[发明专利]照明装置

权利要求书

1.一种照明装置，包括：

多个LED，所述多个LED布置成LED阵列，其中所述多个LED中的LED是微型LED；

与所述多个LED中的LED对准的折反射光学结构，以提供定向光输出分布，所述定向光输出分布为从所述多个LED中的LED输出的光；

其中所述折反射光学结构包括布置成折反射光学元件阵列的多个折反射光学元件，所述多个折反射光学元件中的每个折反射光学元件对应于所述多个LED中的相应的一个或多个LED对准，所述多个LED中的每个LED仅与所述折反射光学结构的折反射光学元件中的相应一个对准；

其中所述多个折反射光学元件中的每个在通过其光轴的至少一个折反射横截面平面中包括：

第一横截面外界面和面对所述第一横截面外界面的第二横截面外界面；

其中所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面分别包括弯曲的界面，所述弯曲的界面包括第一外界面区域和第二外界面区域；

其中所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面从所述折反射光学元件的第一端延伸到所述折反射光学元件的第二端，所述折反射光学元件的所述第二端面对所述折反射光学元件的所述第一端；

其中在所述折反射光学元件的所述第一端处的所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面之间的距离小于在所述折反射光学元件的所述第二端处的所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面之间的距离；和

至少一个透明内界面，其布置在所述折反射光学元件的所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面之间；

其中所述折反射光学结构包括：

(i)具有第一折射率的第一透明非气态材料，其布置在所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面与所述至少一个透明内界面之间以及在所述折反射光学元件的每个的所述第一端和所述第二端之间；

(ii)第二透明非气态材料，其具有低于所述第一折射率的第二折射率，其布置在相应的对准的LED与所述折反射光学元件的每个的所述透明内界面之间；

(iii)第三透明非气态材料，其具有低于所述第一折射率的第三折射率，其布置在所述多个折反射光学元件中的第一折反射光学元件的所述第一横截面外界面与相邻的折反射光学元件的所述第二横截面外界面之间，并且在所述折反射光学元件的每个的所述第一端和所述第二端之间；其中所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面中的每个的相对于界面法线的光轴的倾斜角随着从所述第一端到所述第二端的距离而连续变化；并且

所述倾斜角相对于距光轴的距离的导数在所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面的相应第一外界面区域和第二外界面区域之间的边界处具有不连续性；

其中来自相应的对准的LED的主要光输出光线被提供在相应的折反射光学元件的所述第一端和所述光轴处，透射通过内界面并入射到横截面外界面上，每个主要光输出光线在弯曲的横截面外界面处具有入射角；

其中每个主要光输出光线的入射角与所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面处的临界角之间的差值相对于距光轴的距离的导数在所述第一外界面区域和所述第二外界面区域之间的边界处具有不连续性；

其中每个主要光输出光线的入射角与所述临界角之间的差值跨所述第一外界面区域是恒定的，并且每个主要光输出光线的入射角与所述临界角之间的差值跨所述第二外界面区域单调增加。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中从所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面的第一端开始的高度在所述折反射光学元件的所述第一端和所述第二端之间单调增加；

所述第一横截面外界面和所述第二横截面外界面中的每个相对于界面法线的光轴的所述倾斜角在每个折反射光学元件的所述第一端和所述第二端之间单调增加。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述第一外界面区域布置成在轴外方向上反射主要光输出光线，并且所述第二外界面区域布置成在轴上方向上反射主要光输出光线。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述主要光输出光线在每个折反射光学元件的所述第一端和所述第二端之间的横截面外界面处通过全内反射被反射。