專利名稱：包括準(zhǔn)直器的照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括準(zhǔn)直器的照明設(shè)備，并且具體涉及用于作為家具使用或者在 家具中使用的這樣的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
相對(duì)平坦照明設(shè)備在本領(lǐng)域中是已知的并且例如在US7025482和US7181378中有 描述。US702M82描述了一種能夠高效均勻地僅向需要照明的區(qū)域輻射照明光的光導(dǎo)構(gòu) 件和照明設(shè)備。因此，反射面由諸如按照同心圓形狀加寬的許多槽等反射條構(gòu)造。來自光 源單元的光由諸如反射棱鏡等擴(kuò)散部分朝向這一整個(gè)反射面加寬而無不規(guī)則。因此可以僅 照亮實(shí)際上需要照明的范圍而無不規(guī)則，并且提高使用前光的照明范圍的可見性。US7181378描述了用于將輸入輻射的第一分布轉(zhuǎn)換成輸出輻射的第二分布的裝置 和用于制造這樣的裝置的方法。在一些實(shí)施例中可以通過生成三個(gè)有源光學(xué)表面的二維表 示，包括分別基于第一、第二和第三廣義笛卡爾橢圓來計(jì)算第一、入口(entry)和第二表面 的分段并且相繼地重復(fù)計(jì)算第一和第二表面的分段，并且圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)地掃描二維表示 從而提供三維描述，來限定該裝置。在一些實(shí)施例中，第一和/或第二表面的部分可以是全 內(nèi)反射(TIR)。這一文獻(xiàn)具體描述一種包括接收光的主體的折疊光學(xué)器件裝置，該主體包括 第一、第二和第三表面；第三表面限定腔，并且第三表面的至少部分有折射力；第二表面從 腔大體上徑向地延伸開，并且第二表面包括反射區(qū)；并且第一表面的至少第一部分提供內(nèi) 反射折疊，并且第一表面的至少第二部分在主體與主體以外之間提供折射過渡。另外W02008047278描述了一種包括光導(dǎo)層和多個(gè)LED的照明器，這些LED容納于 光導(dǎo)層中布置的至少一個(gè)孔中用于向光導(dǎo)層中發(fā)射光。光導(dǎo)層還包括用于耦合從光導(dǎo)層輸 出的光的至少一個(gè)輸出耦合結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
高效高通量LED封裝的可用性允許非常規(guī)形狀的照明器設(shè)計(jì)。精巧平坦發(fā)光系統(tǒng) 可以基于光導(dǎo)板，即諸如PMMA、PC、玻璃等的電介質(zhì)材料板。這樣的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可以一方面 在于它們的精巧外觀(即設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn))，但是另一方面在于它們不顯眼的外觀(薄外形規(guī)格允 許它們?nèi)菀着c它們的環(huán)境相融或者隱藏于墻壁或者天花板)。一般而言，可以通過使用輸 入耦合結(jié)構(gòu)(例如準(zhǔn)直漏斗或者光束加寬結(jié)構(gòu))用簡(jiǎn)單直接方式操縱在這樣的光導(dǎo)板的平 面中的光方向(這里也表示為“縱向準(zhǔn)直”)。操縱正交光方向(與板垂直)(這里也表示 為“緯度方向準(zhǔn)直”)通常需要板中的厚度變化。然而一般不希望厚度增加(如在準(zhǔn)直器的 情況中那樣)，因?yàn)樗赡芷茐南到y(tǒng)的纖細(xì)外觀。另一方面，楔狀厚度減少可能使可制造性 (具體為細(xì)邊)復(fù)雜化并且一般可能需要使厚度增加的附加光導(dǎo)向光學(xué)器件。因此問題在于如何在所有方向上操縱光分布而未明顯變化光導(dǎo)(或者“準(zhǔn)直器” 或者“波導(dǎo)”)的厚度。厚度基本上恒定的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，它允許相對(duì)容易制造的精巧薄照明器設(shè)計(jì)，并且可以相對(duì)容易地安裝為家具(或者家具元件)或者實(shí)施于家具中。因此 希望提供一種基于光導(dǎo)的替代平坦照明設(shè)備，并且還改進(jìn)這樣的平坦光導(dǎo)的光束形狀。因 此本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種優(yōu)選地還至少部分地消除一個(gè)或者多個(gè)上述弊端并且 優(yōu)選地提供準(zhǔn)直的光束或者更為準(zhǔn)直的光束的替代照明設(shè)備。根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種布置成生成照明設(shè)備光(這里也表示為“設(shè)備 光”)的照明設(shè)備，該照明設(shè)備包括發(fā)光單元，該發(fā)光單元包括布置成生成光源光的光源； 以及基本上平坦(平面)準(zhǔn)直器，布置成準(zhǔn)直光源光，該準(zhǔn)直器具有入口窗和邊窗、布置成 基本上平行的頂部準(zhǔn)直器表面和底部準(zhǔn)直器表面、布置成從入口窗向邊窗發(fā)散的第一準(zhǔn)直 側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊，該發(fā)光單元還包括光軸，其中入口窗口被布置成接收光源的光源光， 其中邊窗被布置成允許準(zhǔn)直的光源光作為照明設(shè)備光從準(zhǔn)直器逃逸，并且其中頂部準(zhǔn)直器 表面、底部準(zhǔn)直器表面、第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)包括n*72個(gè)槽， 其中η為正整數(shù)，并且其中優(yōu)選地，槽獨(dú)立地具有與光軸的槽方向角度彡0°并且<90°的 縱軸。令人驚訝的是，這樣的設(shè)備可以向光束提供可以在縱向和緯度方向上均良好準(zhǔn)直 的有利光束形狀這樣的準(zhǔn)直設(shè)備可以相對(duì)平坦、然而卻具有在波導(dǎo)或者準(zhǔn)直器的平面中 以及與波導(dǎo)垂直的準(zhǔn)直?？磥砜梢酝ㄟ^在頂部準(zhǔn)直器表面(這里也表示為“頂表面”)、底 部準(zhǔn)直器表面(這里也表示為“底表面”)、第一準(zhǔn)直側(cè)邊(這里也表示為“第一側(cè)邊”)和 第二準(zhǔn)直側(cè)邊(這里也表示為“第二側(cè)邊”)中的一個(gè)或者多個(gè)中引入槽并且因此基本上未 進(jìn)一步引入加寬或者收窄特征來獲得這一準(zhǔn)直。因此以這一方式，可以提供在兩個(gè)方向上 具有準(zhǔn)直的平坦準(zhǔn)直器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那樣，這里諸如“垂直”、“平行”、“平面”、“平坦”和“相 等”等術(shù)語具體涉及具有基本上垂直、基本上平行、基本上平面、基本上平坦和基本上相等 等特征的實(shí)施例。因此“平行”或者“基本上平行”可以涉及特征的約0° (包括0° (因此 也包括180° ))、但是具體少于約6°、更優(yōu)選地少于約2°、甚至更優(yōu)選地少于約1°的角 度。類似地，“垂直”或者“基本上垂直”可以涉及約90° (包括90° (因此也包括270° )) 的角度、但是具體為從90°偏離少于約6°、更優(yōu)選地少于約2°、甚至更優(yōu)選地少于約1° 的角度。這里術(shù)語“獨(dú)立地”可以表示在物理邊界內(nèi)可以與所有其它槽獨(dú)立地選擇各個(gè)別 槽的槽方向角。具體在徑向布置的槽中情況將是如此，并且槽方向角可以針對(duì)各槽而不同。這里也應(yīng)用術(shù)語“波導(dǎo)”而不是術(shù)語“準(zhǔn)直器”。本發(fā)明的準(zhǔn)直器也可以解釋為具 有準(zhǔn)直性質(zhì)的波導(dǎo)。這里可互換地使用術(shù)語光導(dǎo)或者波導(dǎo)。甚至通過將第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)布置成傾斜(即向 這樣的側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)提供半槽)可以已經(jīng)提供準(zhǔn)直。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，第一 準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括1/2槽。優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第 二準(zhǔn)直側(cè)邊均分別包括1/2槽。在又一實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括V 形。優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊均分別包括這樣的V形。這樣的有突出頂部的 V形事實(shí)上可以認(rèn)為是兩個(gè)半槽(具有相鄰或者重合頂部)。然而，這些側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)也可以具有可以甚至進(jìn)一步增強(qiáng)準(zhǔn)直的多個(gè)槽。因此，第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括多個(gè)槽，其中第一準(zhǔn)直 側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊中的一個(gè)或者多個(gè)包括的多個(gè)槽優(yōu)選地分別基本上平行。優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直側(cè)邊和第二準(zhǔn)直側(cè)邊均分別包括多個(gè)槽。這里短語“其中......側(cè)邊包括的多個(gè)槽基本上平行”表示當(dāng)應(yīng)用在側(cè)面上/或者其中的多個(gè)槽時(shí)這些槽具體被布置成相互平行、即 槽可以具有基本上平行的伸長(zhǎng)軸(或者縱軸)，并且因此也與頂部準(zhǔn)直器表面和/或底部準(zhǔn) 直器表面基本上平行。注意由于側(cè)邊發(fā)散(它是準(zhǔn)直器)，所以在第一準(zhǔn)直側(cè)邊上的多個(gè)槽 和在第二準(zhǔn)直側(cè)邊上的多個(gè)槽也可以從彼此發(fā)散。因此，槽或者更具體為縱軸的平行性分 別涉及側(cè)邊的(多個(gè))槽。除了在準(zhǔn)直側(cè)邊上的一個(gè)或多個(gè)槽之外或者取而代之，槽也有利地可以布置于頂 部準(zhǔn)直器表面和/或底部準(zhǔn)直器表面上。因此，在照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，頂部準(zhǔn)直器表 面和底部準(zhǔn)直器表面中的一個(gè)或者多個(gè)包括多個(gè)槽。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)(這些)槽可以實(shí)質(zhì)上匯聚于與光源重合的位置。這 里，短語“與光源重合的位置”表示光源的如下位置，光源在該位置發(fā)光(即它的發(fā)光部分 (比如LED的發(fā)光表面、放電光源的放電或者白熾型燈的燈絲))。注意照明設(shè)備可以具有 可以近似認(rèn)為是點(diǎn)光源的光源、但是也可以具有然后可以具體被布置成與頂部準(zhǔn)直器表面 和/或底部準(zhǔn)直器表面基本上垂直的線光源(比如發(fā)光管；TL)。當(dāng)多個(gè)槽實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于與 光源重合的位置時(shí)，可以獲得最佳準(zhǔn)直。然而多個(gè)槽可以實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于光源上游，例如在約 O-IOOcm(比如約O-IOcm)內(nèi)的位置。事實(shí)上，多個(gè)槽可以實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于光源無窮上游的位 置因此，在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)槽被布置成基本上平行。甚至那時(shí)仍然獲得比無(多個(gè)) 槽甚至更佳的準(zhǔn)直。選擇會(huì)聚允許控制準(zhǔn)直。緯度方向準(zhǔn)直量可以是對(duì)槽的有效性的度量。 當(dāng)會(huì)聚點(diǎn)落在更上游時(shí)，緯度方向準(zhǔn)直可能相對(duì)更差，但是縱向準(zhǔn)直相對(duì)地變得更佳。槽也可以表示為伸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，槽具有V形輪廓(即這里討論完整 而不是1/2槽，但是原理也可以適用于1/2槽)。在另一實(shí)施例中，槽具有彎曲輪廓，比如正 弦式形狀。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那樣，也可以應(yīng)用不同成形的槽的組合。由于照明設(shè)備的性質(zhì)，槽可以具有伸長(zhǎng)軸(這里也表示為槽的“縱軸”)。優(yōu)選地， 槽總數(shù)中的一部分(比如槽總數(shù)的10-100%，具體為20-100% )具有如下長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度的 范圍為分別包括它們的一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器表面和/或一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器側(cè)邊的長(zhǎng)度的約 50% -100%。槽可以具有恒定寬度和/或高度，或者寬度和/或高度相互獨(dú)立地可以在波 導(dǎo)內(nèi)變化。以這一方式，一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器表面和/或一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器側(cè)邊的整個(gè)表面 可以分別包括槽，但是它也可以被選擇成在兩個(gè)相鄰槽之間留下間隔。在一個(gè)實(shí)施例中，光源包括LED，比如高功率LED。在另一實(shí)施例中，光源包括多個(gè) LED (發(fā)光二極管)。多個(gè)LED在一個(gè)實(shí)施例中可以包括相同發(fā)射顏色的LED，但是在一個(gè)實(shí) 施例中也可以包括不同發(fā)射顏色(比如黃色和藍(lán)色LED或者紅色、綠色和藍(lán)色LED等)的 LED。光源也可以包括除了 LED之外的光源，如例如緊湊熒光燈、鹵素?zé)艋蛘呒す舛O管等。 除了光源之外還可以應(yīng)用發(fā)光材料以將光源的至少部分光轉(zhuǎn)換成具有另一波長(zhǎng)的光。準(zhǔn)直器可以包括實(shí)心透明波導(dǎo)、但是也可以包括空心波導(dǎo)。在一個(gè)實(shí)施例中，入口 窗和/或邊窗為開口窗、即不存在透明材料(除了空氣之外)。在這樣的實(shí)施例中，準(zhǔn)直器 可以實(shí)質(zhì)上由頂部和底部表面以及側(cè)邊組成。然而在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，波導(dǎo)包括實(shí)心透明波導(dǎo)、具體為平面實(shí)心透明波導(dǎo)6(比如板)。實(shí)心透明波導(dǎo)可以包括從PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PE (聚乙烯)、PP (聚 丙烯)、PC(聚碳酸酯)、P(M)MA(聚(甲基)丙烯酸甲酯)、PEN(聚鄰苯二甲酸酯)、PDMS(聚 二甲基硅氧烷)和COC(環(huán)烯烴共聚物)的組中選擇的材料。PMMA例如給出良好結(jié)果。然 而實(shí)心透明波導(dǎo)也可以包括從無機(jī)透明材料的組中選擇的材料。從玻璃、(熔融)石英、陶 瓷和硅樹脂的組中選擇優(yōu)選無機(jī)材料，特別為玻璃。當(dāng)波導(dǎo)包括實(shí)心透明材料時(shí)，由于全內(nèi)反射(TIR)，所以第一和/或第二波導(dǎo)表面 未必包括反射材料，因?yàn)樗鼈兛梢杂捎贗lR而布置成反射。邊窗具體被布置成與入口窗相反(并且可以具體被布置成與光軸垂直)。邊窗可 以布置為出口窗、即光(更具體為準(zhǔn)直的光源光)在這一邊從準(zhǔn)直器逃逸，但是也可以被布 置成反射來自準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直光并且以這一方式從準(zhǔn)直器逃逸。因此，邊窗被布置成允許準(zhǔn) 直的光源光從準(zhǔn)直器逃逸。光軸可以認(rèn)為是光的平均方向，該方向取決于光源和準(zhǔn)直器的 定向。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，邊窗可以被布置成提供設(shè)備光。在另一實(shí)施例中，邊窗被 布置成向照明設(shè)備以外反射光源光，由此提供照明設(shè)備光。邊窗也可以表示為輸出耦合結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被布置成“直接地”經(jīng)由經(jīng)過邊窗的透射或者“間接地”經(jīng)由反射和后續(xù)透射(具 體經(jīng)過第一或者第二波導(dǎo)表面之一)耦合光。為了在除了與準(zhǔn)直器底表面和/或頂表面平行之外的方向上提供光的輸出耦合， 邊窗可以傾斜。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，邊窗具有范圍為35° -105°的相對(duì)于頂部準(zhǔn)直器 表面或者底部準(zhǔn)直器表面的斜角。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，邊窗具有范圍約75° -105° (比 如約85° -95°，比如90° (事實(shí)上這可以稱為“未傾斜”))的相對(duì)于頂部準(zhǔn)直器表面 或者底部準(zhǔn)直器表面的斜角。在另一實(shí)施例中，邊窗具有范圍約35° -55°、具體為約 40° -50°、更具體為約45°的相對(duì)于頂部準(zhǔn)直器表面或者底部準(zhǔn)直器表面的斜角。當(dāng)邊 窗被布置成透射光并且將這一光源光耦合輸出作為照明設(shè)備光時(shí)，范圍約75° -105°的 斜角特別有用。當(dāng)邊窗被布置成反射光源光并且經(jīng)由第一或者第二波導(dǎo)表面將這一光源光 耦合輸出作為照明設(shè)備光時(shí)，范圍約35° -55°的斜角特別有用。在前一實(shí)施例中，邊窗還 可以包括擴(kuò)散體；在后一實(shí)施例中，邊窗還可以優(yōu)選地包括反射體。邊窗也可以在從頂部表面到底部表面的方向上和/或在從第一側(cè)面到第二側(cè)面 的方向上彎曲。假設(shè)邊窗包括實(shí)心透明材料，邊窗可以是平坦的(包括傾斜)、可以是彎曲 的、但是也可以是多面的。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)包括多面邊窗。這樣的實(shí)施例的組 合也可以是可能的。當(dāng)波導(dǎo)包括實(shí)心透明材料并且邊窗傾斜時(shí)，邊窗具體被布置成向照明設(shè)備以外反 射光源光，由此提供設(shè)備光。在這樣的實(shí)施例中，邊窗還可以可選地包括反射體或者擴(kuò)散 體。在這樣的實(shí)施例中可以經(jīng)由第一或者第二波導(dǎo)表面出現(xiàn)光的輸出耦合。在另一具體實(shí)施例中，邊窗具有V形輪廓、即它具有相對(duì)于頂部準(zhǔn)直器表面的斜 角并且具有相對(duì)于底部準(zhǔn)直器表面的另一斜角。這樣的實(shí)施例可以應(yīng)用于將光向照明設(shè)備 的兩側(cè)(即它遠(yuǎn)離頂部準(zhǔn)直器表面的一側(cè)和遠(yuǎn)離底部準(zhǔn)直器表面的一側(cè))耦合輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)可以包括多個(gè)(斜)邊窗?？梢岳缤ㄟ^在波導(dǎo)中提供該 附加反射(斜)表面、例如通過在波導(dǎo)中引入(斜)縫(這里也表示為氣縫)來實(shí)現(xiàn)這一 點(diǎn)。這樣的(斜)縫也可以充當(dāng)反射體(比如斜邊窗)并且由此充當(dāng)附加邊窗。各個(gè)邊窗的斜角可以相互獨(dú)立。注意斜角在原理上也可以在邊窗內(nèi)變化(即在與中心軸垂直的平面 中變化)。如上文提到的那樣，斜邊窗還可以包括反射體或者擴(kuò)散體。光源和準(zhǔn)直器(發(fā)光單元)的組合本身可以用作照明設(shè)備，但是也可以集成于較 大實(shí)體(具體為板)中。因此，在又一方面中，本發(fā)明提供照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，該設(shè)備 包括基本上平坦板，該板包括發(fā)光單元，該板具有頂板表面、底板表面和板邊，其中頂部準(zhǔn) 直器表面與頂板表面的至少部分或者底板表面的至少部分重合，并且其中底部準(zhǔn)直器表面 與底板表面的至少部分或者頂板表面的至少部分重合。這樣的構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)在于這樣的照明 設(shè)備可以(更容易地)用作家具或者并入于家具中(作為家具元件)。另一優(yōu)點(diǎn)在于這樣 的板可以包括多個(gè)準(zhǔn)直器。在原理上，一個(gè)光源可以服務(wù)于多個(gè)準(zhǔn)直器。然而優(yōu)選地，各準(zhǔn) 直器具有它“自己”的光源。注意術(shù)語“光源”也可以包括多個(gè)光源。因此，在一個(gè)具體實(shí) 施例中，照明設(shè)備包括多個(gè)發(fā)光單元(包括如下板，該板包括多個(gè)發(fā)光單元)。有利地，可以在板中通過“氣縫”獲得準(zhǔn)直器的側(cè)邊。這也可以允許將準(zhǔn)直器或者 將發(fā)光單元布置成共享氣縫(的部分)。例如以這一方式，可以獲得照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施 例，其中第一準(zhǔn)直器的第一準(zhǔn)直側(cè)邊與鄰近于第一準(zhǔn)直器的第二準(zhǔn)直器的第二準(zhǔn)直側(cè)邊基 本上平行(即基本上平行的光軸，盡管光軸的方向相反)。實(shí)際上，在兩個(gè)相鄰準(zhǔn)直器之間的任何角度(光軸角)可以是可能的。在具體實(shí) 施例中，光軸具有基本上180°的光軸角、即光軸的方向相反，或者光軸具有基本上0°的 光軸角、即平行光軸。根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備可以有利地用作家具或者家具元件；特別地，照明設(shè)備可 以用作洗墻燈。注意在說明書中和在權(quán)利要求書中的術(shù)語第一和第二等用于區(qū)分相似要素而未 必用于描述依次或者時(shí)間順序。將理解這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)境況之下可更換，并且這里 描述的本發(fā)明實(shí)施例能夠在除了這里描述或者圖示的序列之外的序列中操作。注意術(shù)語“底部”和“頂部”僅用來以清楚方式闡明不同要素，比如物體的面。使用 術(shù)語“底部”和“頂部”未使如要求保護(hù)的本發(fā)明的照明設(shè)備及其用途被限于在附圖中示意 地描繪的配置。此外，這里要求保護(hù)在除了如描繪的配置之外的配置中布置的照明設(shè)備。術(shù)語“上游”和“下游”涉及一種項(xiàng)目或者特征相對(duì)于光從光源的傳播而言的布置， 其中相對(duì)于在來自光源的光束內(nèi)的第一位置，在光束中的與光源更接近的第二位置為“上 游”，而在光束內(nèi)的與光源更遠(yuǎn)的第三位置為“下游”。


現(xiàn)在將參照示意附圖僅通過示例描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示意地描繪非限 制性的基本上平面波導(dǎo)，在附圖中對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)表示對(duì)應(yīng)部分，并且在附圖中圖Ia-圖Ie示意地描繪了準(zhǔn)直器的實(shí)施例的一些原理；圖2a_圖2c (分別在前和后/透視圖中)示意地描繪了側(cè)邊具有1/2槽的準(zhǔn)直器 的實(shí)施例；圖3a_圖3c(分別在前、后/透視和頂視圖中)示意地描繪了側(cè)邊具有單個(gè)槽的 準(zhǔn)直器的一個(gè)實(shí)施例；圖4a_圖4b (分別在前和后/透視圖中)示意地描繪了側(cè)邊具有多個(gè)槽的準(zhǔn)直器的一個(gè)實(shí)施例；圖fe-圖5d分別示意地描繪了頂部和/或底部準(zhǔn)直器表面包括多個(gè)槽的準(zhǔn)直器 的實(shí)施例；圖6a-圖6e示意地描繪了包括多個(gè)發(fā)光單元的板的實(shí)施例；圖7示意地描繪了本發(fā)明的照明設(shè)備的使用實(shí)施例；并且8j示出了準(zhǔn)直器包括的槽的準(zhǔn)直效果的比較示例。為求簡(jiǎn)潔，在附圖中尚未描繪諸如反射體、鏡、散熱器、擴(kuò)散體、更多準(zhǔn)直器、電源、 電線、發(fā)光材料等可選更多光學(xué)器件或者(其它)外圍設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖Ia-圖Ic示意地描繪了布置成生成設(shè)備光211的照明設(shè)備1。照明設(shè)備1包括 用標(biāo)號(hào)2表示的發(fā)光單元。發(fā)光單元2包括布置成生成光源光111的光源100和布置成準(zhǔn) 直光源光111并且提供設(shè)備光211的基本上平坦準(zhǔn)直器200。光源100可以是任何光源、但是具體可以是LED (包括多個(gè)LED)。準(zhǔn)直器200可以是實(shí)心或者空心的波導(dǎo)。這里它還稱為用標(biāo)號(hào)40表示的實(shí)心波 導(dǎo)。準(zhǔn)直器200具有入口窗210和邊窗220、優(yōu)選地布置成基本上平行的頂部準(zhǔn)直器表面 201 ( “頂部表面”)和底部準(zhǔn)直器表面202 ( “底部表面”)、第一準(zhǔn)直側(cè)邊230 ( “第一側(cè)邊”) 和第二準(zhǔn)直側(cè)邊(MO)( “第二側(cè)邊”)。第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240是準(zhǔn)直器 200的具體布置成進(jìn)行準(zhǔn)直的邊并且具有相互角度或者開口角Y (進(jìn)一步見下文)。第一和第二側(cè)邊230和240被布置成從入口窗210向邊窗220發(fā)散。這也可以從 圖中導(dǎo)出，因?yàn)樵谌肟诖?10的準(zhǔn)直器入口窗寬度Wl小于在出口窗220的準(zhǔn)直器邊窗寬度 W2?？梢杂捎诘谝粋?cè)邊和/或第二側(cè)邊的發(fā)散的結(jié)果而出現(xiàn)這一發(fā)散(一般優(yōu)選對(duì)稱準(zhǔn)直 器 200)。如上文提到的那樣，頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202優(yōu)選地被布置成 基本上平行，這也可以從這一示意圖中導(dǎo)出，因?yàn)闇?zhǔn)直器入口窗高度hi基本上等于準(zhǔn)直器 邊窗高度h2。一般而言，hl/h2的范圍為約0.9-1. 1、優(yōu)選地約1。優(yōu)選地，這里術(shù)語“基本 上平行”表示頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202的角度具體少于約6°、更優(yōu)選地 少于約2°、甚至更優(yōu)選地少于約1°并且最優(yōu)選為0°。這里描繪了具有平行的頂部準(zhǔn)直 器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202的實(shí)施例。用標(biāo)號(hào)Ll表示沿著頂面201的邊230、240的長(zhǎng)度，而用標(biāo)號(hào)L2表示沿著底面202 的邊230J40的長(zhǎng)度。在這一示意圖中，在無斜邊的情況下，Ll和L2基本上相等。入口窗210被布置成接收光源100的光源光111，而邊窗220被布置成允許準(zhǔn)直的 光源光111作為照明設(shè)備光211從準(zhǔn)直器200逃逸。為了便于理解，描繪了如下光軸0，準(zhǔn)直的光源光111和設(shè)備光211沿著該光軸傳 播。這一光軸0為發(fā)光單元2的光軸。光軸0可以認(rèn)為是光111的平均方向，該方向可以 取決于光源100和準(zhǔn)直器200兩者的定向。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那樣，優(yōu)選地對(duì)準(zhǔn) 這些。由于光軸可以認(rèn)為是光111的平均方向，所以它在這里表示為矢量，該矢量示出了光 111的下游方向。這一光軸0具體在與頂部準(zhǔn)直器表面201和/或底部準(zhǔn)直器表面202基本上平行9的平面中光軸0與平行于xy平面的(虛擬)平面部分地重合并且也與平行于xy平面的 這一平面(在圖加和圖2b中表示這一平面)平行。xy平面還可以限定為與頂面201和/ 或底面202基本上平行的平面。如上文提到的那樣，頂面201和底面202在優(yōu)選實(shí)施例中 (基本上)平行。因此，xy平面與頂面201和底面202(基本上)平行。光軸0與這一平面 平行并且與平行于xy平面的這一平面重合。圖Ib示意地描繪了與圖Ia中示意地描繪的準(zhǔn)直器相同、但是現(xiàn)在為俯視圖的準(zhǔn) 直器200。因此，在這一示意地描繪的實(shí)施例中并且在這一視圖中，Ll和L2相等而Wl和W2 不相等。準(zhǔn)直器200可以具有開口角Y。在這一示意地描繪的對(duì)稱實(shí)施例中，相對(duì)于光軸 0，第一側(cè)邊230以1/2 γ發(fā)散而第二側(cè)邊240也以1/2 γ發(fā)散。開口角、可以限定為準(zhǔn) 直側(cè)邊230、240之間的角度。由于在這一實(shí)施例中準(zhǔn)直側(cè)邊230、240是直的，所以準(zhǔn)直器 200的開口角γ在側(cè)邊230J40 (的長(zhǎng)度)上未明顯變化。一般而言，開口角Y的范圍將 優(yōu)選地為彡0°并且<180°、具體為范圍約45-135°。這可以特別適用于空心準(zhǔn)直器200。 對(duì)于實(shí)心準(zhǔn)直器200、即其中準(zhǔn)直器200為實(shí)心透明波導(dǎo)，開口角γ的范圍將優(yōu)選地為約 0-90°、具體約 10-70°。準(zhǔn)直器200也可以具有可以彎曲(例如凸起或者凹入)的準(zhǔn)直側(cè)邊230J40。典 型準(zhǔn)直器形狀為拋物線形。在這樣的實(shí)施例中，開口角Y可以在側(cè)邊上變化。為了便于理 解，除了圖Ie和圖2c(見下文)之外，這里示意地描繪了多數(shù)準(zhǔn)直器200具有直準(zhǔn)直側(cè)邊 230,240ο圖Ic示意地描繪了與圖Ia中示意地描繪的準(zhǔn)直器相同、但是現(xiàn)在為側(cè)視圖的準(zhǔn) 直器200。因此，在這一示意地描繪的實(shí)施例中并且在這一視圖中，hi和h2相等并且Ll和 L2相等。圖Id示意地描繪了與圖Ia-圖Ic中示意地描繪的實(shí)施例基本上相同的具有準(zhǔn)直 器200的發(fā)光單元2的一個(gè)實(shí)施例，而不同在于邊窗220傾斜。用標(biāo)號(hào)221表示這樣的斜 邊窗。邊窗220可以例如具有范圍為35° -105°的相對(duì)于頂部準(zhǔn)直器表面201或者底部 準(zhǔn)直器表面202的斜角β。在圖Id中，斜角β被表示為相對(duì)于底面202并且具有約45° 的值。在圖Ia-圖Ic中，邊窗未“傾斜”并且“斜角β”約為90°。通過使用范圍具體為約 35° -55°的斜角，準(zhǔn)直的光源光可以作為設(shè)備光211經(jīng)由底表面201和頂表面202之一從 準(zhǔn)直器200逃逸。根據(jù)邊窗220的形狀(傾斜、V形(雙斜)、彎曲)，準(zhǔn)直的光源光可以經(jīng) 由底表面201和頂表面202中的一個(gè)或者兩個(gè)表面作為設(shè)備光211從準(zhǔn)直器200逃逸。圖Ie示意地描繪了具有準(zhǔn)直器200的發(fā)光單元2的一個(gè)實(shí)施例，其中準(zhǔn)直側(cè)邊 230J40(兩者)以彎曲方式發(fā)散。因此，準(zhǔn)直側(cè)邊230、240彎曲。因此，準(zhǔn)直器的開口角 Y也在準(zhǔn)直側(cè)邊230、240上變化(用Y和Y’等表示)。在這樣的彎曲實(shí)施例中開口角 可以限定為在相應(yīng)準(zhǔn)直側(cè)邊230、240的切線之間的角度。同樣，一般而言，開口角同樣將優(yōu) 選地范圍為彡0°并且< 180°。注意在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，側(cè)邊230和240在從入口窗210到邊窗220的方向上彎 曲、即開口角Y在側(cè)邊230、240上變化(比如圖Ie和圖2c中示意地描繪)。然而在(可 以與直或者彎曲側(cè)邊230、240組合的)另一實(shí)施例中，側(cè)邊230J40(也)可以在從頂表面 201到底表面202(或者相反)的方向上彎曲。這里未描繪這樣的實(shí)施例。
如上文提到的那樣，頂部準(zhǔn)直器表面201、底部準(zhǔn)直器表面202、第一準(zhǔn)直側(cè)邊230 和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)包括n*72個(gè)槽300，其中η為正整數(shù)(比如1、2、 3、... 100、...等)，并且其中槽300獨(dú)立地具有與光軸(0)的槽方向角度ω彡0°并且 <90°的縱軸301。注意可以相互獨(dú)立地選擇槽在這些面中的一個(gè)或者多個(gè)面上的布置， 例如僅第一側(cè)邊203可以包括槽300，或者第二側(cè)邊240和底表面202包括槽等。因此適 用短語“一個(gè)或者多個(gè)”。為求簡(jiǎn)化而未在上述示意圖中繪制這些槽300。然而已經(jīng)在圖Ia-圖Id中描述 發(fā)光單元2并且具體為準(zhǔn)直器200，但是在接下來的圖中示意地描繪并且下文更詳細(xì)地進(jìn) 一步闡明槽的布置。圖加-圖2c、圖3a-圖3c和圖4a_圖4b示意地描繪了側(cè)邊包括的槽 300的實(shí)施例。如上文提到的那樣，第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)可 以分別包括1/2槽300。圖加-圖2b (分別在前和后/透視圖中)示意地描繪了兩個(gè)側(cè)邊 230,240具有1/2槽300的準(zhǔn)直器200的一個(gè)實(shí)施例。實(shí)際上，這樣的側(cè)邊230、240可以 認(rèn)為是斜側(cè)邊230J40。用標(biāo)號(hào)231表示包括1/2槽的第一側(cè)邊230 ；用標(biāo)號(hào)241表示包括 1/2槽的第二側(cè)邊M0。如上文提到的那樣，光軸0表示為矢量。另外，圖加和圖2b示意地描繪了與xy 平面平行的用標(biāo)號(hào)400表示的平面。如圖所示，光軸0與這一平面重合。另外，頂面201和 底面202基本上平行于這一平面400。這一平面400(也)可以限定為與頂面201和/或 底面202基本上平行的平面。由于這后兩個(gè)面優(yōu)選為平行，所以在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，平面 400(也)可以限定為與頂面201和底面202基本上平行的平面。根據(jù)(虛擬)xy平面的移 位，這一平面400可以與xy平面重合?？傊?，與光軸0重合并且與頂面201和底面202基 本上平行的平面在這里表示為平面400。一個(gè)或多個(gè)槽300可以被認(rèn)為是沿著槽300或者在槽300的方向上具有縱軸(或 者伸長(zhǎng)軸或者槽軸)301的一個(gè)或多個(gè)伸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。槽300被布置成基本上平行(見下文實(shí) 施例，其中頂部和/或底部準(zhǔn)直器表面201、202分別包括這樣的槽300)，或者一個(gè)或多個(gè)槽 被布置成與準(zhǔn)直器200中的光源光111基本上或者部分地平行。因此，槽300也可以在下 游方向上發(fā)散。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，槽300或者至少其子集被布置成基本上平行。在可以與之 組合的另一實(shí)施例中，槽300或者至少其子集被布置成在下游方向上發(fā)散。因此，槽300被認(rèn)為是具有槽軸301 (與槽300平行并且可以與槽谷重合，并且也 可以用矢量(具有下游方向)來表示)。將槽軸301表示為矢量的又一原因在于，限定槽軸 301與光軸0的槽方向角ω。假設(shè)光軸0在笛卡爾坐標(biāo)系中與y軸平行(如在一些圖中描 繪的那樣)，方向角ω為90°的槽300將沿著正或者負(fù)χ軸，這不會(huì)提供根據(jù)本發(fā)明的有 利準(zhǔn)直。方向角ω為0°的槽300將與光軸0平行并且可以提供準(zhǔn)直。實(shí)際上，將方向角ω更精確地限定為在槽軸301在平面400(與xy平面平行)上 的投影與這一平面400 (與xy平面平行)中的光軸0之間的角度。圖2c示意地描繪了與圖加和圖2b中示意地描繪的實(shí)施例相同的實(shí)施例，然而在 圖2c中，側(cè)邊230、240彎曲。這意味著槽角ω也在側(cè)邊230、240上變化(用ω、ω，等表 示)。在這樣的彎曲實(shí)施例中，還可以將一個(gè)或多個(gè)槽角Y限定為在槽軸301的一個(gè)或多個(gè)切線在平面400 (與xy平面(這里為求簡(jiǎn)潔而未描繪)平行)上的一個(gè)或多個(gè)投影與光 軸0(在這一平面400中與xy平面平行)之間的一個(gè)或多個(gè)角度。因此，本發(fā)明提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中 第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)1/2槽300?；?者換而言之，提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中第一準(zhǔn)直 側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)傾斜。圖2a_圖2c已經(jīng)描繪了兩個(gè)斜準(zhǔn)直側(cè)邊230、MO，其中邊反平行，并且描繪了基本 上對(duì)稱準(zhǔn)直器200。然而注意側(cè)邊230、240可以具有不同斜角、但是也可以被布置成平行 (比如平行四邊形)。在另一實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)分別 包括V形(事實(shí)上為兩個(gè)半槽300(具有相鄰或者重合頂部))。圖3a-圖3c (分別在前、后 /透視和頂視圖中)示意地描繪了側(cè)邊230、240具有兩個(gè)1/2槽300的準(zhǔn)直器200的一個(gè) 實(shí)施例。這樣的側(cè)邊230、240為一種“雙斜”側(cè)邊。分別用標(biāo)號(hào)232、242表示包括V形(突 出)的側(cè)邊230J40。圖北還表示槽軸301與半槽300的“谷”基本上重合。圖3c是這樣 的實(shí)施例的頂視圖。注意圖加和圖2b中示意地描繪的實(shí)施例的頂視圖(或者底視圖)可 以與圖3c中描繪的這一頂視圖相同。如上文提到的那樣，(n*72)個(gè)槽300獨(dú)立地具有與光軸0的槽方向角度ω彡0° 并且<90°的縱軸301。這里術(shù)語“獨(dú)立地”表示在物理邊界內(nèi)可以與所有其它槽獨(dú)立地選 擇各個(gè)別槽的槽方向角ω。注意在這一實(shí)施例中，兩個(gè)側(cè)面230 J40的槽300實(shí)質(zhì)上會(huì)聚 于可以與光源100重合或者可以不重合的點(diǎn)P。虛擬會(huì)聚點(diǎn)P也可以布置于光源100后面 或者光源100前面。具體在光軸0和槽300的縱軸301的平面400(未描繪)中確定方向 角ω，其中這樣的平面與第一準(zhǔn)直器表面201和/或第二準(zhǔn)直器表面202基本上平行(也 見上文)。因此，本發(fā)明提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中 第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括2個(gè)半槽300，其中2個(gè) 半槽具有相鄰或者重合頂部?；蛘邠Q而言之，提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè) 備1的一個(gè)實(shí)施例，其中第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)具有V 形(分別從準(zhǔn)直側(cè)邊230和/或240突出)。在又一實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)包括 多個(gè)槽300。4b (分別在前和后/透視圖中)示意地描繪了側(cè)邊230、240具有多 個(gè)槽300的準(zhǔn)直器200的一個(gè)實(shí)施例。優(yōu)選地(并且如這里描繪的那樣)，第一準(zhǔn)直側(cè)邊 230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240中的一個(gè)或者多個(gè)包括的多個(gè)槽300分別將基本上平行。因此，槽 300的縱軸301被布置成基本上平行。當(dāng)然這適用于第一側(cè)邊230包括的槽的子集的縱軸 301和/或第二側(cè)邊240包括的槽的子集的縱軸301 ；這些槽可以被對(duì)準(zhǔn)為分別相互基本上 平行。由于側(cè)邊230、240發(fā)散，所以第一準(zhǔn)直側(cè)邊230上的多個(gè)槽300和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240 上的多個(gè)槽300當(dāng)然可以從彼此發(fā)散。因此，本發(fā)明提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中 第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)包括多個(gè)1/2個(gè)槽300。或者換 而言之，提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一個(gè)或者多個(gè)包括槽300的波紋結(jié)構(gòu)。也可以組合上述實(shí)施例。例如，半槽側(cè)邊230或者240可以包括多個(gè)較小的槽 300 (在圖加-圖2b和圖如-圖4b中示意地描繪的實(shí)施例的組合)等。注意由側(cè)邊230、240中的一個(gè)或者多個(gè)包括的(半)槽300的槽方向角ω (在對(duì) 稱準(zhǔn)直器200中)與1/2 y (即準(zhǔn)直器200的半開口角)基本上相同。除了上文提到的在第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240中的一個(gè)或者多個(gè)上的 一個(gè)或多個(gè)槽300之外或者取而代之，頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202中的一 個(gè)或者多個(gè)可以包括至少單個(gè)槽300。然而一般而言，這些準(zhǔn)直表面201、202中的一個(gè)或者 多個(gè)可以包括多個(gè)槽300。圖fe-圖5d示意地描繪了準(zhǔn)直器200的實(shí)施例，該準(zhǔn)直器具有 頂部和/或底部準(zhǔn)直器表面201、202分別包括的多個(gè)槽300。為求簡(jiǎn)潔，側(cè)邊230、240未 包括槽300，但是當(dāng)然在又一實(shí)施例中，這些側(cè)邊230、240中的一個(gè)或者多個(gè)也可以包括槽 300。分別用標(biāo)號(hào)251和252表示具有槽300的頂部和底部準(zhǔn)直器表面201、202。圖fe、 圖5c和圖5d示意地描繪了頂視圖并且(因此)示出了這里具有槽300的頂部準(zhǔn)直器表面 201 (因此也用標(biāo)號(hào)251表示)。然而這些示意畫面也對(duì)應(yīng)地可以示意地描繪包括槽300的 底部準(zhǔn)直器表面202 (因此將用標(biāo)號(hào)252表示)。圖恥示意地示出了邊窗220的前視圖； 在這一圖中示意地描繪了頂部和底部準(zhǔn)直器表面201、202具有槽300。槽300同樣沿著槽300或者在槽300的方向上具有與光軸0的槽方向角度為ω 的縱軸301。各槽300可以獨(dú)立地具有與光軸0的槽方向角度ω ^0°并且< 90°的縱 軸301。在圖fe中，槽300實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于光源100上游無窮遠(yuǎn)的點(diǎn)P ；即槽300被布置成基 本上平行，并且槽方向角ω因此基本上為0°。虛擬會(huì)聚點(diǎn)P也可以(更近)布置于光源 100后面(即上游)(見圖5d)、光源100前面或者布置于光源100處(圖5c)。在原理上， 頂部準(zhǔn)直器表面201、底部準(zhǔn)直器表面202、第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO中的一 個(gè)或者多個(gè)的槽300可以會(huì)聚于不同位置P。在圖5c中，槽300的布置為徑向布置，其中圓 心在會(huì)聚點(diǎn)P。具體優(yōu)選以下布置，其中頂部和底部準(zhǔn)直器表面201、202中的一個(gè)或者多個(gè)包括 槽300并且其中槽300實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于與光源100基本上重合(即具體與這樣的光源100的 發(fā)光表面基本上重合)的位置，因?yàn)榭梢垣@得相對(duì)高的緯度方向準(zhǔn)直(也見下文)?？梢岳缤ㄟ^向具體為實(shí)心透明波導(dǎo)40的側(cè)邊230J40以及頂表面和底表面 201,202中的一個(gè)或者多個(gè)中提供一個(gè)或多個(gè)槽300來容易地提供一個(gè)或多個(gè)槽300。通 過引入一個(gè)或多個(gè)V形槽300或者一個(gè)或多個(gè)正弦形槽300或者一個(gè)或多個(gè)其它類型的槽 300，相對(duì)容易地提供一個(gè)或多個(gè)槽300，其中在一個(gè)或多個(gè)槽300的一個(gè)或多個(gè)面處由于 (全)內(nèi)反射(TIR)而反射?？梢酝ㄟ^蝕刻或者雕刻一個(gè)或多個(gè)槽來獲得這樣的一個(gè)或多 個(gè)槽，由此獲得槽300。然而也可以應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法，比如注?；蛘邿?浮雕或者槽復(fù)制或者激光切割。頂表面或者底表面201、202具體包括的(1/ 槽或者在側(cè)邊230、240包括多個(gè)槽 的實(shí)施例中的槽可以例如具有范圍約0. 05-2mm的高度。側(cè)邊230、240包括的1/2或者單 個(gè)槽可以具體依賴于準(zhǔn)直器200的高度hi。槽300可以直接鄰近，但是也可以在相鄰槽300之間有一段距離。槽300可以具13有恒定寬度和/或高度，或者寬度和/或高度相互獨(dú)立地可以在槽的長(zhǎng)度內(nèi)變化。以這一 方式，頂部準(zhǔn)直器表面201、底部準(zhǔn)直器表面202、第一準(zhǔn)直側(cè)邊230和第二準(zhǔn)直側(cè)邊240中 的一個(gè)或者多個(gè)的整個(gè)表面可以包括槽300，但是它也可以被選擇成在兩個(gè)相鄰槽300之 間留下間隔。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，具體在頂部準(zhǔn)直器表面201和/或底部準(zhǔn)直器表面202包 括的槽的徑向布置中(見圖5c)，這樣的表面包括每10°波導(dǎo)方位角、有至少1個(gè)槽300， 特別是范圍為每10°波導(dǎo)方位角Y有約1-5個(gè)槽300。在這些實(shí)施例中，在徑向地布置槽 300時(shí)，槽角度ω分別在頂表面201和/或底表面202上變化。這在圖5c_圖5d中用ω、 ω’、ω”等表示。如上文討論的那樣，槽300無需是具有90°頂角的V形槽。例如具有其它頂角、正 弦圖案或者其它彎曲圖案的V形槽也可以有效。V形槽的頂角具體為范圍從約90°上至角 度<180°。這也可以適用于側(cè)邊230J40中的一個(gè)或者多個(gè)包括的槽300。因此，本發(fā)明提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中 頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202中的一個(gè)或者多個(gè)包括多個(gè)槽300，其中槽300 被布置成基本上平行(因此也與光軸0平行)?；蛘邠Q而言之，提供如上文限定的包括發(fā)光 單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202中的 一個(gè)或者多個(gè)包括基本上平行槽300的波紋結(jié)構(gòu)。在圖fe和圖恥中示意地描繪了這些實(shí) 施例。另外，本發(fā)明提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1的一個(gè)實(shí)施例，其中 頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202中的一個(gè)或者多個(gè)包括多個(gè)槽300，其中槽300 被布置成基本上徑向地具有選擇成在準(zhǔn)直器200上游并且優(yōu)選地在光源100處或者其上游 的一個(gè)或者多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)P?；蛘邠Q而言之，提供如上文限定的包括發(fā)光單元2的照明設(shè)備1 的一個(gè)實(shí)施例，其中頂部準(zhǔn)直器表面201和底部準(zhǔn)直器表面202中的一個(gè)或者多個(gè)包括在 從入口窗210到邊窗220的方向上發(fā)散的徑向布置的槽300的波紋結(jié)構(gòu)。圖6a_圖6e示意地描繪了準(zhǔn)直器200集成于板1000中的實(shí)施例。這樣的板1000 可以包括一個(gè)或者多個(gè)準(zhǔn)直器200和用光源光111服務(wù)于準(zhǔn)直器200的單個(gè)光源100。然 而優(yōu)選地，板1000包括多個(gè)發(fā)光單元2。在圖6a-圖6e中示意地描繪了這樣的實(shí)施例。優(yōu) 選地，板1000基本上平坦。這些圖示意地描繪了包括基本上平坦板1000的照明設(shè)備1的實(shí)施例，其中板1000 包括發(fā)光單元2。板1000具有頂板表面1201、底板表面1202和板邊1050。優(yōu)選分別地，頂 部準(zhǔn)直器表面201與頂板表面1201的至少部分或者底板表面1202的至少部分重合，而底 部準(zhǔn)直器表面202與底板表面1202的至少部分或者頂板表面1202的至少部分重合(如上 文提到的那樣，術(shù)語“頂部”和“底部”的使用僅為了簡(jiǎn)潔而并不限制所討論的頂部或者底 部特征的定向)。板1000的形狀，具體為板1000的板邊1050的形狀在原理上可以具有包 括圓形或者橢圓形、五邊形、六邊形等的任何形狀(見上文(和/或下文))。圖6a_圖6e 示意地描繪了矩形板1000，但是本發(fā)明并不限于這樣的實(shí)施例。因此，在圖6a_圖6e中， 邊1050分別“細(xì)分”為第一板邊1051、第二板邊1052及其對(duì)邊第三板邊1053和第四板邊 1054。在這一配置中，第二板邊1052的長(zhǎng)度L3和第四板邊IOM的長(zhǎng)度L4基本上相等。類 似地，第一板邊1051的寬度w3和第三板邊1053的寬度w4基本上相等。圖6b表示板100014的在板1000上優(yōu)選基本上相同的高度h3(或者寬度)。在板1000中通過用標(biāo)號(hào)250表示的氣縫方便地獲得側(cè)邊230J40。可以用與上文 參照槽200描述的方法相同的方法，諸如蝕刻或者雕刻一個(gè)或多個(gè)槽或者注?；蛘邿岣〉?或者激光切割等，來獲得這樣的氣縫250。在圖6a_圖6e中示意地描繪的照明設(shè)備1的實(shí)施例包括多個(gè)發(fā)光單元2。然而照 明設(shè)備1或者(因此)這樣的板1000也可以包括僅1個(gè)發(fā)光單元2。為了區(qū)分不同準(zhǔn)直器 200的特征，這里使用撇號(hào)。用標(biāo)號(hào)200’表示一個(gè)準(zhǔn)直器200(第一準(zhǔn)直器)，用標(biāo)號(hào)200” 表示第二準(zhǔn)直器200等。各發(fā)光單元2具有它的個(gè)別光軸0。這些光軸0可以被對(duì)準(zhǔn)成基 本上平行，但是也可以被布置成角度。用光軸角Ψ表示兩個(gè)(相鄰)光軸200之間的這一 角度。在圖6a中，光軸角φ為0°。具體在相鄰準(zhǔn)直器200的光軸0的平面中確定光軸角 Φ，其中這樣的平面與頂板表面1201和/或底板表面1202基本上平行；或者使用那些光軸 0在這一虛擬平面上的投影來確定一個(gè)或多個(gè)光軸角φ。圖6b示意地描繪了第一準(zhǔn)直器200’具有可以包括多個(gè)槽300 (未繪出)的直側(cè)邊 230,240 ；類似地，頂部準(zhǔn)直器表面201和/或底部準(zhǔn)直器表面202可以包括多個(gè)槽300 (未 繪出)。第二準(zhǔn)直器200”具有斜邊230J40，即兩者包括1/2槽300。板1000中的準(zhǔn)直器200可以方便地共享氣縫250。以這一方式，這樣的氣縫250 具有的一邊可為第一準(zhǔn)直器200’的側(cè)邊而另一邊可為第二(相鄰)準(zhǔn)直器200”的側(cè)邊。 因此，在照明設(shè)備1的一個(gè)具體實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直器200’的第一準(zhǔn)直側(cè)邊230與鄰近于第 一準(zhǔn)直器200，的第二準(zhǔn)直器200”的第二準(zhǔn)直側(cè)邊240基本上平行。也可以共享氣縫250 的部分。因此，在照明設(shè)備1的一個(gè)具體實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直器200’的第一準(zhǔn)直側(cè)邊230 的至少部分與鄰近于第一準(zhǔn)直器200’的第二準(zhǔn)直器200”的第二準(zhǔn)直側(cè)邊MO的至少部分 基本上平行。圖6c-圖6e示意地描繪了數(shù)目無限制的實(shí)施例，其中發(fā)光單元2每當(dāng)它們定向時(shí) 翻動(dòng)。以這一方式，板1000可以例如在邊1050處(這里分別為第一和第三邊1051和1053) 提供設(shè)備光211。圖6d同樣示出了可以共享氣縫250以及因此可以布置準(zhǔn)直器200的側(cè)邊 230、240的數(shù)目無限制的方式。圖6e示意地描繪了板1000包括多個(gè)發(fā)光單元2，其中各發(fā) 光單元2相對(duì)于相鄰發(fā)光單元2為鏡像；即各相鄰準(zhǔn)直器200相對(duì)于相鄰其它準(zhǔn)直器200 為鏡像。在這些實(shí)施例中，準(zhǔn)直器200的光軸0具有約180°的光軸角屮。一個(gè)或多個(gè)光軸角φ可以具有任何物理允許值。這里對(duì)于相鄰準(zhǔn)直器200(在此 相鄰發(fā)光單元i)，將發(fā)光單元2示意地描繪為布置成具有基本上平行方向(光軸0基本上 平行)，即光軸角φ約0° (圖6a))，或者布置成與光軸0基本上方向相反，即光軸角φ約 180° (圖 6c-圖 6e)。照明設(shè)備1可以有利地用作家具400或者使用于家具中(比如家具元件401)。在 一個(gè)具體實(shí)施例中，照明設(shè)備可以用作洗墻燈500。在圖7中示意地描繪了這樣的用途的 實(shí)施例。照明設(shè)備1可以被布置成生成可以具有任何預(yù)定顏色的設(shè)備光211(包括白光)。 圖7示意地描繪了包括墻壁701、地板702和天花板703的房間700。照明設(shè)備1000之一 用來照射墻壁701(左)；這一照明設(shè)備可以布置于地板702上。這樣的照明設(shè)備也可以集 成于諸如碗櫥(未描繪)等的家具中。另一照明設(shè)備1000被布置成照射墻壁701(右)， 這一照明設(shè)備可以被布置到天花板703或者集成到架子或者控制臺(tái)等中。另外，照明設(shè)備1000之一用作例如餐桌(未描繪)上方的燈(即家具)，其中功能白光對(duì)準(zhǔn)餐桌而例如顏 色可變的氛圍光對(duì)準(zhǔn)天花板。已經(jīng)用l*lmm蘭伯特射極光源(Ilm)和厚度為4mm的光導(dǎo)進(jìn)行比較示例。在下表 中并且在圖8a-圖8j中分別概括和描繪了這些示例的結(jié)果。在這些附圖中，范圍從0-360 的軸是從0-360°變化的與設(shè)備光211的縱向發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)的發(fā)光強(qiáng)度繪圖(在y軸上為 坎德拉(candela))的χ軸；范圍從0-180的軸是從0_180°變化的與設(shè)備光211的緯度方 向發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)的發(fā)光強(qiáng)度繪圖(在χ軸上為坎德拉)的y軸。這些繪圖是作為設(shè)備光 211從準(zhǔn)直器逃逸的光(即光束)的光束橫截面的線繪圖。示例準(zhǔn)直器 形狀側(cè)邊槽頂部/底郜表 面槽縱向FWHM 寬度緯度方向 FWHM寬度1 (比較)方形波導(dǎo) 4*40*40m m1否否否2*58° (圖 8a)2*58° (圖 8b)2 (比較)側(cè)邊的 50°發(fā)散是否否2*41° (圖 8c)2*58。 (圖 8d)3側(cè)邊的 50°發(fā)散是否是(平行；見 圖5a;兩個(gè)表 面)2*41° (圖 8e)2*30° (圖 8f)4側(cè)邊的 50°發(fā)散是是(半槽側(cè) 邊)(見圖2a/ 圖2b)否2*35° (圖 8g)2*19° (圖 8h)5側(cè)邊的 50°發(fā)散是否是(發(fā)散槽； 見圖5c;兩個(gè) 表面)2*39° (圖 8i)2*7° (圖 8j)6側(cè)邊的 50°發(fā)散是是(多槽側(cè) 邊)(見圖4a/ 圖4b)否2*38° (未描繪)2*19° (未描繪)7側(cè)邊的 50。發(fā)散是是(多槽側(cè) 邊)(見圖4a/ 圖4b)是(發(fā)散槽； 見圖5c;兩個(gè) 表面)2*39° (未描繪)2*7° (未描繪)高度hi ( = h2)*長(zhǎng)度Ll ( = L2)*寬度Wl ( = W2)；用于其它示例的尺度相似，然 而，對(duì)于示例1，Wl = W2 ；對(duì)于其它示例，由于發(fā)散側(cè)邊，Wl < W2。從這些數(shù)據(jù)看來可以通過向頂部準(zhǔn)直器表面(201)、底部準(zhǔn)直器表面(20 、第一 準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和第二準(zhǔn)直側(cè)邊(MO)中的一個(gè)或者多個(gè)提供槽300來改進(jìn)在波導(dǎo)或者準(zhǔn) 直器200的平面中的準(zhǔn)直(縱向準(zhǔn)直)，并且此外，以這一方式具體也可以令人驚訝地明顯 改進(jìn)在與波導(dǎo)或者準(zhǔn)直器200垂直的方向(緯度方向)上的準(zhǔn)直。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這里比如在“基本上所有發(fā)射”中或者在“基本上包括”中 的術(shù)語“基本上”。類似地，將理解術(shù)語“約”。術(shù)語“基本上”或者“約”在適當(dāng)時(shí)也可以包 括具有“完全”、“全部”、“所有”、“準(zhǔn)確地”等的實(shí)施例。因此，在實(shí)施例中也可以刪除形容 詞基本上。在適用時(shí)，術(shù)語“基本上”也可以涉及90%或者更高，比如95%或者更高、具體為 99%或者更高、甚至更具體為99. 5%或者更高(包括100%)。術(shù)語“包括”也包括其中術(shù) 語“包括”意味著“由......構(gòu)成”的實(shí)施例。例如術(shù)語“約2° ”因此也可以涉及“2° ”。另外，在說明書中和在權(quán)利要求書中的術(shù)語第一、第二、第三等用于區(qū)分相似要素16而未必用于描述依次或者時(shí)間順序。將理解這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)境況之下可互換，并且 這里描述的本發(fā)明實(shí)施例能夠在除了這里描述或者圖示的序列之外的序列中操作。在操作過程中描述這里的設(shè)備以及其它實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那 樣，本發(fā)明并不限于操作方法或者在操作中的設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意上文提到的實(shí)施例為舉例說明而不是限制本發(fā)明并且本領(lǐng)域技術(shù)人員 將能夠設(shè)計(jì)許多替代實(shí)施例而不脫離所附權(quán)利要求書的范圍。在權(quán)利要求書中，置于括號(hào) 之間的任何標(biāo)號(hào)不應(yīng)理解為限制權(quán)利要求。使用動(dòng)詞“包括”及其變體并不排除存在除了 在權(quán)利要求中記載的要素或者步驟之外的要素或者步驟。在要素之前的冠詞“一個(gè)/ 一種” 并不排除存在多個(gè)這樣的要素。在列舉若干裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的若干裝 置可以由同一項(xiàng)硬件實(shí)施。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施這僅有的事實(shí)并不 表示不能有利地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備(1)，布置成生成照明設(shè)備光011)，所述照明設(shè)備(1)包括發(fā)光單元 O)，所述發(fā)光單元( 包括光源(100)，布置成生成光源光(111)，以及基本上平坦準(zhǔn)直器000)，布置成準(zhǔn)直所述光源光(111)，所述準(zhǔn)直器(200)具有入口窗(210)和邊窗(220)，頂部準(zhǔn)直器表面(201)和底部準(zhǔn)直器表面002)，布置成基本上平行，第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和第二準(zhǔn)直側(cè)邊040)，布置成從所述入口窗O10)向所述邊窗 (220)發(fā)散，以及光軸(0)，其中所述入口窗(210)被布置成接收所述光源(100)的光源光(111)，并且其中所述 邊窗(220)被布置成允許所述準(zhǔn)直的光源光(111)作為照明設(shè)備光011)從所述準(zhǔn)直器 (200)逃逸；其中所述頂部準(zhǔn)直器表面001)、所述底部準(zhǔn)直器表面002)、所述第一準(zhǔn)直側(cè)邊 (230)和所述第二準(zhǔn)直側(cè)邊O40)中的一個(gè)或者多個(gè)包括n*72個(gè)槽(300)，其中η為正整 數(shù)；并且其中所述槽(300)獨(dú)立地具有與所述光軸(0)的槽方向角(ω) ^ 0°并且< 90°的 縱軸(301)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備(1)，其中所述第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和所述第二準(zhǔn) 直側(cè)邊Ο40)中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括1/2槽(300)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備(1)，其中所述第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和所述第二準(zhǔn) 直側(cè)邊Ο40)中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括V形。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)，其中所述第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和所述 第二準(zhǔn)直側(cè)邊Ο40)中的一個(gè)或者多個(gè)分別包括多個(gè)槽(300)，并且其中所述第一準(zhǔn)直側(cè) 邊(230)和所述第二準(zhǔn)直側(cè)邊(MO)中的一個(gè)或者多個(gè)包括的所述多個(gè)槽(300)分別基本 上平行。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)，其中所述頂部準(zhǔn)直器表面Ο01)和所 述底部準(zhǔn)直器表面Ο02)中的一個(gè)或者多個(gè)包括多個(gè)槽(300)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明設(shè)備(1)，其中所述多個(gè)槽(300)實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于與所述 光源(100)重合的位置(P)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明設(shè)備(1)，其中所述多個(gè)槽(300)實(shí)質(zhì)上會(huì)聚于所述光 源(100)上游的位置(P)0
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明設(shè)備(1)，其中所述多個(gè)槽(300)被布置成基本上平行。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)，其中所述邊窗Ο20)具有范圍為35° -105°的相對(duì)于所述頂部準(zhǔn)直器表面Ο01)或者所述底部準(zhǔn)直器表面Ο02)的斜角 ⑷。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)，其中所述準(zhǔn)直器(200)包括實(shí)心透明 波導(dǎo)(40)。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)，包括基本上平坦板(1000)，平坦板 包括所述發(fā)光單元0)，所述板(1000)具有頂板表面(1201)、底板表面(120 和板邊(1050)，其中所述頂部準(zhǔn)直器表面(201)與所述頂板表面(1201)的至少部分或者所述底板 表面(120 的至少部分重合，并且其中所述底板準(zhǔn)直器表面(20 與所述底板表面(1202) 的至少部分或者所述頂板表面(1201)的至少部分重合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明設(shè)備(1)，其中所述照明設(shè)備(1)包括多個(gè)發(fā)光單元⑵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明設(shè)備(1)，其中第一準(zhǔn)直器(200’)的第一準(zhǔn)直側(cè)邊 (230)與鄰近于所述第一準(zhǔn)直器QOO’)的第二準(zhǔn)直器QOO”)的第二準(zhǔn)直側(cè)邊(MO)基本上平行。
14.一種將根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的照明設(shè)備(1)用作家具(400)或者家具元件 (401)的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用途，用作洗墻燈(500)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括發(fā)光單元(2)的照明設(shè)備(1)。該發(fā)光單元(2)包括光源(100)和布置成準(zhǔn)直光源光(111)的基本上平坦準(zhǔn)直器(200)。準(zhǔn)直器(200)具有入口窗(210)、邊窗(220)、頂部準(zhǔn)直器表面(201)、底部準(zhǔn)直器表面(202)、第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和第二準(zhǔn)直側(cè)邊(240)。發(fā)光單元具有光軸(O)。頂部準(zhǔn)直器表面(201)、底部準(zhǔn)直器表面(202)、第一準(zhǔn)直側(cè)邊(230)和第二準(zhǔn)直側(cè)邊(240)中的一個(gè)或者多個(gè)包括n*1/2個(gè)槽(300)，其中n為正整數(shù)，并且其中槽(300)獨(dú)立地具有與光軸(O)的槽方向角(ω)≥0°并且＜90°的縱軸(301)。
文檔編號(hào)F21V8/00GK102047034SQ200980119628
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者A·H·伯格曼, G·森尼尼, M·C·J·M·威森伯格, T·德克爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司