[发明专利]照明装置

说明书

提出了一种照明装置。

要解决的任务在于提出一种照明装置，其可以产生特别均匀且具有限定的发射特征的混色光。

根据照明装置的至少一个实施形式，照明装置包括光源。光源具有至少两个发光二极管芯片，其在工作中发射彼此不同颜色的光。例如，发光二极管芯片的至少一个可以在工作中发射红色光。光源的另一发光二极管芯片于是在工作中例如可以发射白色光。此外，可能的是，光源具有多于两个的发光二极管芯片，其中由发光二极管芯片在工作中发射三种或更多种的不同颜色的光。

根据照明装置的至少一个实施形式，照明装置包括光学元件。光学元件设计为，将由光源产生的光聚束成具有限定的发射轮廓的光束。例如，光学元件可以将由光源在工作中产生的光聚束成张角在至少5°到最高40°之间的光锥。光锥的张角在此是锥体的母线与锥体轴之间的角度。光锥的外壳假设为所发射的光的强度下降到其最大值的一半的地方。

此外，光学元件设计为，将光源的发光二极管芯片的不同颜色的光混合。光学元件在此将光混合为使得在远场中得到的、照明装置所发射的光的色度坐标至少在混合光的相关色温的ANSI格(ANSI-Boxen)的坐标内。“在远场中”在此意味着，距照明装置的辐射出射面的距离例如为光学元件的直径的十倍或更大(例如1m或更大)。光学元件在此优选设计为使得在照明装置周围的所有角度上出现混合光的限定的色度坐标。也就是说，在180°的角度范围中(在所设想的半球上，该半球完全地、拱形结构地伸展在照明装置之上)出现所描述的、限定的混合光的色度坐标。

换言之，光学元件设计为将发光二极管芯片发射的不同颜色的光混合，使得借助照明装置照亮的面的色度坐标对于人眼显得均匀。

根据照明装置的至少一个实施形式，光学元件构建为实心体，其由介电材料构成。例如，光学元件由合成材料，譬如PMMA构成。这具有如下优点：光学元件例如可以通过注射成型方法成本特别低廉地制造。

根据照明装置的至少一个实施形式，光学元件具有如下的面：辐射入射面，其朝着发光二极管芯片；辐射出射面，其背离发光二极管芯片；以及外壳面，其将辐射入射面和辐射出射面连接。

换言之，光学元件以其辐射入射面在发光二极管芯片的主发射方向上设置在发光二极管芯片之后，使得由发光二极管芯片在工作中发射的光的主要部分到达光学元件的辐射入射面并且在那里可以进入到光学元件中。耦合输入到光学元件中的光的大部分通过辐射出射面离开光学元件，辐射出射面设置在光学元件的与辐射入射面背离的侧上。光学元件的外壳面从侧面围绕光学元件并且以此方式将辐射入射面与辐射出射面连接。

根据照明装置的至少一个实施形式，外壳面构建为对于发光二极管芯片在工作中发射的光是反射性的。也就是说，穿过光学元件射到外壳面上的光在那里至少大部分例如在朝着辐射出射面的方向上被反射。反射在此可以借助全反射来进行。但也可能的是，外壳面被反射性地涂覆。反射性的涂层例如可以通过金属层来实现，该金属层例如气相淀积到外壳面上。

根据照明装置的至少一个实施形式，光学元件的辐射入射面和/或辐射出射面至少局部是不平的。“不平的”在此可以表示：这些面的至少之一凸面地或凹面地拱起。此外，不平可以表示，这些面的至少之一具有结构化部，譬如粗化部。在此，至少部分不平的面也可以在一些区域中平坦地和/或平滑地实施。在这些区域中，该面不具有弯曲部和/或不具有结构化部。

根据照明装置的至少一个实施形式，在光源的发光二极管芯片的至少之一与辐射入射面之间设置有间隙，该间隙填充以气体。间隙例如可以填充以空气。也就是说，由发光二极管芯片在工作中产生的光在入射到光学元件时在辐射入射面上折射，因为在那里存在大的折射率差。例如，气体的折射率为大约n＝1。光学元件的折射率为至少1.3。换言之，辐射入射面用作光学面。发光二极管芯片的至少之一并不以折射率匹配的方式连接到光学元件上。在此可能的是，在光源的所有发光二极管芯片与光学元件的辐射入射面之间存在间隙。

根据照明装置的至少一个实施形式，照明装置的光学元件是设置在光源的所有发光二极管芯片之后唯一的光学元件。也就是说，照明装置在此情况下包括唯一的如下光学元件：其设置用于产生限定的射束轮廓和用于颜色混合。针对这两个任务来使用唯一的光源元件使光学边界面损耗最小化并且由此提供了特别有效的照明装置的优点。于是，不使用如下的多级光学系统：其中在第一级中光例如被预准直，在第二级中射束轮廓被限定地调节并且在最后的级中(例如借助光漫射元件)进行颜色混合。