CN103119355B - 定向光输出装置 - Google Patents

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Abstract

一种光输出装置，其具有长条形布置的至少一个LED发光机构、承载该LED发光机构的支承件和可与该支承件连接的光放射元件。光放射元件具有在此尽量散射透射光的第一区域(41)。它还具有在此比在第一区域内明显减弱地散射透射光的第二区域(40)。

Description

定向光输出装置
技术领域
本申请的主题是光输出装置，其包括呈长条形布置的LED发光机构、承载LED发光机构的支承件和可与该支承件连接的光放射元件。本申请的另一主题是灯。
背景技术
LED光源的光效率已经得到改进，这可使其用于通用照明目的看起来是让人感兴趣的。LED光源的特点是其效率和在遵守工作条件时非常可靠。但其光放射特性还有要遵守的工作条件从根本上就不同于传统发光机构例如像白炽灯、荧光管或气体放电灯，因此，现有的灯结构看起来只能在付出显著成本的情况下改装。LED光源此外发射出方向很确定的点状光。这与传统的发光机构相比开创了附加的应用领域。
发明内容
本发明的任务是提供一种光输出装置，它优化了用于现有灯结构的改装成本并且同时允许照明足够灵活。
基于以下想法：“LED和传统光源的光放射特性和安装位置因为要遵守相应发光机构的工作条件而是彼此不同的”，所以提出了一种光输出装置，它具有长条形布置的LED发光机构、承载该LED发光机构的支承件和可与支承件连接的光放射元件。光放射元件具有在此尽量散射透射光的第一区域。另外，它具有在此比在第一区域弱许多地散射透射光的第二区域。因此，允许在基本上常见的灯结构中可以利用LED发光机构的最初未被散射的光和散射的光。
在两个区域内的不同强度的散射此时最好通过具有不同光学特性的不同材料来获得。或者，也可以在两个区域内采用厚度不同的唯一材料。
另外，也可选地采用共同材料，其中添加有数量不同的散射颗粒。
为了进一步提高照明灵活性，还可以在光放射元件的外表面上施加棱柱形的凸起和/或凹槽，以偏转未经散射的光。
附图说明
以下，将结合示出本发明的一个有利实施例的附图来举例描述本发明，其中：
图1示出了根据本发明的灯的一个实施例，
图2示出了根据本发明的装置的第一实施例的细节图，
图3示出了根据本发明的装置的第二实施例的细节图，
图4示出了根据本发明的装置的第三实施例的细节图，和
图5示出了根据本发明的装置的第四实施例的细节图。
具体实施方式
首先，结合图1来描述本发明的灯的整体结构。接着，结合图2-5来示出本发明装置的尤其是所包含的光放射元件的真正工程结构和工作方式。在相似的视图中有时没有重复示出和描述相同的零部件。
图1以剖视图示出了本发明的灯10的一个实施例。本发明的灯10在此包括壳体20、反光器30、光输出装置100和盖子33。此时，壳体20以其封闭侧面(即在图中的上侧)固定在一个表面上例如室内天花板上。光输出通过光输出装置100在相反的方向穿过盖子33来完成。反光器30在此反射一部分由光输出装置100发出的光功率。
反光器30在此呈弧形且尤其呈抛物线形构成。因此，获得对一个区域的均匀且有目的地控制的照明。反光器30此时与灯10的壳体20平齐结束。反光器30在剖视图中具有焦点。在三维的现实情况中，它此时涉及的不是焦点，而是焦线。该焦点至少在局部基本上与光放射元件130的外表面重合。因此，通过反光器30获得了由光放射元件130所发射出的光的最佳分布。
光输出装置100包括支承件120、LED发光机构110和光放射元件130。支承件120此时与灯10的壳体20相连。支承件120上还安装着LED发光机构110。或者，也可以将多个LED发光机构110固定在支承件120上。LED发光机构110最好可解除地与支承件120连接并且可以不使用工具来连接和分离。在此，LED发光机构110如此设置，即，实现了光朝向配备有盖子33的壳体20敞开侧输出。在LED发光机构110和盖子33之间还设有光放射元件130。它此时与支承件120连接并被该支承件保持。连接优选是可解除的并且无需使用工具就能完成和被解除。代替只与壳体20连接，支承件120补足了被开口“破开”的壳体20表面。这样可以节省壳体材料。
此外，光放射元件130是横截面基本呈梯形或基本被倒圆的异型体。它此时沿长条形的LED发光机构110取向。光放射元件130此时沿LED发光机构110的整个长度延伸。
本发明的目的是有目的地控制LED发光机构110的光放射特性。为此，光放射元件130包括具有不同的光放射特性的不同区域。因此，例如直接向下即在LED发光机构110的直接发光方向上如此获得漫射很强的光放射特性，即，光放射元件130在此区域内具有强烈的散射作用。而在侧向上即在灯10边缘附近，应该获得定向光放射特性。为此，光放射元件130在此区域内尽量透明地构成并且只轻微散射透射光。以下将结合图2-5来详加介绍。
为了控制灯10的光放射特性，盖子33此时被分为多个部分31和32。盖子33的第一部分32位于光放射元件130的附近。第一部分具备第一光放射特性。盖子33的第二部分31位于灯10边缘附近的区域内(即远离光放射元件130)。在这里，盖子33具备第二光放射特性。因此，可以实现在不同的待照明区域内的光品质的进一步微调。例如，可以直接在灯10的出光口方向上在光放射元件130区域内实现很均匀一致的漫射照明，而在侧区域内(即在直接光射出方向的侧旁)获得漫射较弱的照明，但同时因散射损耗较小而有较高的效率。
反光器30也与支承件120相连接。在常见的灯中，一个或多个荧光管位于反光器30的焦点处。它们垂直于附图的剖切平面布置。光放射元件130在这里如此构成，即，其外形尽量对应于在常见的灯中的一个或多个荧光管的轮廓形状。
反光器30伸入光放射元件130区域中。就是说，反光器30和光放射元件130有部分重叠。反光器30此时在光放射元件130外，具有第一光放射特性。在光放射元件130内的区域中，该反光器具有第二光放射特性。由此，可以进一步调节灯10的整体光放射特性。
还有利的是，支承件120的光放射方向的表面具有高反射性涂层。因此可以实现灯效率的进一步提高。
图2示出了图1的光放射元件130的第一实施例。在这里，也以横剖视图示出了光放射元件。可清楚看到基本呈梯形的横截面。光放射元件130具有在上侧区域内的保持边条45和固定边条44，用于将其固定在图1的支承件120上。
在此所示的光放射元件由彼此不同的两种材料42、43构成。在直接位于LED发光机构下方并因此在主发光方向上的第一区域41内，光放射元件主要由第一材料42构成。第一材料42具有很强的散射作用。就是说，透射光经受强烈散射。在光放射元件边缘处的第二区域40，即在LED发光机构的主发光方向的侧旁，该光放射元件主要由第二材料43构成。第二材料43是基本透明的，或者至少具有比第一材料42弱许多的散射特性。
在此所示的实施例中，实现了在第一材料42和第二材料43之间的流畅过渡。这在此通过从第一区域41到第二区域40缩小第一材料42的材料横截面且同时增大第二材料43的材料横截面来获得。通过缩小强烈散射的第一材料42的横截面，穿过放射元件的光线越远离第一区域41，受到的散射作用就越弱。但或者也可以实现从第一材料42至第二材料43的“生硬”过渡。
图3示出了图1的光放射元件130的第二实施例。在此所示的光放射元件只由一种材料52构成。材料52具有散射特性。材料52越厚，散射特性越强。在第一区域51内，该光放射元件具有很大的厚度。在第二区域50内，该光放射元件具有很小的厚度。因此，就像也在图2中那样，在第一区域51出现强烈的散射作用，而在第二区域50只获得弱的散射作用。
在图2和图3所示的两个实施例中，该光放射元件具有锐利边缘。但这只是一个示范设计结构。也可以想到倒圆的边缘并且其还用于更均匀的照亮。
图4以细节图示出了本发明光输出装置的第三实施例。在此也仅示出了图1的光放射元件130。该光放射元件也具有第一区域61和第二区域60。与在图3所示的光放射元件一样，它也仅由唯一的材料62构成，该材料具有取决于其材料厚度的散射作用。在此所示的光放射元件与图3所示的光放射元件的区别仅在于其在横剖视图中的形状。例如，在此所示的光放射元件在横剖视图中具有倒圆形状尤其是圆弧形状。可通过此造型获得更均匀的照亮。
图5以细节图示出了本发明光输出装置的第四实施例。在此也仅示出了图1的光放射元件130。也与在图4中一样，在此所示的光放射元件在横剖视图中具有倒圆形状。
该光放射元件也仅由唯一的材料72构成，它基本上具有一致的壁厚。该光放射元件也具有第一区域71和第二区域70。在第一区域71里，大量散射颗粒74被加入材料72中。因此在第一区域71内获得对透射光的强散射作用。同时，在第二区域70里获得对透射光的很弱的散射作用，因为在那里只将很少量的散射颗粒74加入材料72中。
在此所示的实施例中，在第二区域70里，还在光放射元件的外表面上设置有棱柱形的凸起73。通过其精确构型来实现在期望的方向上进一步偏转透射光。代替棱柱形凸起73，也可设置棱柱形的凹槽。凸起73和凹槽的组合也是可行的。棱柱形的凸起73和/或凹槽造成光放射特性可控性的进一步改善。
本发明不局限于所示的实施例。也可以想到造型不同的光放射元件。无反光器的使用也落在有创意的构想内。在此所介绍的材料和光放射特性的组合也是可行的。所有上述的特征或者如图所示的特征可以在本发明范围内有利地任意相互组合。

Claims (11)

1.一种灯(10)，其具有壳体(20)、由该壳体(20)确定的出光口(30)以及光输出装置(100)，该光输出装置具有：
·长条形布置的至少一个LED发光机构(110)，
·承载该LED发光机构的支承件(120)，
·能够与该支承件连接的光放射元件(130)，
该光放射元件(130)具有在此尽量散射透射光线的第一区域(41、51、61、71)，并且该光放射元件(130)具有第二区域(40、50、60、70)，与在所述第一区域(41、51、61、71)相比，透射光线在所述第二区域(40、50、60、70)被明显更弱地散射，其中，该灯(10)具有该出光口的盖子(33)，该盖子在光路中安置在该光放射元件(130)后面，该盖子(33)具有靠近该光放射元件(130)的中央区(32)，该盖子(33)具有更远离该光放射元件(130)的侧区域(31)，并且该盖子(33)在该侧区域(31)和该中央区(32)具有彼此不同的光放射特性。
2.根据权利要求1所述的灯，其特征是，该支承件(120)直接与该壳体(20)连接和/或补足了该壳体(20)的壁。
3.根据权利要求1或2所述的灯，其特征是，该支承件(120)按照能可逆地分离的方式与该壳体(20)连接。
4.根据权利要求1所述的灯，其特征是，该灯(10)具有反光器(30)。
5.根据权利要求4所述的灯，其特征是，该支承件(120)在该光放射元件(130)的区域内是反光的，该反光器(30)与该支承件(120)直接相邻，该反光器(30)与该支承件(120)连接。
6.根据权利要求4或5所述的灯，其特征是，该反光器(30)的至少一个第一部分设置在该支承件(120)和该光放射元件(130)之间，该反光器(30)的至少一个第二部分未设置在该支承件(120)和该光放射元件(130)之间。
7.根据权利要求1所述的灯，其特征是，该盖子(33)在该中央区(32)具有漫射光放射特性，该盖子(33)在该侧区域(31)具有定向的光放射特性。
8.根据权利要求3所述的灯，其特征是，该支承件(120)和该壳体(20)无需工具就能连接和分离。
9.根据权利要求4所述的灯，其特征是，该反光器在横剖视图中具有至少一个焦点，并且该光放射元件(130)的界面的部分是与该焦点重合的。
10.根据权利要求5所述的灯，其特征是，该反光器(30)和该支承件(120)无需工具就能可解除地连接和分离。
11.根据权利要求6所述的灯，其特征是，该反光器(30)的第一部分和该反光器(30)的第二部分具有彼此不同的放射特性。
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