[发明专利]具有发光二极管的发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种管形的发光装置，具有发光二极管(LED：Lichtemittierende Diode)。

LED的概念在此不仅理解为发出可见光(可见的电磁射束(VIS)；白色或彩色)的二极管，而且也理解为发出红外射束(IR)或紫外射束(UV)的二极管。

背景技术

LED在长形的发光装置中用作为管形的日光灯的替代物已经由大量文献中已知。例如在此可参见文献US 2002/060526 A1和US2005/225979 A1。在这些文献中，多个LED布置在长形的电路板上，它们又布置在一个透明的管子中，该管子可以被插入常用的管形的日光灯的灯座中。由于该LED灯设计用于一般性的照明，因此它不适合于那些需要特殊的光强分布的特殊的照明任务。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种基于发光二极管(LED)的管形的发光装置，从而获得可预定的光强分布。

该目的通过一种发光装置实现，其具有一个至少部分地透光的管子和多个发光二极管(LED)，其中LED彼此相邻并且平行于管纵轴线地布置在管子内部，其特征在于，在所述管子内部设有至少一个单独的光学装置。

由从属权利要求给出了特别有利的实施方式。

本发明的基本思想在于，在管形的发光装置中基于LED设有至少一个单独的光学装置，利用该光线装置可以既在发光装置的纵轴的方向上又特别在垂直于纵轴的平面中获得期望的光强分布。因此特别也能开辟这样的应用领域，它们迄今为止在另一种所谓孔径灯、即管形的灯、例如那些基本上仅仅在相对狭长的角度范围中利用高光强发光的日光灯中保留使用。此外，管子不必一定是直的，而是在对于预定的应用有利时可以是弯曲的。

单独的光学装置的概念在此可以理解为一个或多个光学元件，它们并不集成在LED的壳体中。但本发明也还包括这些情况，其中所应用的LED自身已经具有一个集成在LED壳体中的光学件。单独的光学装置的概念根据本发明特别也包括柱面透镜，其在期望的照明-或光强分布方面形成来自于LED的光线或一般的电磁射束。柱面透镜可以由一个部分组成，但也可以由多个部分组成，例如在特别长的、根据本发明的发光装置中。

为了在需要照射的表面或目标对象上实现足够高的照射强度，柱面透镜优选地设计为聚光透镜。在此证明为有利的是，至少是柱面透镜的背离LED的表面形成为凸出的并且该表面的曲率相应于管子的壁的内表面的曲率。由此能实现，这样布置柱面透镜，即柱面透镜的背离LED的表面抵靠在管子的壁的内表面上。以这种方式，柱面透镜可以特别节省空间地布置在管子内部。备选地，可以通过使用浸没法使得在柱面透镜和管子的壁之间的过渡部中的光损失最小化。管子的横截面优选的是圆形。

此外优选的是，即至少一个光学装置包括反射器，在反射器中布置了LED。用于每个LED的反射器优选地具有单独的漏斗形的凹处，其中相应的LED布置在配属的漏斗形的凹处的狭窄的端部上，也就是说在反射器底部上。反射器可以是由一个部分或由多个部分组成的。在一个优选的实施方式中，反射器是由多个部分组成的，其中为每个LED设有一个分开的单独的反射器元件。这具有的优点除了高效地聚光和使光形成之外还在于，可以根据需要非常灵活地实现不同长度的LED-反射器-模块。为此，两个或多个LED包括相应的反射器元件，根据发光装置的需要的长度将反射器元件彼此相邻地布置在一个共用的长形的支架上。根据有意地应用发光装置的需要，也可以有利地将柱面透镜集成在长形的LED-反射器-透镜-模块中。在此，柱面透镜布置在具有LED的排成行的反射器元件的开口上。最后，也可以将两个或多个LED-反射器-模块或LED-反射器-透镜-模块布置在另一个共用的支架上，其随后布置在一个合适的管子中。该支架也可以由单独地、彼此连接的部件组成。通过发光装置的模块化的结构可以相对简单地构造或更换单独的组件或模块。

此外，在根据本发明的发光装置中应用的LED不必全部发出相同波长的光。根据应用情况也可以有利的是，将例如发出不同光色的LED或VIS-/IR-/UV-LED进行组合。

特别在应用高功率LED时，可以有利的是，至少在支架中设置至少一个用于引导冷却剂的通道，以便能实现有效地冷却LED。可替换地，可以在支架和玻璃管-内壁之间通过合适的措施、如涂敷导热膏来使得热传递更容易。最后，可以将管子的内腔完全地或部分地填充液体，以便有效地分配LED的热量并且通过管子的壁导出。