[发明专利]反射器和光学组件以及具有该光学组件的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射器。此外本发明还涉及一种具有上述类型的反射器的光学组件和具有该光学组件的照明装置。

背景技术

由于LED光源具有寿命长、节能、环保、抗震动等优点，因此，LED光源可以在广泛的领域内得到应用。随着制造技术的不断发展，LED的成本越来越低并且光效也得到了增加。固态发光（SSL）来取代传统的发光装置已经成为一种趋势。

美国的Energy Star标准对于全向SSL替代灯提出了一定的要求。在0-135度的区域内，在任意角度的光强与在0-135度的区域内的平均的光强之间的差值不高于20%。在135-180度的区域内的光通量应当占总的光通量至少5%。在与起始平面呈45度和90度的垂直平面内的测量结果应当是相同的。大部分的LED光强度分布是朗伯型的而非均匀一致的，因此，二次光学设计是必不可少的。对于SSL替代灯，为了满足这些要求，通常需要设计光学组件实现光的再分配。

现有技术中，存在多种获得LED灯的光源再分配的方案。第一种方案是优化LED阵列；第二种方案是利用反射器对于光进行分配。

在照明装置领域，全向照明装置可以实现大面积的照明效果，因此具有较大的应用前景。在现有的全向照明装置中，一类照明装置具有直接设置在灯壳中央的立体光源、例如LED芯片阵列，这种以柱形或盘形阵列排布的光源可以在360度的周向方向上进行照明。光源发出的光直接穿过灯壳射出，由此实现简单的全向照明效果。这种全向照明装置例如由EP2180234A1和WO 2009/091562A2所公开。但是当上述光源阵列中的一个或多个光源损坏时，便无法再实现全向照明效果。在这种照明装置中需要安装多个光源，并且分别将这些光源和电路板电连接。因此这种照明装置需要消耗大量的电能，并且相应地产生过多的热量。为了加强对柱状光源阵列的散热效果，例如可以在柱状光源阵列的周向外表面上设置散热体、例如多个散热肋，这例如在WO 2010/058325A1中所公开。但是对于上述照明装置而言，无论是在制造或装配过程中，还是在使用过程、维护过程中，都要花费较多的成本。另一种全向照明装置是应用反射原理来实现全向照明的效果。WO 2009/059125A1公开了一种照明装置，其中唯一的光源被布置在盆形反射体的底部区域中，由此可以借助于反射体的反射面将光线朝向尽可能大的区域进行反射，但同时必须保证反射体具有足够大的反射面。因此这种照明装置的体积较大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种反射器，该反射器能够将光源的光线反射到一个半球区域中，从而解决了常规的LED照明装置无法向与光发射方向相反方向照射的技术问题。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的反射器的光学组件，该光学组件允许照明装置实现全向照明。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的光学组件的照明装置，根据本发明的照明装置能够实现全向照明，同时其发射的光线在各个方向上都具有基本上相同大小的光强。

本发明的第一个目的通过一种反射器由此实现，该反射器，包括基板，该基板包括第一侧面，在第一侧面上形成有反射面，其中，反射面通过围绕基板的对称轴旋转一曲线获得，其中曲线设计为使得第一光源的部分光线经过反射面反射后投射到所述第一侧面面对的第一半球区域中。在本发明的设计方案中，位于反射面对面的第一光源在将光线投射到反射面上后，光线投射到第一侧面面对的第一半球区域中，而实际上，反射回来的光线并不完全覆盖整个第一半球区域，反射回来的光线是无法投射到在第一半球区域中的一个相对于对称轴旋转对称的圆锥形区域中的。然而，在使用根据本发明的反射器的情况下，反射回来的光线在第一半球区域中能够覆盖至少100度的角度范围，也就是说在圆锥形区域两侧的各至少50度的范围。

根据本发明提出，曲线如此设计，使得反射面包括中央凸起区域和形成在中央凸起区域四周的凹陷区域，其中中央突起区域至少在垂直于对称轴的方向上反射光线，这也就是说，如果第一光源的一条光线平行于光轴也就是对称轴射出，那么该光线在经过中央突起区域中的某一点反射后则在垂直于光轴的方向射出，由此确保了反射器反射的光线在第一半球区域中覆盖尽可能大的角度范围。在此需要强调的是，本发明中提到的对称轴实质上是光源的光轴。

优选的是，基板还包括第二侧面，第二侧面为平坦的承载面。该承载面提供了用于布置其他的光源以及为该其他光源服务的透镜或其他光学元器件的承载平台。