[发明专利]具有LED、光导和反射器的光源

说明书

技术领域

本发明总体涉及照明设计的领域。具体而言，本发明涉及发光二极管(LED)光源，该LED光源可以被布置用于在运用诸如灯泡之类的白炽光源的灯具中进行改装。

背景技术

常规白炽光源一般通过向诸如通常由钨制成的灯丝施加电流而将电流转换为光，这导致灯丝发光。灯丝通常悬于玻璃灯泡中心附近，从而提供可以被用于照明例如房间的光的径向分布。该常规白炽光源典型地用于吊灯。由于发光灯丝的高亮度(～1Mcd/m²)，所以吊灯中的表面玻璃呈现出装饰性的闪亮的发光效果。然而，白炽光源的寿命通常较短，往往受限于灯丝的寿命。此外，玻璃灯泡通常由于灯丝的高温而变得非常热，从而引起烧灼与玻璃灯泡接触的物体的潜在危险。

使用LED光源替换白炽光源通常减轻或消除上述问题。此外，这样的替换提供了在效能上的显著提高，该效能是由光源产生的光通量与产生该光通量所需能量(或功率)的量的比例。然而，大多数LED仅能够向半球(立体角2πsr)中发光，而运用发光灯丝的白炽光源通常均匀地向整个球体(立体角4πsr)中发光。

EP 1610054A2描述了用于汽车的LED灯组装件，该LED灯组装件具有用于向偏转器传导由多个LED光源发射的光的中央光学光导，该偏转器用于与光导的轴线成角度地侧向投射。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目标在于提供减轻或消除上述问题的光源。

该目标和其他目标由根据独立权利要求的光源完全地实现或部分地实现。

根据本发明，提供一种包括光单元的光源，该光单元包括至少一个LED、反射器以及光透射光导，该反射器布置成使得入射在该反射器上的光的至少一部分被反射，该光透射光导具有输入端、输出端和位于输入端和输出端之间的中央区域，该光导沿轴线方向延伸。临近输入端布置光单元以用于将光注入到光导的中央区域之中。光导被布置成使得其折射率高于光导外的介质的折射率。此外，该反射器被布置成临近输出端，并且该反射器包括面对输出端并且覆盖输出端的至少一部分的反射表面。反射表面被布置成使得反射表面的至少一部分是凹面或凸面。

在本发明的上下文中，术语“凹面”和“凸面”分别指向内弯曲或向内凹陷和向外弯曲或向外鼓出。

通过对根据本发明的这样的光源的反射表面的配置，从光源发射的光可以具有基本上与白炽光源的光强分布类似的空间强度分布。此外，通过对反射表面的所述至少一部分的凹面形状或凸面形状的特定选择，来自光源的光通量可以例如基本上关于垂直于轴线方向的平面对称或非对称，这取决于对期望的照明应用的要求。因此，通过本发明可以制造种类繁多的运用LED的光源，每种光源具有适配于特定用户需求和/或照明环境要求的光强特性。

根据本发明的实施方式，光源被布置成用于改装到通常运用白炽光源的灯具中。根据这样的配置，提供一种克服或减轻如前所述的常规白炽光源之劣势以及提供效能上的显著提高的光源。因此，本发明提高常规光源的光学效率。

在本发明的上下文中，术语“改装”是指安装进通常用于白炽光源(诸如具有灯丝的灯泡、卤素灯等)的灯饰中。换言之，将根据本发明的光源改装进通常运用白炽光源的灯具是指用根据本发明的光源来替换灯具中的白炽光源。

根据本发明的另一实施方式，反射器包括至少一个透射部分，该透射部分布置成使得入射在该透射部分上的光的至少一部分被透射通过反射器。根据另一实施方式，透射部分包括沿轴线延伸的通孔。例如，轴线可以是与光导的轴线方向一致或平行的直的轴线。凭借这些配置而允许在光导中的光通过穿越透射部分(或通孔)或通过在反射表面处反射并于随后从光导耦合射出而离开光源。凭借这些配置，可以实现几乎不依赖于视角的光强(即，基本不依赖于用户的视角的光强)。所得的光强分布基本上类似于白炽光源的光强分布。换言之，光源能够基本均匀地向整个球体(立体角4πsr)发光。

根据本发明的又一实施方式，光导包括沿轴线方向延伸的颜色混合杆，其中该颜色混合杆构成光导的中央区域的至少一部分。颜色混合杆被布置用于在光单元中混合来自多个LED的光并且可以具有六角形截面。以此方式，提供一种LED光源，其被布置成使得来自若干多色LED的光在到达颜色混合杆的输出端时已得到充分混合，从而可以从光导耦合输出具有与白炽光源类似的强度分布的充分混合的光。