[发明专利]具有边缘效应的发光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光系统，具体地涉及一种基于发光二极管(LED)的、具有边缘光效应的发光系统。更具体地，尽管没有排除，本发明涉及一种从利用LED和特定光波导的组件系统提供光的系统，所述特定的光波导涉及用于提供唯一的光引擎，所述系统提供唯一的边缘发光美学外观，从而提供具有非常高的发光效率和热管理的光输出分布。

本发明通常应用于发光系统，具体地应用于具有中心发光结构的发光系统，在所述中心发光系统中将所述光分布为远离使用的位置。这些类型系统之一的典型示例是通用目的的照射柱。在该应用中，相对于基于柱状系统描述和解释发光结构。

背景技术

多年来，发光柱已经成为城市、集镇或其他市区或郊区环境中日常生活的一部分，并且通常用作步行柱、交通柱或特征柱。一种传统的柱系统包括百叶窗发光单元，从而将由中心灯产生的(由多个百叶窗遮蔽)光反射远离百叶窗表面，并且通常将其导引至要发光的区域。正常情况下，所述柱只具有两种条件，即接通或关断。

与这种传统结构相关联的问题是浪费了由所述柱光源产生的大部分光。据估计，在传统柱中，只在所产生的30％的光的区域内可以发射到要发光的区域。剩余的70％被浪费掉。这代表了在能量和成本两方面的巨大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显著增加柱中能量使用和光提供的效率的系统，从而产生更小的碳管脚。

根据本发明的第一方面，提出了一种发光系统，包括：至少一个LED(发光二极管)阵列，所述LED阵列具有与电路板相连的至少一个LED；至少一个支架，配置用于LED阵列并且与LED阵列相连；以及光传输波导元件，由透明或半透明材料构成，用于将所述光导引至包括所述发光系统的器件所要求的部件进行照射，其中所述波导元件设置并且配置用于使得进入所述波导元件的光按照一定角度进入，从而按照比所述波导元件的内折射角度小的角度碰撞所述波导元件的边界，并且沿反射回所述波导元件的本体，并且沿所述元件的长度传输。

本发明的优势在于所得到的光控制可以使得能够在要发光的区域实现所裁剪的光分布，可以用于防止光污染。

本领域普通技术人员应该理解的是，用于形成波导元件的材料选择显著依赖于发光系统所应用的实际用途和所期望的效果。在将波导元件用于简单地将光从一个点传输到第二点使用的情况下，材料的选择将是清楚透明的材料以在传输时实现最大的效率。然而在波导元件中期望诸如发光之类的发光效应的情况下，将选择能发光的半透明材料。

应该理解的是，利用波导边缘入射的光的角度对于将所述光反射从而沿元件的长度传输至所使用的点或者可选的传输通过所述元件的侧壁进入周围空间是决定性的。因此，对于本发明的有效工作点而言重要的是波导设计是正确的。

众所周知的是，当光碰撞材料本体的侧壁时(在这种情况下是波导元件)如果实现了全内反射，可以将引入到透明材料中的光在点之间的材料本体内导引。在本发明的优选实施例中，光学系统基于原始光导引体系的原理工作，并且将来自LED单元的光导引到达所需的目的地。

在本发明的一个实施例中，波导元件包括利用电路板控制光传输系统的装置，以便控制所述光传输通过所述发光系统到达目的地。在本发明的一个实施例中，波导元件包括这样的装置，所述装置使得将沿所述波导传输的光导引至用于传输至所使用的期望点的边缘，所期望的输出位于所需方向。可以以下方法实现和控制不同的光输出分布和发光图案：

●改变波导元件的截面轮廓和倾斜度；

●选择制造波导元件的材料；

●例如经由结合单独的边缘棱镜或多个边缘棱镜来设计特定的波导边缘轮廓；以及

●调节材料形状中材料的大小和比例；

●改变LED相对于光波导的位置以调节沿一个或更多方向的焦点(典型地，水平&垂直焦点)。

在本发明的一个实施例中，电路板是PCB(印刷电路板)，并且可以是硬电路板或柔性电路板。使用高功率LED作为主光源和中级低功率LED来产生彩色效果。

可以将所述系统的LED阵列安装到电路板上。可选地，所述系统可以包括多于一个电路板，每一个电路板具有附着或相连的一个或更多LED阵列。

在本发明的一个结构中，支架是针对柱中所有电路板的支架。另外在本发明的优选结构中，用于电路板的支架也用作所述系统的热沉。