照明设备的制造方法_2

文档序号:8435589阅读:来源:国知局
它方面以及优点将从下文中描述的实施例变得显而易见,并将 参考下文中描述的实施例进行阐述。
【附图说明】
[0022] 现在将更加详细地并且参照附图来描述本发明,在附图中:
[0023] 图1图示现有技术;
[0024] 图2是本发明的原理的图示;以及
[0025] 图3至图15是根据本发明的照明设备的不同实施例的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0026] 如上所解释的,现有技术的照明设备的光分布(如图1所示)出于使用照明设备 100作为人工窗口的目的是不令人满意的。光源102发射蓝光,其是第一波长范围的光,并 且借助于远程磷光体元件104其被转换到具有黄颜色的第二波长范围,转换光106当与保 持未转换的一部分蓝光108混合时被感知为白光。然而,在相对于照明设备的光输出表面 的高光输出角度与在低角度相比,光的未转换量相对于光的转换量更大,这会造成对人工 窗口的不自然感知。
[0027] 如图2所示,根据这一发明的照明设备200的光输出的总体目的在于将未转换光 208重新分布至低角度,而转换光206被保持在基本上与现有技术的照明设备中的分布相 似的分布。远程磷光体元件还可以将光源发射的光转换成诸如红色、橙色、黄色和绿色之类 的其它颜色或颜色组合,以获得白光。
[0028] 应当注意的是,所选择的词汇对未转换和转换的光的其他颜色组合给出分别除蓝 色和红色-橙色-黄色-绿色之外的空间,以用于其他照明应用,只要保存结构原理,因此 其它组合在本发明的范围内。然而,为了简单起见,当解释实施例时,下面除了一般特征"第 一波长范围"和"第二波长范围"之外,使用蓝光与黄光。
[0029] 光源优选诸如LED (发光二极管)或激光器之类的固态光源,同时其它类型也可以 被使用。
[0030] 根据照明设备300的第一个实施例,如图3所示,它包括:壳体302,它是盒状的, 并且包含后壁304和侧壁306 ;多个光源308,布置在后壁304 ;波长转换构件310,它是板状 的,并且体现前壁和照明设备300的光输出表面;和颜色分布构件312,它是板状的,并且被 布置在光源308和波长转换构件310之间。
[0031] 壳体302具有反射内表面。反射率至少为80%,并且在另一个实施例中,反射率 至少为90%。光源是LED或激光器或一些其他种类的固态照明元件。光源发射第一波长 范围的光,并且更具体地说,蓝光,即约400-490纳米的波长范围。优选地,光源发射在约 440-480纳米的波长范围内的蓝光。波长转换构件310是磷光体元件,由于其位置远离光 源308,诸如距离光源308几厘米,还被称为远程磷光体。然而,在一些应用中,波长转换构 件被布置成基本上更靠近光源,诸如几毫米。波长转换材料包括诸如有机磷光体、无机磷光 体或量子点之类的发光材料。然而,提供同样功能的其他材料也是可行的。波长转换构件 310将第一波长范围的光转换为第二波长范围的光。更具体地说,在这一实施例中,蓝光被 转换为在约490-750纳米、优选550-700纳米的范围内的大致黄色的光。
[0032] 颜色分布构件312是折射光学元件,并且更具体地说,BEF (增亮箔),并且因此它 是板状的。BEF 312具有平滑的表面314和相对的结构化表面316,并且更具体地为棱柱型 表面起伏,诸如设置有微棱柱的表面。与通常如何运用它相比,BEF 312被布置得前后颠倒, 并因此当光穿过BEF 312时,BEF 312使光源308发射的光发散,而不是准直光。因此,结构 化表面316面向光源308,而平滑表面面向波长转换构件310。从光源308中的任何光源发 射的光线被BEF312折射,使得在离开BEF 312的出射光线和BEF 312的主延伸平面(即在 布置在天花板的照明设备300中水平地,并且如图3所示)之间的角度β低于在入射光线 和该平面之间的角度。由于BEF 312的光发散功能,以低角度到达波长转换构件310的蓝 光份额比在省略BEF 312时更大。低角度蓝光的一部分被波长转换构件310转换,并且从 而它被重新分布到更高的角度。因此,比起在现有技术的照明设备中,更大份额的在低角度 的出口光将是蓝光。除BEF 312外的其它折射结构是可行的,诸如其可以从3Μ或Luminit 获得的非对称棱柱箔。因此,关于照明设备300的光输出,具有第一波长范围的光的强度与 具有第二波长范围的光的强度的比值在关于照明设备的光输出表面的低角度比在关于光 输出表面的高角度更大。在这一实施例中,光输出表面是波长转换构件310的外表面。
[0033] 照明设备400的第二实施例类似于第一实施例,并且包括盒状壳体402、布置在后 壁404的多个光源408、波长转换构件410、以及布置在光源408和波长转换构件410之间 的颜色分布构件412。另外,该第二实施例包括布置在光源408处的准直器420。更具体地, 每个光源408设置有准直器420,准直器420以大家已知的方式包围光源408。例如,准直 器420具有截锥形状,其具有圆形或多边形的横截面,其中光在准直器420的较宽端输出。 准直器420由例如光反射片材或TIR(全内反射)类型的光学元件制作。
[0034] 照明设备500的第三实施例具有与第二实施例共同的若干部件。因此,照明设备 500包括具有后壁504和侧壁506的盒状壳体502、多个光源508、板状波长转换构件510、 以及布置在光源508处的准直器520。然而,该第三实施例不包括折射元件,而是颜色分布 构件由准直器以及准直器520和光源508的布置构成。更具体而言,光源508被安装在侧 壁506、或在后壁504但与侧壁506相邻,并且它们和准直器520倾斜地指向波长转换构件 510。这意味着每个准直器520具有相对于波长转换构件510主要延伸在其中的平面倾斜 的中心轴。因此,像在第二实施例中那样,所发射的光的大部分以低角度到达波长转换构件 510。结果是足够大份额的未转换光525在低角度,以及足够大份额的转换光530在高角度, 以便在低角度由于淡蓝色光而获得对窗口的期望感知,和在高角度由于足够亮的白光而获 得良好的工作光。
[0035] 根据照明设备600的第四实施例,它包括盒状壳体602,壳体602具有反射内表面, 并且具有后壁604和侧壁606。照明设备600还包括布置在壳体602的侧壁606之一处的 多个光源608。光源608侧向于壳体、即垂直于侧壁606发射光。颜色分布构件包括平行于 后壁604延伸的板状光导612,其中光源608将光发射到光导612中。此外,照明设备600 包括板状的波长转换构件610,其被布置成邻近于后壁604。
[0036] 光导612具有前表面614和后表面616,前表面614是结构化的并构成照明设备 600的光输出表面,后表面616面向波长转换构件610。由光源608发射的光的一部分通过 其后表面616离开光导612,并且由光源608发射的光的其余部分通过其前表面614离开光 导612。如图6中极其示意性地用单个光线示出的,向后发射的光618穿过波长转换构件 610,被后壁604反射,再次穿过波长转换构件610,并通过光导612射出。因此,向后发射的 光618在从照明设备600输出前被部分地转换到第二波长范围,而从光导612向前发射的 光是第一波长范围的未转换光。由光转换元件发射的转换光具有朗伯(Iambertian)分布。 以相同的方式,向后发射的未转换的第一波长变为被漫反射,并且也具有朗伯分布。由于光 导612的结构化前表面614,第一波长范围的光620 (即蓝光)被发散到低角度到这样的程 度使得期望效果得以实现。
[0037] 根据照明设备700的第五实施例,如图7所示,它包括
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