eine Beleuchtungsvorrichtung zu bilden. Dort sind zwei ebene Abschnitte an der Seitenwand der Linse und eine der zwei ebenen Abschnitte grenzt an die reflektierende Schicht an. Das von der Punktlichtquelle emittierte licht bestrahlt die ebenen Abschnitte und wird dann zur weiteren Nutzung zu der reflektierenden Schicht reflektiert. Dementsprechend kann die Beleuchtungsvorrichtung dieser Erfindung eine vorteilhafte Lichtemissionseffizienz haben.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die obigen Ausführungen beschrieben wurde, wird es einem Fachmann offensichtlich sein, dass Modifikationen an den beschriebenen Ausführungen vorgenommen werden können ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Entsprechend wird der Schutzbereich der Erfindung durch die angefügten Ansprüche definiert und nicht durch die obigen detaillierten Beschreibungen.

Claims

Linse, umfassend: eine umgebende Seitenwand, umfassend zwei ebene Abschnitte und zwei Bogenflächenabschnitte, um eine Referenzachse zu umgeben, wobei die zwei ebenen Abschnitte sich jeweils gegenüber liegen und wobei die zwei Bogenflächenabschnitte sich jeweils gegenüber liegen; eine Lichteinfallsfläche, die sich an einer Seite der umgebenden Seitenwand befindet, um Licht, dass von einer Punktlichtquelle emittiert wurde, zu empfangen; eine Lichteinfallsstruktur, die sich auf der Lichteinfallsfläche befindet und eine Vielzahl von ersten balkenförmigen Vorsprüngen umfasst, wobei jede der ersten balkenförmigen Vorsprünge wenigstens eine Licht streuende Fläche aufweist, die nicht parallel zu der Lichteinfallsfläche ist; und eine Licht emittierende Fläche, die sich auf der anderen Seite der umgebenden Seitenwand befindet und gegenüber der Lichteinfallsfläche ist, wobei die Licht emittierende Fläche im Wesentlichen kreisförmig ist und ein Querschnittsfläche der Linse allmählich von der Lichteinfallsfläche zu der Licht emittierenden Fläche hin zunimmt.
Linse gemäß Anspruch 1, wobei jeder der ersten balkenförmigen Vorsprünge der Lichteinfallsstruktur eine Ausdehnungsrichtung aufweist, wobei ein Querschnittsfläche eines jeden der ersten balkenförmigen Vorsprünge, die die Ausdehnungsrichtung als Normale nehmen, ein V-förmiges Profil, ein bogenförmiges Profil oder ein polygonales Profit aufweist.
Linse gemäß Anspruch 1 weiter umfassend, eine Licht emittierende Struktur konfiguriert auf der Licht emittierenden Fläche und im Wesentlichen die Referenzachse umgebend.
Linse gemäß Anspruch 3, wobei die Licht emittierende Struktur eine Vielzahl von zweiten balkenförmigen Vorsprüngen umfasst und jeder der zweiten balkenförmigen Vorsprünge eine Ausdehnungsrichtung aufweist, wobei ein Querschnittsfläche eines jeden zweiten der balkenförmigen Vorsprünge, die die Ausdehnungsrichtung von jedem der zweiten balkenförmigen Vorsprünge als Normale nehmen, ein rechteckiges Profit, ein bogenförmiges Profil oder ein polygonales Profil aufweist.
Linse gemäß Anspruch 4, wobei jeder der balkenförmigen Vorsprünge eine Vielzahl von ebenen zweiten Licht streuenden Flächen umfasst, wobei, wenn die Anzahl der wenigstens einen ersten Licht streuenden Fläche größer als eins ist ein erster eingeschlossener Winkel zwischen den angrenzenden ersten Licht streuenden Flächen ist und eine zweiter eingeschlossener Winkel zwischen den angrenzenden zweiten Licht streuenden Flächen ist und der erste eingeschlossene Winkel kleiner als der zweite eingeschlossene Winkel ist.
Linse gemäß Anspruch 3, wobei die Licht emittierende Struktur eine Vertiefung umfasst, so dass ein Abstand von irgend einem Punkt der Licht emittierenden Struktur zu der Lichteinfallsfläche abnimmt zusammen mit einer Abnahme des Abstands von irgend einem Punkt der Licht emittierenden Struktur zu der Referenzachse.
Linse gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Querschnittsfläche der Linse die Referenzachse als Normale nimmt, sind die zwei ebenen Abschnitte in der Querschnittsfläche parallel zu einander.
Linse gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Querschnittsfläche der Linse die Referenzachse als Normale nimmt, die Abstände der Bogenflächenabschnitte zu der Referenzachse gleich sind und größer als die Abstände von den zwei ebenen Abschnitten zu der Referenzachse in der Querschnittsfläche.
Beleuchtungsvorrichtung, umfassend: Linse gemäß Anspruch 1; Licht leitender Zylinder, der an einer der Punktlichtquelle abgewandten Seite der Linse konfiguriert ist und im Wesentlichen an der Referenzachse ausgerichtet ist; und reflektierende Schicht, konfiguriert an einer Seite des Licht leitenden Zylinders, wobei sich die reflektierende Schicht und eine der zwei ebenen Abschnitte auf derselben Seite der Referenzachse befinden.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die reflektierende Schicht eine diffusive reflektierende Schicht ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei ein Licht emittierendes Zentrum der Punktlichtquelle im Wesentlichen an der Referenzachse ausgerichtet ist.