[发明专利]光学元件

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的光学元件，提供所述光学元件是为了影响一个基本上点状的光源、具体是LED的光发射。此外，本发明涉及一种照明安排，该照明安排包括一个或多个点状光源和相应地分配的光学元件。

由于LED近年来迅猛发展，这些光源可以越来越多地用于照明用途。借助LED可以获得的光强度现在足够高，让LED可以替代例如白炽灯泡、荧光灯或卤素灯等迄今为止在几乎所有应用领域中使用的传统光源。使用LED的一个优点是LED提供了改变或修改光发射的非常良好的可能性。举例来说，现代的基于LED的光源具体来说让所发射的光的色彩或色温可以得到调节。

原则上，LED在比较大的角程中发射光。因而惯例上会给这些LED分配一些光学元件，例如小型的反射器或透镜，这些光学元件可以将光发射限制或集中到特定的空间区域或限制或集中到特定的空间区域上。这样做就可以确保照明设备总体发射的光不会在屏幕或桌面等反射表面上给观察者造成眩光或干扰性反射。

图12和图13中展示了例如目前用于影响一个或多个LED的光发射的典型的光学元件。在这种情况下，图12示出了一个单独的光学元件100，而图13示出了一个伸长的光影响元件120，这个伸长的光影响元件由这种类型的多个一体地互连的光学元件组成。具体来说，例如使用根据图13的光影响元件120来影响一个伸长的电路板的光发射，这个伸长的电路板上彼此并排地安排了多个LED。在这种情况下，给这些单独的LED每一个分配一个对应的光学元件100。

根据图12的已知光学元件100首先具有一个截断金字塔形或截断锥形的基本形状，其中邻近于截断金字塔形或截断锥形主体的侧翼110主要是用于在照明设备中固定光学元件100。所述元件100的光发射表面是由截断金字塔的大约正方形的底表面101相应地形成，并且光经由与底表面101相对地定位的顶表面102耦合进来。所述顶表面配备有一个切块103，其中在后来的操作状态中，LED（这里没有展示）被安排在所述切块103的区域中。也就是说，LED发射的光经由切块103的底表面和圆周表面进入光学元件100中。所述光的一个部分接着直接照射到正方形底表面101上，并且经由正方形底表面被发射，而另一部分在进入光学元件100时被折射，其方式为使得这个部分首先入射到侧表面104上。在这种情况下，选择光学元件100的形状，其方式为使得所述侧表面104上发生光线的全内反射，以使得所述光线又经由正方形底表面101离开光学元件100。在这种情况下，切块103和侧表面104两者的几何形状都经过选择，以便使得经由底表面101发射的光出现期望的分布。

已经知道，LED的光发射大约是旋转对称的。这意味着，使用旋转对称地配置的光学元件本身也将更适合于用期望的方式影响光。但是，在这种情况下，多个这种类型的光学元件于是将不可能一体地互连，并且这里将不可能获得封闭区域光发射。

图12中展示的已知光学元件的形状总地来说是优选的，因此，因为正方形光发射表面，使得图13中展示的这种类型的多个元件100可以接合在一起形成一个伸长的光影响元件120，在这种情况下，跨越光影响元件120的整个长度于是会出现基本上均质的光发射。此外，通过相应地调适切块103和侧表面104，可以调适期望区域内的光发射特性。

但是，现在已经发现，在根据图12的光学元件或来自图13的光影响元件的情况下，在特定的角程下不能充分抑制所发射光的眩光。发生这种情况的原因是，在截断金字塔形主体的四个边缘105上产生了杂散光，并且这个杂散光会用基本上不受控制的方式离开光学元件。这具体来说在所谓的C平面45、135、225和315中导致光学效率降低。

本发明是基于所陈述的目的，因此，在已知光学元件的基础上，用可以提高所述光学元件的效率的方式进一步改善所述光学元件。

这个目的是借助于包括权利要求1的特征的光学元件实现的。从属权利要求涉及本发明的有利发展。