[發(fā)明專利]借助LED光源的光成形

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210310916.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN102980133A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特芬·賴切爾;拉爾夫·比爾廷普費(fèi)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖特公開股份有限公司
• 主分類號(hào): F21V5/04
• 分類號(hào): F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于對(duì)由LED光源發(fā)出的光進(jìn)行光成形的設(shè)備，其包括一個(gè)或多個(gè)LED光源和一個(gè)或多個(gè)透鏡。該設(shè)備用于產(chǎn)生適合對(duì)特定面、物體或空間照明的、高均勻性的光。

背景技術(shù)

光發(fā)射二極管或LED可以構(gòu)造為人造光源或照明器件。它們可以以多種方式用于面的、物品的或者空間的照明以及也用于燈飾，也就是說為了產(chǎn)生用于裝飾性的和藝術(shù)性的效果。LED典型地包括當(dāng)流過電流時(shí)發(fā)射光的電子半導(dǎo)體器件。所發(fā)射的光的顏色，因此二極管的電磁輻射的波長，依賴于半導(dǎo)體材料以及摻雜。一些LED利用所謂的轉(zhuǎn)換材料調(diào)節(jié)出所希望的顏色，例如藍(lán)色LED的光借助轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)化為白色的光。

在本文上下文中，“照明”應(yīng)理解為物體的、面的或空間的光學(xué)的照射或照亮，例如物體的光學(xué)照射（例如在顯微鏡中）或者道路的、通道的或物品的，例如交通標(biāo)志的照亮。

近年來，LED的光強(qiáng)以及發(fā)光效率顯著地提高，由此，針對(duì)這種光源持續(xù)地開拓出其它的應(yīng)用領(lǐng)域。于是，例如發(fā)光效率可以從少于1流明/瓦特提高到多于200流明/瓦特。

如果說起先LED例如為了指示狀態(tài)用作指示元件，例如在表或儀器中，那么它們?nèi)缃褚灿米髡彰髌骷缭谑蛛娡仓小Ｔ诖似陂g，光線強(qiáng)的LED也使用在車輛外部照明領(lǐng)域中，例如作為日間行車燈或尾燈。相當(dāng)新的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)長ED光源在街道照明領(lǐng)域中的使用。

例如，DE?10?2004?056?252?A1描述一種帶有光學(xué)裝置的LED光源，其中，該光學(xué)裝置可以是折射的或衍射的光學(xué)器件或者由此的組合。該光學(xué)元件同樣可以是發(fā)光二極管的光耦入其中的纖維光學(xué)器件。通過可借助匹配銷（Pass-Stiften）調(diào)整的設(shè)計(jì)，所描述的設(shè)備適合用作機(jī)動(dòng)車的照明裝置。

為了街道的照明，GB?2457971A描述一種光學(xué)設(shè)備，其包括帶有大量LED的殼體，其中，多個(gè)LED聯(lián)合成組并且如此地定向，使得它們照射街道的特定區(qū)域。

WO?10069101描述一種光學(xué)設(shè)備，包括LED光源以及在光出射區(qū)域中帶有兩種不同彎曲的透鏡，以便產(chǎn)生帶有卵形的或橢圓形的橫截面的光輻射。該設(shè)備用作投影顯示的背景照明。

相反例如為了達(dá)到需要的光強(qiáng)需要使用多個(gè)應(yīng)平行地成形出均勻光的光源，那么這種布置對(duì)此是不適合的。

DE?10?2009?015?088描述帶有多于一個(gè)發(fā)射UV光的LED的光源。該光源包括LED的分組以及由玻璃制造的、用于捕獲和聚集所發(fā)射的光的光學(xué)構(gòu)件。通過該光學(xué)構(gòu)件應(yīng)匯集所發(fā)射的光，以便在目標(biāo)體積中達(dá)到非常高的功率密度或者說在電磁輻射的可見波長范圍中達(dá)到高的光密度。因此出現(xiàn)光的近似點(diǎn)狀的密集。因此，近似均勻的、物體的或空間的在面積上均等的照明是不可能的，因?yàn)橛捎邳c(diǎn)狀的密集，功率密度在照亮的具體位置處由內(nèi)向外地減少。

DE?10?2006?039?705描述一種用于探照燈的透鏡附加件，在該探照燈中，為由LED光源組成的陣列配備有透鏡附加件。該透鏡附加件由數(shù)個(gè)聚集成透鏡組的單透鏡組成。此外，DE?10?2004?018?424描述一種包括帶透鏡的光源的和適用于橢圓面探照燈的照明裝置。

最后，在DE?10?2008?048?379中描述一種帶有準(zhǔn)直光學(xué)器件的LED光源。目的如下，即，合適地準(zhǔn)直LED光源的寬闊的輻射角度。在此，應(yīng)同時(shí)保證該設(shè)備的高的溫度耐受性。

通過公知的設(shè)備和方法，可以集束和集中LED光源的光。由此，通過集束產(chǎn)生在光輻射的中心帶有高的光強(qiáng)度的以及在光輻射的靠外區(qū)域帶有強(qiáng)烈下降的光強(qiáng)的光輻射。因此，不保證面的或空間的近似均等的和均勻的照明。

發(fā)明內(nèi)容

由此得出本發(fā)明的任務(wù)。

本發(fā)明的目的在于，達(dá)到光的特定的成形。例如，這可以是空間的、面的或者物體的借助LED光源的均勻和近似均等的照明。在此，通過由光源發(fā)射的光來輻照的被照明面應(yīng)該盡可能均勻地和均等地被照明。此外，應(yīng)該也可以達(dá)到一定的光分布和向被照明面的邊緣的光強(qiáng)衰減，以便例如可以確定從中心到邊緣的特定的梯度。

目的也可以是，達(dá)到光斑的特定的形狀，包括光斑的正方形的、矩形的、多邊形的、圓形的或者卵形的形狀。