[发明专利]具有纤维漫射元件的照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及发光设备的领域，并且更特别地涉及一个或多个漫射元件的材料特性的改进。

背景技术

具有低分辨率（即发光二极管（LED）被分隔开以使得各个LED点可以被容易地区分）的LED照明设备可以用于许多不同的应用，诸如与例如纺织物（诸如服装）有关的图片、文本和图形。然而，各个LED可见的事实可能干扰对于图片、文本或图形的观看。此问题的解决方案是，在LED的上面添加漫射层，从而将光散布到更大的区域。此漫射层可以由不同的材料制成，诸如编织材料或者非编织材料、柔性泡沫、或者它们的某种组合。

该解决方案的示例可以参见US2008/0205035A1。这里LED被放置在漫射层之下，该漫射层包括非编织织物层，其在面向照明单元的一侧具有较低的密度并且在与照明单元相对的一侧具有较高的密度。较低密度的层提供间隔，以使来自光单元的光锥在遇到漫射元件的更致密的部分之前散布。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种与当前已知的解决方案相比更具柔性并且更薄的发光设备。

该目的是通过提供一种发光设备实现的，所述发光设备包括发光器、支撑体和附接到所述支撑体的多个突出的纤维，所述多个突出的纤维被布置为与从发光器发射的光相互作用，其中所述多个突出的纤维中的每个纤维与支撑体成一定角度而突出，所述角度在10度到170度的范围中。所述纤维提供一种更薄且更具柔性的解决方案。也可以存在更多的发光器。所述发光器可以是发光二极管。光与突出的纤维之间的相互作用可以包括光的反射，或者光可以穿过纤维。如果例如支撑体被编织以使得纤维从表面突出，则纤维可以是支撑体的一部分。所述突出的纤维创建三维散射结构，其中光可以在空气间隙中且通过纤维而被散射和/或被遮蔽。在纤维与支撑体之间纤维附接的角度为大于0度且小于180度的角度，优选地该角度在5度与175度之间的区间中，最优选地在10度与170度之间的区间中。所有的纤维不必相对于支撑体成相同的角度，并且它们不与支撑体平行。所述纤维可以被放置成使得它们围绕所述一个或者多个发光器。此结构允许制造整体更薄的漫射结构，以实现与等效的更厚的结构相同的结果。利用更薄的光学结构，整个系统可被设计为也更具柔性。

根据本发明的实施例，所述多个突出的纤维中的每一个纤维基本上垂直于所述支撑体而突出。这意味着：突出的纤维不与从至少一个方向发射的光相互作用，所述光可以是从发光器的顶部发射的光并且这创建不同的光效果。根据本发明的实施例，所述多个突出的纤维是基本上透明的，这可能意味着：所发射的光的90%或更多被传送通过纤维。这使得光传播通过纤维成为可能，从而更多地漫射光，因为光不仅向上/向下散射，也在平面内传播。

根据本发明的实施例，发光设备还可以包括衬底。该衬底可以取决于所使用的材料的类型以及所位于的位置来对于漫射或者反射光作出贡献。如果例如该支撑体由透明材料制成，则该衬底可以位于支撑体之下。该情况的示例可以参见图6，其中衬底（未示出）可以置于例如硅酮的层之下。该层构造于是将是其上附接一个或者多个发光器的衬底。透明材料的层于是例如被浇注（pour）到衬底和发光器之上。在此层中，附接了可以散射光的纤维。这里，诸如包括TiO₂或者金属或类镜表面的材料之类的反射材料的衬底可以提供反射，从而对于光的散射作出贡献，因此光不被吸收。衬底可以与支撑体相对地定位。该情况的示例可以参见图5和图8。这里，纤维位于衬底与支撑体之间，所述纤维指向衬底的总体方向。这里，对于支撑体而言，具有漫射特性的材料可能更有用。这可以是与支撑体和发光器相对地放置的纺织物或者非编织材料或泡沫，并且可以为发光设备提供更平滑的表面，或者可以对于创建光效果作出贡献，诸如调控通过衬底的表面逃脱的光的量或者在例如衬底被着色的情况下创建着色效果。

根据本发明的实施例，所述支撑体与所述发光器相关地放置。所述支撑体可以位于所述发光器之下，其中所述支撑体可以是织物。所述支撑体也可以放置在所述发光器之上，以及在存在多个发光器的情况下可以放置在各发光器之间，其中所述支撑体有利地是透明的并且其也可以是柔性的。硅酮或者类似的材料可以用于此目的，从而为纤维提供要附接至的支撑体。

根据本发明的实施例，所述衬底基本上与所述支撑体平行，所述多个突出的纤维被提供给支撑体的面向衬底的表面，并且所述发光器被提供在衬底的面向支撑体的表面上。换言之，所述发光器位于支撑体和附接到支撑体的纤维的对面。措词“基本上平行”的意思是：衬底与支撑体之间的角度最大为10度。