CN104412040B - 发光组件和具有发光组件的灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光组件，该发光组件具有一个用于发射光的光发射元件(1)、一个用于对光加以影响的光学元件(2)和一个透明隔绝元件(3)，该透明隔绝元件被安排在光的路径中，其中该隔绝元件(3)由一种比该光学元件(2)的材料更具热稳定性的材料制成。此外，本发明涉及一种灯，具体地讲是聚光灯的形式，该灯具有这样一个发光组件。

Description

发光组件和具有发光组件的灯
本发明涉及一种发光组件，该发光组件具有一个发光元件和一个用于对光进行影响的光学元件。此外，本发明涉及一种具有这样一个发光组件的灯。
在这种发光组件中，可能发生的是灰尘或污物微粒以一种不希望的方式沉积在光学元件表面上的一个点处，这个点位于发光元件所发出的光的路径中。一般来讲，撞击在这个微粒上的光在相当大的程度上被该微粒吸收，结果存在局部温度上升，然后这种局部温度上升或多或少地通过热传导而在该光学元件中扩散。如果温度超过组成该光学元件的材料的软化点或熔点，该光学元件发生变形或熔融。由于变热，光学元件还发生着色，一般而言，因为这种着色又吸收更多的辐射能或光，还会出现“连锁反应”。因此所讨论的这种温度上升可以导致光学元件的损坏。此外，在某些情况下，还可能损坏该发光组件的更多组成部分，甚至可能完全损毁该发光组件。
因此，尤其在光学元件由具有相对低的热稳定性的材料构成时，即尤其是具有比较低的软化点或熔点或分解点时，就导致了所述问题。在实践中，这尤其在光学元件由塑料组成的情况下更是如此。例如该光学元件可以是一个塑料透镜或由塑料构成的一个漫射膜。在这种情况下，甚至非常低的污染水平也会导致所述结果发生。
图3示出了被对应地损毁的发光组件的一部分。示出了被损毁的光学元件20，该光学元件在这种情况下是一个损毁的塑料透镜的形式。这个塑料透镜被一个反射器30环绕，该反射器同样被损坏。这些组成部分已通过熔融或分解而被损坏或损毁。因此，如以上提到的，不仅毁坏了光学元件(在这种情况下是塑料透镜)，而且还发生了对于发光组件的更多部件的损坏。
为了进一步说明这个后果，图4示出了一个相应的发光组件的一部分，在这个部分中，一个点22(该点模拟或表示一个相应的尘粒)已通过一个毡头笔来施加到在此指示为20’的塑料透镜的进光表面21上。这个组件配备有一个发光元件，该发光元件在这种情况下是LED(发光二极管)形式的光源，并且该组件通过使发光元件发光而已经运行了2小时。图5示出了2小时之后的状态：实际上，这种毁坏的结果是整个进光表面21不规则地变形和变黑。
本发明基于的目标是指明一种相应的发光组件和具有发光组件的灯，在该发光组件中热引起的损坏风险被减小。
根据本发明的这个目标是通过独立权利要求中提出的主题实现的。在从属权利要求中指明了本发明的具体实施例。
根据本发明，提供了一种发光组件，该发光组件具有用于发光的发光元件和用于对光加以影响的光学元件。此外，该发光组件具有一个透明隔绝元件，该隔绝元件被安排在光的路径中，其中该隔绝元件由一种比光学元件的材料更具热稳定性的材料构成。
由于这个透明隔绝元件就可以明显减小或者甚至几乎消除所不希望的微粒沉积在光学元件上的可能性。如果微粒在隔绝元件上沉积在与光学元件相反的一侧上，通过吸收而产生的相应热量借助于热传导被分布在隔绝元件内；除此之外，凭借这个隔绝元件自身，在微粒与光学元件之间形成一个热阻。通过这种方式，显著减少了热引起的光学元件损坏的可能性。
优选的是，该隔绝元件被安排的方式为使得发光元件发出的光首先穿过隔绝元件，然后进入该光学元件。
优选的是，该光学元件由塑料构成。这个隔绝元件优选由玻璃构成。
如果该隔绝元件具有板状的或盘状的构型，则可以实现一种特别节省空间的构型。除此之外，因此还可能实现的情形是光穿过该隔绝元件时光受到特别小程度的影响。
如果该发光组件被配置的方式为使得在光学元件与隔绝元件之间形成一个充满空气的空间，则可以实现朝该光学元件的特别高水平的热阻。凭借这样一个空气空间或空气隙，可以更大程度地减少该光学元件的发热。在这种情况下，该隔绝元件影响了热量通过热传导的分布，并且充满空气的空间有助于形成特别高的热阻。
优选的是，该隔绝元件被形成为由一件构成。以此方式，可以实现一种特别简单的构型。除此之外，这使得该隔绝元件有可能特别小程度地使光变弱或折射，结果是发光组件的效率被特别小程度地削弱。
优选的是，该隔绝元件被配置和安排的方式为使得该隔绝元件界定使光进入光学元件中的进光表面。以此方式，实际上可以防止微粒沉积在光学元件的进光表面上的可能性。
可替代的是，可以做出的安排是使发光组件此外具有一个环绕元件，该环绕元件被安排成具体地讲是以防尘的方式环绕该光学元件和该隔绝元件二者。具体地讲，充满空气的空间可以被形成为由该光学元件、隔绝元件和环绕元件界定。以此方式，实际上还有可能消除微粒沉积在光学元件的进光表面上的可能性。
优选的是，该环绕元件被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定光进入光学元件中的进光表面。结果是，可能产生特别简单的发光组件构型。
当发光元件被安排成被直接地或间接地固持在该环绕元件上时，还导致一种可能特别简单的构型。
优选的是，该环绕元件由例如塑料或金属的不透明材料构成。以此方式，提供的可能性是在隔绝元件与发光元件之间的光路径上有特别少量的光逸出该发光组件，结果是发光组件的效率增大。
优选的是，该环绕元件是一个反射器元件。结果是，发光组件中的组成部分的数量可以保持特别小。
优选的是，该环绕元件被形成为由一件构成。这还导致组成部分的数量保持是少的。可替代的是，该环绕元件可以形成为由多个单独部分构成。结果是，在某些情况下，特别简单地组装该发光组件变得可能。
根据本发明的一个另外的方面，提供了一种灯，具体地讲是聚光灯的形式，该灯具有根据本发明的发光组件。
以下使用一个示例性实施例并参考附图对本发明进行更详细的解释，在附图中：
图1示出了根据本发明的发光组件的组成部分的分解图示形式的透视简图，
图2示出一个对应的截面简图，并且
图3至图5示出了已知的发光组件的损坏的图示。
图1中，以分解图示的形式描绘了根据本发明的发光组件的组成部分，图2示出了一个对应的截面图示。该发光组件包括一个用于发光的发光元件1。图2中，发光元件1被完全示意性地指示。具体地讲，发光元件1可以是一个LED光源，即，例如其上安排有一个LED或安排有多个LED的一个印刷电路板。
此外，该发光组件包括一个用于对该发光元件1发出的光进行影响的光学元件2。具体地讲，光学元件2由塑料构成。例如，该光学元件2可以是一个透镜。
优选的是，光学元件2具有一个进光表面25，该进光表面被配置成允许该发光元件1所发出的光进入。如在示出的实例的情况下，该进光表面25可以由光学元件2的面向该发光元件1的一个表面区域形成。
此外，发光组件包括一个透明隔绝元件3。在这种情况下，隔绝元件3被安排在光的路径中并且由一种比组成该光学元件2的材料更具热稳定性的材料构成。具体地讲，这种构型是使该隔绝元件3被安排的方式为使得发光元件1发出的光首先穿过该隔绝元件3然后进入光学元件2。
优选的是，隔绝元件3由玻璃构成。玻璃比塑料更具有热稳定性。
如在附图中通过举例所描绘的，这个隔绝元件3优选地具有板状的或盘状的构型。除此之外，该隔绝元件优选地仅由一件构成。以此方式，经过所述隔绝元件的光的通过量被特别小程度地削弱。
凭借该隔绝元件3，就有可能在热学上更易受影响的光学元件2与可能存在的微粒9之间形成一个热学上比较稳定的“夹层”。由于隔绝元件3的透明度，其结果是在这种情况下有可能实现一种情形而由此导致该发光组件的光学特性，尤其是该发光组件的照明效率不会被显著削弱。夹层或隔绝元件3就此而言将在沉积微粒9的情况下在有光进入时由于吸收而形成的热量借助于热传导来加以分配，并且在微粒9与光学元件2之间表现出热阻。结果是，光学元件2的温度保持相对低。
如果隔绝元件3的热传导性是不取决于方向或各向同性的并且是比较高的，则热量被很好地分配，但隔绝元件3垂直于该隔绝元件3形成的热阻是比较低的。另一方面，如果隔绝元件3的热传导性是比较低的，则微粒9与光学元件2之间的热阻是比较高的，而热量未被很好地分配。如果发光组件被配置的方式为使得在隔绝元件3与光学元件2之间形成一个充满空气的空间或空气层(在附图中未示出)，则这种影响被有效地抵消。在这种情况下，隔绝元件3中的热量被很好地分配，而微粒9与光学元件2之间的热阻由于空气层而仍是特别高的。光学元件2或光学元件2的进光表面25与隔绝元件3之间的间隔优选至少为1mm，特别优选至少2mm。
在图2和图3所描绘的实例中，发光组件还包括一个漫射盘5，该漫射盘被安排在光学元件2与隔绝元件3之间。漫射盘5可以由塑料构成。在这种情况下，漫射盘5本身表示由该隔绝元件3以类似方式保护的一个光学元件。
此外，如在展示的实例的情况下，发光组件优选还具有一个环绕元件4，该环绕元件被形成和安排的方式为使它具体以防尘的方式环绕光学元件2和隔绝元件3二者。通过这种方式，实际上可以防止微粒通过不希望的方式沉积在进光表面25上的可能性。
例如，这种构型可以是使得如图2指示的，该环绕元件4具有一个空心圆柱形区域B，并且光学元件2具有一个圆柱形外表面，使该光学元件通过这个圆柱形外表面与空心圆柱形区域B相接触，并且隔绝元件3同样具有一个圆柱形外表面，使该隔绝元件通过这个圆柱形外表面来与该环绕元件3的空心圆柱形区域B相接触。优选的是，在各自情况下的形状都是圆形-圆柱形的。
在这种情况下，该环绕元件4可以被配置和安排的方式为使它界定光学元件2的进光表面25。
优选的是，此外这种构型是使得发光元件1被安排成直接地或间接地固持在环绕元件4上。
优选的是，该环绕元件4由一种例如塑料或金属的不透明材料构成。如在示出的实例的情况下，该环绕元件可以是一个反射器元件，此外该反射器元件优选地被配置成用来对光、具体是从光学元件2中再一次出来的光加以影响。
如所描绘的，该环绕元件4可以由一件形成，但也有可能使其由多个件构成。
在示出的示例性实施例中，发光组件还具有一个环状反射器元件8，例如是反射膜的形式，该反射器元件被安排在隔绝元件3的与光学元件2相反的一侧上。
特别优选的是，发光组件形成了灯(具体地讲是一个聚光灯)的组成部分。具体地讲，该灯可以被设计用于向下发射的光。

Claims (65)

1.一种发光组件，具有
-用于发光的一个发光元件(1)，
-用于影响该光的一个光学元件(2)，
其特征为
-一个透明隔绝元件(3)，该透明隔绝元件被安排在该光的路径中，其中该隔绝元件(3)由一种比该光学元件(2)的材料更具热稳定性的材料构成
-一个环绕元件(4)，该环绕元件被安排成以防尘的方式环绕该光学元件(2)和该隔绝元件(3)二者。
2.如权利要求1所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被安排的方式为使得由该发光元件(1)发出的光首先穿过该隔绝元件(3)然后进入该光学元件(2)。
3.如权利要求1或2所述的发光组件，
其中该光学元件(2)由塑料构成。
4.如以上权利要求1或2所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)由玻璃构成。
5.如权利要求3所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)由玻璃构成。
6.如权利要求1、2和5中之一所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)具有一种板状的或盘状的构型。
7.如权利要求3所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)具有一种板状的或盘状的构型。
8.如权利要求4所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)具有一种板状的或盘状的构型。
9.如权利要求1、2、5和7-8中之一所述的发光组件，
其中在该光学元件(2)与该隔绝元件(3)之间形成一个充满空气的空间。
10.如权利要求3所述的发光组件，
其中在该光学元件(2)与该隔绝元件(3)之间形成一个充满空气的空间。
11.如权利要求4所述的发光组件，
其中在该光学元件(2)与该隔绝元件(3)之间形成一个充满空气的空间。
12.如权利要求6所述的发光组件，
其中在该光学元件(2)与该隔绝元件(3)之间形成一个充满空气的空间。
13.如权利要求1、2、5、7-8和10-12中之一所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被形成为由一件构成。
14.如权利要求3所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被形成为由一件构成。
15.如权利要求4所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被形成为由一件构成。
16.如权利要求6所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被形成为由一件构成。
17.如权利要求9所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被形成为由一件构成。
18.如权利要求1、2、5、7-8、10-12和14-17中之一所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
19.如权利要求3所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
20.如权利要求4所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
21.如权利要求6所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
22.如权利要求9所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
23.如权利要求13所述的发光组件，
其中该隔绝元件(3)被配置和安排的方式为使它界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面。
24.如权利要求1、2、5、7-8、10-12、14-17和19-23中之一所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
25.如权利要求3所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
26.如权利要求4所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
27.如权利要求6所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
28.如权利要求9所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
29.如权利要求13所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
30.如权利要求18所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被配置和安排的方式为使得该环绕元件界定该光进入该光学元件(2)中的一个进光表面(25)。
31.如权利要求24所述的发光组件，
其中该发光元件(1)被安排成被直接地或间接地固持在该环绕元件(4)上。
32.如权利要求25-30中之一所述的发光组件，
其中该发光元件(1)被安排成被直接地或间接地固持在该环绕元件(4)上。
33.如权利要求1、2、5、7-8、10-12、14-17和25-31中之一所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
34.如权利要求3所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
35.如权利要求4所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
36.如权利要求6所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
37.如权利要求9所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
38.如权利要求13所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
39.如权利要求24所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
40.如权利要求32所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)由一种不透明材料构成。
41.如权利要求33所述的发光组件，
其中所述不透明材料是塑料或金属。
42.如权利要求34-40中之一所述的发光组件，
其中所述不透明材料是塑料或金属。
43.如权利要求1、2、5、7-8、10-12、14-17、25-31和34-41中之一所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
44.如权利要求3所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
45.如权利要求4所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
46.如权利要求6所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
47.如权利要求9所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
48.如权利要求13所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
49.如权利要求24所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
50.如权利要求32所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
51.如权利要求33所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
52.如权利要求42所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)是一个反射器元件。
53.如权利要求1、2、5、7-8、10-12、14-17、25-31、34-41和44-52中之一所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
54.如权利要求3所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
55.如权利要求4所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
56.如权利要求6所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
57.如权利要求9所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
58.如权利要求13所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
59.如权利要求24所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
60.如权利要求32所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
61.如权利要求33所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
62.如权利要求42所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
63.如权利要求43所述的发光组件，
其中该环绕元件(4)被形成为由一件构成或者被形成为由多个单独部分构成。
64.一种灯，其包括如由权利要求1-63中之一所述的发光组件。
65.如权利要求64所述的灯，
其中所述灯为聚光灯。
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