具有光电子光源的照明装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明装置，具有用于发射光线的光电子光源。
【背景技术】
[0002]光电子基础的照明装置相对于普通的白炽灯或者荧光灯在能量效率以及寿命方面的优点是已知的。然而，挑战在于，由光电子光源典型地指向性发出的光线被这样地匹配，即实现在远景方面的期望的发射特征和/或在照明装置的光出射面上的期望的照明强度分布。
[0003]本发明基于这样的技术问题给出了一种具有光电子光源的有利的周明装置。
【发明内容】
[0004]根据本发明，该目的通过一种照明装置实现，该照明装置具有:光电子光源，其设计用于围绕主射线发射光线；至少部分地透光的(优选透明的)光学体，用于分配光线，以及散射的散射盘，其具有光入射面和光出射面，其中，光学体设计和布置为，至少大部分由光电子光源发射的光线穿过光学体，其中，光线的一部分被向侧面分配，以及其中，散射盘设置具有内部的散射装置并且相对于光源和光学体布置为，gp
[0005]-散射盘在主射线的方向上获取的厚度小于散射盘的相应的侧向延伸，该侧向延伸是垂直于主射线并远离于该主射线延伸地获取的，
[0006]-至少大部分由光电子光源发射的光线投射到光入射面上(并不强制性直接地、也许在照明装置发射面上的之前的反射之后)，并穿过散射盘，并且在光出射面处从散射盘上出射，
[0007]-在相应的侧向延伸的内侧的50%中投射到光入射面上的光线的平均散射大于在相应的侧向延伸的外侧的50%中投射到光入射面上的光线的平均散射的至少10%，以及
[0008]在相应的侧向延伸的外侧的20%中投射到光入射面上的光线至少不取决于位置地散射。
[0009]为了尽可能使在散射盘的光出射面上的并且进而在照明装置的光出射面上的照明强度分布均匀化，根据本发明组合了两个措施。如果从具有沿着和直接围绕主射线的最大光强度的典型的朗伯发射特性出发，首先利用光学体实现光线向侧面的确定的分布。但是，另一方面，利用光学体实现的光线分布并未被基本上校正，即已经在散射盘的光入射面上对照明轻度分布进一步均匀化，而是在散射盘的光入射面上承担一定的不均匀性并且通过散射盘的取决于位置的不同的散射特性来校正。
[0010]另外，如果必须通过光学体单独来调整均匀的照明强度分布，那么光学体可能会具有相对大的高度(在主射线的方向上)，这也许会在总体上增大照明装置的建造高度，这在装入式照明装置中通常是不利的。较大的建造高度的一个原因也许在于，例如相应的全反射面或者出射折射面必须相对平坦地相对于主射线延伸，从而使得尽可能多的光线远离与主射线箱侧面分配。在图2中，在光学体中形成反射面的“漏斗”例如必须在主射线的方向上纵向延伸并且光学体就相应地变高。
[0011]如果另一方面在散射盘的光出射面上的照明强度的均匀化单独通过不同的散射来调整，那么该散射总体上如此之大，即效率通过散射损失明显地降低。通过将光线利用光学体已经向侧面进行分配，散射盘在边缘区域中甚至可以不取决于位置地散射地设计，也就是说在优选的情况中，在散射盘中嵌入的并且在其中均匀地分布的散射颗粒是恒定稀薄的，也就是说具有不变的最小厚度。
[0012]因此，在相应的侧向延伸的外侧的20%中(在80%和100%之间)投射到光入射面上的光线应该不取决于位置地(并且极可能少地)散射，这在该顺序中应该增大优选地适用于外侧的30 %，40 %或者50 % ;该标定在此被相应地设为最少标定，不取决于位置的散射的区域因此也可以分别实现进一步向内(由此来表示“至少光线”)。
[0013]综上，根据本发明的特征组合允许一方面紧凑地设计照明装置并且另一方面也能量高效地设计照明装置。
[0014]“至少大部分”的由光源发射的光线穿过光学体，优选超过80 %，90 %或者95 %，特别优选的全部的光线。同样地，“至少大部分”的从所述光学体出射的光线投射到光入射面上并且在此方面同样比例应该是显而易见的。处于效率方面的原因，优选的可以是，在技术可能性的范畴中，全部的光线投射到光入射面上。
[0015]通过光学体将光线向“侧面”分布意味着，在光学体下游的光线(在单独地考虑光源和光学体时)不出一个光强分布，其尤其在-/+90°的极角(从作为0°轴线的主射线出发)时，具有一个光强度或者一个提高的光强度(在原始的朗伯发射特性中，其在那里是零)。
[0016]“主射线”在其方向方面由光源的“主发射方向”给出并且在其光发射面的“中心点”中具有其足点。“主发射方向”作为平均值给出了全部的方向矢量，光源沿着该方向矢量发射，其中，在形成该平均值时，每个方向矢量都利用其所属的光强度加权。光源发射光线的每个方向可以被描述为矢量，其可以对应于光强度。光源的光发射面的面重心被描述为光源的“中心点”。
[0017]在LED模块作为光源的情况中，其中，该模块具有由多个通过利用至少部分地透光的填充材料覆盖的LED构成，光源的光发射面抵靠在填充材料的与LED相对的一侧上。在优选的圆形的几何形状的情况中，其面重心给出作为圆心，并且其主射线垂直于光发射面远离于LED模块延伸并且在圆心中具有其足心。通常，在朗伯发射特性的情况中，主射线方向垂直于典型的平面的发射面。
[0018]在此回到光学体和散射盘的组合:在一定程度上还由此组合出两种不同的作用机械结构，即一方面通过在光学体中的反射或者折射对光线分布进行匹配，也就是说具有一种结构，其能够在几何的射线光学结构的范畴中进行描述。另一方面，在散射盘中的匹配通过漫散射来实现，其中散射的方向是偶然分配的(无论如何在肉眼观察时，在该种情况中不是每个散射中心都被单独地塑造)。由光学体出射的光线在光学体和散射盘之间优选地穿过气室。
[0019]取决于位置的不同的散射被功能性地描述，因为其能够以不同的方式实现。优选的是，散射盘具有其中均匀地分布的散射颗粒，其厚度(散射盘的厚度)取决于希望的散射来调节，也就是说在中心较厚并且在边缘一样的薄。然而，光入射面和/或光出射面的涂层和/或磨砂也可以设计为散射材料。在涂层的情况中，例如散射颗粒以变化的浓度设置在连续的层中和/或也可以为了设定预期的散射而逐段地涂覆中断的层，优选的是在具有在其中均匀地分布的散射颗粒。在表面磨砂的情况中，该磨砂可以同样在中心区域中较强并且在边缘区域中保持较弱。鉴于该不同的可能性而功能性说明的散射以相应的“侧向延伸”来描述。其远离于主射线延伸，在那里具有其值0%。此外，侧向延伸根据定义涉及由光源的光线穿透的光入射面的区域，也就是说，例如用于固定散射盘的，不由光线穿过的区域应该不加考虑。另外，光入射面的由光线穿透的区域由围绕主射线的100%的线来限定并且可以测定相应的用于从0%的值(从主射线)值100%的线的直线连接路段的按百分比的部分部段。在相应的侧向延伸的内侧的50%中，(同样投射到侧向延伸的所述的内侧50%的光线)的平均散射大于相应的侧向延伸的外侧50%的光线的平均散射的至少10%，在该顺序中优选增加的是至少20%，30%，40%或者50%。
[0020]就“相应的”侧向延伸而言，其优选地涉及全部的侧向延伸，相应的设计方案也环形地给出。“平均散射”通过关于相应的面区域的平均值给出，该面区域以侧向延伸(例如从0%至50%或者从50%至100% )的彼此相应的部分部段为基础通过围绕主射线的圆形的积分得出。在圆形的光入射面的情况中，相应的面区域也例如作为这样的面给出，其在围绕主射线旋转360°时覆盖唯一的相应的侧向延伸的相应的部分部段，也就是说作为圆面(0%至50% )或者圆环面(50%至100% )。
[0021]—旦在“散射”的显而易见的范畴中谈及，该散射或强或弱，这涉及相应变化的散射率，在中间区域(0%至50%)中的平均散射率应该相应地大于在外面区域(50%至100% )的散射率并且在边缘区域(80%至100% )中的散射率应该不变(小)。对于“散射”的整体说明应该