[发明专利]照明装置及其透射元件

说明书

一种照明装置，包括优选为LED的单个点状光源(108)以及光学地连接至所述光源的透射透镜结构(202、302)，该透射透镜结构限定有多个光学功能性的相互不同的区段(204、206、208、304、306、308)，这些区段专用于控制最初由所述单个光源发射的光，例如分布和方向。提出了相应的透射元件。

技术领域

本发明总体上涉及光照明(illumination)和照明(lighting)。特别地，但不排他地，本发明涉及包括光源和透镜结构的照明装置。

背景技术

传统上，用于光源诸如灯泡、LED(发光二极管)等的透镜被设计为诸如塑料或玻璃等合适材料制成的简单的对称元件。图1从不同角度描绘了与点状光源诸如LED 108相关联的典型透镜。从轴测视图102和俯视图104中可以容易地观察到现有透镜结构的均一性。进一步参考侧视图106，这种平坦(所示的情况)的凹透镜或凸透镜包含均匀的表面，或这种平坦的凸透镜或凹透镜至多可以包括恒定的光学功能图案，诸如光栅。这样的方案对于开发和制造而言相对较容易，同时在光透射、粗糙折射和光源保护目的方面仍然相对较好地起作用，但是从所出现的对于光照明设置的关于能量效率、光图案可控性、照明器具尺寸等现有要求的角度来看，这些简单的传统透镜明显已经变得不是最优的，并且需要新的方案。光学器件似乎已经落后于实际光源诸如LED及其各种其他形式的发展。

发明内容

本发明的目的是至少缓解与现有技术有关的上述问题中的一个或多个问题。

本发明的目的可以通过独立权利要求的特征来实现。

一方面，本发明涉及根据独立权利要求1的照明装置。另一方面，本发明涉及权利要求10的光学透射元件。

根据本发明的一个实施方案，照明装置包括：单个优选为点状的光源，最优选为LED；以及光学地连接至所述光源的透射透镜结构，该透射透镜结构限定有多个光学功能性的相互不同的区段(segment)，这些区段专用于所述单个光源以用于控制来自该光源的光的分布和指向。

根据另一实施方案，用于至少光学地连接至优选单个点状光源以与该单个点状光源一起形成照明装置的光学透射元件限定有多个光学功能性的相互不同的区段(204，206，208，304，306，308)，这些区段专用于共同控制来自所述优选单个光源的光的分布和指向。

该装置可以构建照明设备封装件例如LED封装件的至少一部分。光源和透镜结构可以直接地和/或经由封装件的中间元件(支撑体、本体等)集成在一起。光源可以包括例如LED芯片或“裸片(die)”。透镜可以位于离实际的LED芯片一距离处。可替代地，透镜可以至少部分地封装LED裸片和可选的其他元件，诸如相关的基板、布线、焊盘、控制/驱动器电子器件等。在一些实施方案中，透镜材料基本上可以接触LED芯片，或者可以通过可以是气体、流体、液体、固体或凝胶的中间材料的间隙而与LED芯片间隔开。

透镜可以是基本上为平面的或“平坦的”。可替代地，透镜可以带有真实的3D形状，并且可能具有不对称的形状。透镜可以包括一种或多种材料，例如塑料、硅酮或玻璃。透镜可以是单块式的。

区段可以在结构特征部件(feature)方面不同。在尺寸、形状和相关的光学功能特征部件方面，区段可以具有相互不同的体积和/或表面积，其中上述光学功能特征部件诸如为图案、可选的表面凹凸(relief，浮雕、起伏)图案、隔离的形态(form)/轮廓和/或空腔光学器件。区段之间的实际光学功能也可以变化。多个区段可以相对于共用参照物内部地和/或相互地对称，或者可以是不对称的。区段可以相互邻接、重叠和/或包含嵌套部分。

透镜结构还可以包含若干无表面凹凸形态的区段。

不同区段的图案可以包含相互不同的凹凸形态、形态的对准性、形态的尺度/大小、和/或形态的密度或周期。