[发明专利]用于发光二极管的包括截头锥形表面的全向反射器

说明书

本发明公开一种用于具有一个发光二极管(LED)作为光源的灯或照明设备的光学元件(100)，所述光学元件(100)使得来自所述LED的单向光输出分布成具有受控光强变化的全向输出。还可以在所述光学元件和所述LED周围使用漫射器以通过例如散射提供对光射线的进一步分布。所述光学元件(100)定位成与所述LED相邻并且限定中心轴(CA)和基本上正交于所述中心轴(CA)的横轴(L)，所述光学元件(100)围绕所述中心轴(CA)周向延伸并且包括：凸状光接收表面(102)，截头锥形光投射表面(104)，以及弯曲光反射表面(114)。

相关申请的交叉引用

本申请是申请号为201380041269.8、申请日为2013年06月27日、名称为“用于发光二极管的包括截头锥形表面的全向反射器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的主题总体涉及照明装置，并且更具体地，涉及使用作为光源的一个或多个LED以及光学元件以提供改进的光分布的照明装置。

背景技术

常规的白炽灯(诸如常用A19灯泡大小)通常提供相对均匀的光分布。确切地说，在距贯穿灯泡的中线轴线固定距离处、但以不同角度来测量的光强是相对恒定的。除了消费者吸引力以外，该均匀性对于某些应用可能是必要的。

与白炽灯相比，具有某些优势的其它类型的发光装置是可用的。例如，发光二极管(LED)可以提供与白炽灯相当的光输出，但其能源效率显著提高。另外，LED灯的寿命可能比白炽灯要长得多。

可将LED配置在包括螺纹灯座(有时称为“爱迪生灯座”)的灯中，以使得其可与常规的白炽灯互换。还可提供漫射器以使得除了光散射以外还可提供具有类似于常见白炽灯的形状的LED灯。LED提供的光的颜色和强度也可类似于白炽灯。

然而，对非白炽灯的使用仍然存在某些挑战。例如，LED灯要求相关联的电路板并且要比光输出相当的白炽灯产生显著更多的热量。另外，LED近似于朗伯源起作用，并且因此它们通常不会单独提供均匀分布的全向光输出。LED装置通常平坦安装在电路板上以使得光输出基本上沿垂直于电路板的平面的线。

由此，电路板和热量管理功能造成沿每个方向的不同的光损耗，即，从而导致来自LED的光分布不均匀性。向LED提供更多能量可以增加光输出量，但仍可能不提供均匀性。然而，这还增加所产生的热量的量，这将降低LED性能，除非进行另外的热管理(诸如更大冷却功能)。然而，整个灯的大小可受限制，这取决于预期应用或所需的常规的灯形式。

因此，一种用于更均匀地分布来自包括一个或多个LED或替代地具有紧密封装在一起的多个芯片的板上芯片LED的光源的光学元件或透镜将会是有用的。更具体地，一种可相对于LED提供具有较小光强变化但具有不同角度的照明的光学元件将会是有益的。结合有这种光学元件的照明设备或灯也将是有用的。

发明内容

本发明提供一种用于具有至少一个发光二极管(LED)作为光源的灯或照明设备的光学元件。或者，所述源可以是具有紧密封装好的多个LED管芯的板上芯片(COB)LED。光学元件接近LED定位并从所述LED接收光射线。转而，光学元件使得来自LED的基本上单向的(朗伯)光输出分布成在LED周围的不同位置处并具有受控光强变化的全向输出。还可以在光学元件和LED周围使用漫射器以通过例如光散射来提供对光射线的进一步分布。本发明的其他方面和优点将部分地在以下描述中阐明，或可从本描述清楚，或可通过本发明的实践了解。