[发明专利]照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置，该照明装置完全不产生或仅仅产生很不明显的色环，能够获得均匀的颜色分布和可控的光强分布以及相对较小的光损。

背景技术

在当今的照明设备，尤其是在LED照明模块中，为了获得白光，通常采用在LED芯片上涂覆荧光粉的方法。通常荧光粉的分布范围要比LED芯片更广，这样荧光粉的部分光线就不能与LED芯片的光线混和，从而导致在被照亮的表面的外围产生色环。为了获得理想的光强分布，LED照明模块通常配备第二光学透镜，其中，一种方法是在LED透镜的后方加入一个扩散片，从而在整个被照明的表面上的色彩变得均匀。然而，这种方法的缺点在于，由于扩散片本身的物理结构特性，透过扩散片的光线的光强分布变得不可控、甚至是不可预知的。另一种方法是，将LED透镜的表面制造成扩散片的结构，从而无需使用附加的扩散片。然而这种方法的缺陷同样在于光线的光强分布的不可控和不可预知性。此外，无论在透镜前和是在透镜后加入扩散片都会导致光损。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种照明装置，该照明装置完全不产生或仅仅产生很不明显的色环，能够获得均匀的颜色分布和可控的光强分布以及相对较小的光损。

本发明的目的由此实现，即发光模块；布置在发光模块的光输出侧的荧光粉；以及设置在发光模块的下游的光学透镜，在发光模块和光学透镜之间还设置有光混合件，其中发光模块的光线和经过发光模块的光线激发荧光粉而发出的光线在光混合件的光混合件出射面上射出并进入光学透镜，其中至少一部分光线在光混合件中反射后射出。通过根据本发明的照明装置可以将来自发光模块的光线和经过发光模块的光线激发荧光粉而发出的光线的一部分光线在光混合件中反射，并且发光模块的光输出面上与另外的折射的或反射的光线混合，从而获得颜色均匀分布的光线以及可控的光强分布。

根据本发明的一个优选的设计方案，光混和元件具有至少一个光反射面，其中，该至少一个光反射面用于使至少一部分光线在光混合件中反射。此外，光混合件还具有平行于光混合件出射面的光混合件入射面，其中，至少一个光反射面垂直于光混合件出射面和光混合件入射面。在这种结构类型的光混合件中，入射的光线投射到光混合件入射面上之后，在光反射面进行全反射，并且从光混合件出射面中输出，并与其他的折射和反射的光线混合，从而获得均匀的颜色分布和可控的光强分布。同时，由于光线在光混合件中进行全反射，因此其仅仅产生非常小的光损。

根据本发明的设计方案提出，光混合件出射面至光混合件入射面的距离至少为光混合件出射面或光混合件入射面的宽度的1.5倍，从而确保部分光线能够在光反射面上进行全反射。

在根据本发明的一个优选的设计方案中，光混合件出射面设计成具有扩散结构的扩散面。来自发光模块的光线已经在光混合件中进行了混合，而光混合件出射面的这种结构能进一步对光强分布进行优化。当然，这种扩散面不能被设计，以获得预期的光分布，但是可以通过控制扩散面的制造工艺，比如控制扩散面上的颗粒大小，来得到稳定的光分布。并在实验中对这种光分布进行测量，然后根据测量结果相应地设计光学透镜，以获得预期的光强分布。

根据本发明的一个优选的设计方案，光学透镜的透镜入射面具有旋转对称的凹进区域，光混合件设置在凹进区域中，并且光学透镜的透镜出射面包括凹面弯曲的中间区域和凸面弯曲的边缘区域，并且中间区域与边缘区域平滑过渡。经过光混合件混合后的光线在透镜入射面的凹进区域射入透镜，并从透镜出射面的中间区域和边缘区域射出。透镜的这种结构有地提高了从发光模块输出的光线的光强，由该照明装置照明的面因此也有利地被增大。

根据本发明的一个优选的设计方案，光混合件被设计成圆柱体、立方体或棱柱体，从而能够更好地与不同结构类型的发光模块进行匹配。

优选的是，根据本发明的光学透镜和光混合件由聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(NAS)、尼龙(Nylon)、ADC塑料(CR-39)、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物或二氧化硅中的任一种材料制成。当然也可以由其他的具有良好的透光率的材料制成，以尽量减少光线穿过光混合件时的光损。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1是根据本发明的照明装置的示意图；