發(fā)光組件和具有發(fā)光組件的燈的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)光組件，該發(fā)光組件具有一個(gè)用于發(fā)射光的光發(fā)射元件(1)、一個(gè)用于對(duì)光加以影響的光學(xué)元件(2)和一個(gè)透明隔絕元件(3)，該透明隔絕元件被安排在光的路徑中，其中該隔絕元件(3)由一種比該光學(xué)元件(2)的材料更具熱穩(wěn)定性的材料制成。此外，本發(fā)明涉及一種燈，具體地講是聚光燈的形式，該燈具有這樣一個(gè)發(fā)光組件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光組件和具有發(fā)光組件的燈
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光組件，該發(fā)光組件具有一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)用于對(duì)光進(jìn)行影響的光學(xué)元件。此外，本發(fā)明涉及一種具有這樣一個(gè)發(fā)光組件的燈。
[0002]在這種發(fā)光組件中，可能發(fā)生的是灰塵或污物微粒以一種不希望的方式沉積在光學(xué)元件表面上的一個(gè)點(diǎn)處，這個(gè)點(diǎn)位于發(fā)光元件所發(fā)出的光的路徑中。一般來(lái)講，撞擊在這個(gè)微粒上的光在相當(dāng)大的程度上被該微粒吸收，結(jié)果存在局部溫度上升，然后這種局部溫度上升或多或少地通過(guò)熱傳導(dǎo)而在該光學(xué)元件中擴(kuò)散。如果溫度超過(guò)組成該光學(xué)元件的材料的軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)，該光學(xué)元件發(fā)生變形或熔融。由于變熱，光學(xué)元件還發(fā)生著色，一般而言，因?yàn)檫@種著色又吸收更多的輻射能或光，還會(huì)出現(xiàn)“連鎖反應(yīng)”。因此所討論的這種溫度上升可以導(dǎo)致光學(xué)元件的損壞。此外，在某些情況下，還可能損壞該發(fā)光組件的更多組成部分，甚至可能完全損毀該發(fā)光組件。
[0003]因此，尤其在光學(xué)元件由具有相對(duì)低的熱穩(wěn)定性的材料構(gòu)成時(shí)，即尤其是具有比較低的軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)或分解點(diǎn)時(shí)，就導(dǎo)致了所述問(wèn)題。在實(shí)踐中，這尤其在光學(xué)元件由塑料組成的情況下更是如此。例如該光學(xué)元件可以是一個(gè)塑料透鏡或由塑料構(gòu)成的一個(gè)漫射膜。在這種情況下，甚至非常低的污染水平也會(huì)導(dǎo)致所述結(jié)果發(fā)生。
[0004]圖3示出了被對(duì)應(yīng)地?fù)p毀的發(fā)光組件的一部分。示出了被損毀的光學(xué)元件20，該光學(xué)元件在這種情況下是一個(gè)損毀的塑料透鏡的形式。這個(gè)塑料透鏡被一個(gè)反射器30環(huán)繞，該反射器同樣被損壞。這些組成部分已通過(guò)熔融或分解而被損壞或損毀。因此，如以上提到的，不僅毀壞了光學(xué)元件(在這種情況下是塑料透鏡)，而且還發(fā)生了對(duì)于發(fā)光組件的更多部件的損壞。
[0005]為了進(jìn)一步說(shuō)明這個(gè)后果，圖4示出了一個(gè)相應(yīng)的發(fā)光組件的一部分，在這個(gè)部分中，一個(gè)點(diǎn)22 (該點(diǎn)模擬或表示一個(gè)相應(yīng)的塵粒)已通過(guò)一個(gè)租頭筆來(lái)施加到在此指示為20’的塑料透鏡的進(jìn)光表面21上。這個(gè)組件配備有一個(gè)發(fā)光元件，該發(fā)光元件在這種情況下是LED (發(fā)光二極管)形式的光源，并且該組件通過(guò)使發(fā)光元件發(fā)光而已經(jīng)運(yùn)行了 2小時(shí)。圖5示出了 2小時(shí)之后的狀態(tài):實(shí)際上，這種毀壞的結(jié)果是整個(gè)進(jìn)光表面21不規(guī)則地變形和變黑。
[0006]本發(fā)明基于的目標(biāo)是指明一種相應(yīng)的發(fā)光組件和具有發(fā)光組件的燈，在該發(fā)光組件中熱引起的損壞風(fēng)險(xiǎn)被減小。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)目標(biāo)是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中提出的主題實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中指明了本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種發(fā)光組件，該發(fā)光組件具有用于發(fā)光的發(fā)光元件和用于對(duì)光加以影響的光學(xué)元件。此外，該發(fā)光組件具有一個(gè)透明隔絕元件，該隔絕元件被安排在光的路徑中，其中該隔絕元件由一種比光學(xué)元件的材料更具熱穩(wěn)定性的材料構(gòu)成。
[0009]由于這個(gè)透明隔絕元件就可以明顯減小或者甚至幾乎消除所不希望的微粒沉積在光學(xué)元件上的可能性。如果微粒在隔絕元件上沉積在與光學(xué)元件相反的一側(cè)上，通過(guò)吸收而產(chǎn)生的相應(yīng)熱量借助于熱傳導(dǎo)被分布在隔絕元件內(nèi)；除此之外，憑借這個(gè)隔絕元件自身，在微粒與光學(xué)元件之間形成一個(gè)熱阻。通過(guò)這種方式，顯著減少了熱引起的光學(xué)元件損壞的可能性。
[0010]優(yōu)選的是，該隔絕元件被安排的方式為使得發(fā)光元件發(fā)出的光首先穿過(guò)隔絕元件，然后進(jìn)入該光學(xué)元件。
[0011]優(yōu)選的是，該光學(xué)元件由塑料構(gòu)成。這個(gè)隔絕元件優(yōu)選由玻璃構(gòu)成。
[0012]如果該隔絕元件具有板狀的或盤(pán)狀的構(gòu)型，則可以實(shí)現(xiàn)一種特別節(jié)省空間的構(gòu)型。除此之外，因此還可能實(shí)現(xiàn)的情形是光穿過(guò)該隔絕元件時(shí)光受到特別小程度的影響。
[0013]如果該發(fā)光組件被配置的方式為使得在光學(xué)元件與隔絕元件之間形成一個(gè)充滿空氣的空間，則可以實(shí)現(xiàn)朝該光學(xué)元件的特別高水平的熱阻。憑借這樣一個(gè)空氣空間或空氣隙，可以更大程度地減少該光學(xué)元件的發(fā)熱。在這種情況下，該隔絕元件影響了熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的分布，并且充滿空氣的空間有助于形成特別高的熱阻。
[0014]優(yōu)選的是，該隔絕元件被形成為由一件構(gòu)成。以此方式，可以實(shí)現(xiàn)一種特別簡(jiǎn)單的構(gòu)型。除此之外，這使得該隔絕元件有可能特別小程度地使光變?nèi)趸蛘凵?，結(jié)果是發(fā)光組件的效率被特別小程度地削弱。
[0015]優(yōu)選的是，該隔絕元件被配置和安排的方式為使得該隔絕元件界定使光進(jìn)入光學(xué)元件中的進(jìn)光表面。以此方式，實(shí)際上可以防止微粒沉積在光學(xué)元件的進(jìn)光表面上的可能性。
[0016]可替代的是，可以做出的安排是使發(fā)光組件此外具有一個(gè)環(huán)繞元件，該環(huán)繞元件被安排成具體地講是以防塵的方式環(huán)繞該光學(xué)元件和該隔絕元件二者。具體地講，充滿空氣的空間可以被形成為由該光學(xué)元件、隔絕元件和環(huán)繞元件界定。以此方式，實(shí)際上還有可能消除微粒沉積在光學(xué)元件的進(jìn)光表面上的可能性。
[0017]優(yōu)選的是，該環(huán)繞元件被配置和安排的方式為使得該環(huán)繞元件界定光進(jìn)入光學(xué)元件中的進(jìn)光表面。結(jié)果是，可能產(chǎn)生特別簡(jiǎn)單的發(fā)光組件構(gòu)型。
[0018]當(dāng)發(fā)光元件被安排成被直接地或間接地固持在該環(huán)繞元件上時(shí)，還導(dǎo)致一種可能特別簡(jiǎn)單的構(gòu)型。
[0019]優(yōu)選的是，該環(huán)繞元件由例如塑料或金屬的不透明材料構(gòu)成。以此方式，提供的可能性是在隔絕元件與發(fā)光元件之間的光路徑上有特別少量的光逸出該發(fā)光組件，結(jié)果是發(fā)光組件的效率增大。
[0020]優(yōu)選的是，該環(huán)繞元件是一個(gè)反射器元件。結(jié)果是，發(fā)光組件中的組成部分的數(shù)量可以保持特別小。
[0021]優(yōu)選的是，該環(huán)繞元件被形成為由一件構(gòu)成。這還導(dǎo)致組成部分的數(shù)量保持是少的。可替代的是，該環(huán)繞元件可以形成為由多個(gè)單獨(dú)部分構(gòu)成。結(jié)果是，在某些情況下，特別簡(jiǎn)單地組裝該發(fā)光組件變得可能。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)另外的方面，提供了一種燈，具體地講是聚光燈的形式，該燈具有根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件。
[0023]以下使用一個(gè)示例性實(shí)施例并參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的解釋?zhuān)诟綀D中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件的組成部分的分解圖示形式的透視簡(jiǎn)圖，
[0025]圖2示出一個(gè)對(duì)應(yīng)的截面簡(jiǎn)圖，并且
[0026]圖3至圖5示出了已知的發(fā)光組件的損壞的圖示。
[0027]圖1中，以分解圖示的形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件的組成部分，圖2示出了一個(gè)對(duì)應(yīng)的截面圖示。該發(fā)光組件包括一個(gè)用于發(fā)光的發(fā)光元件I。圖2中，發(fā)光元件I被完全示意性地指示。具體地講，發(fā)光元件I可以是一個(gè)LED光源，即，例如其上安排有一個(gè)LED或安排有多個(gè)LED的一個(gè)印刷電路板。
[0028]此外，該發(fā)光組件包括一個(gè)用于對(duì)該發(fā)光元件I發(fā)出的光進(jìn)行影響的光學(xué)元件2。具體地講，光學(xué)元件2由塑料構(gòu)成。例如，該光學(xué)元件2可以是一個(gè)透鏡。
[0029]優(yōu)選的是,光學(xué)兀件2具有一個(gè)進(jìn)光表面25,該進(jìn)光表面被配置成允許該發(fā)光兀件I所發(fā)出的光進(jìn)入。如在示出的實(shí)例的情況下，該進(jìn)光表面25可以由光學(xué)元件2的面向該發(fā)光元件I的一個(gè)表面區(qū)域形成。
[0030]此外，發(fā)光組件包括一個(gè)透明隔絕元件3。在這種情況下，隔絕元件3被安排在光的路徑中并且由一種比組成該光學(xué)元件2的材料更具熱穩(wěn)定性的材料構(gòu)成。具體地講，這種構(gòu)型是使該隔絕元件3被安排的方式為使得發(fā)光元件I發(fā)出的光首先穿過(guò)該隔絕元件3然后進(jìn)入光學(xué)元件2。
[0031]優(yōu)選的是，隔絕元件3由玻璃構(gòu)成。玻璃比塑料更具有熱穩(wěn)定性。
[0032]如在附圖中通過(guò)舉例所描繪的，這個(gè)隔絕元件3優(yōu)選地具有板狀的或盤(pán)狀的構(gòu)型。除此之外，該隔絕元件優(yōu)選地僅由一件構(gòu)成。以此方式，經(jīng)過(guò)所述隔絕元件的光的通過(guò)量被特別小程度地削弱。
[0033]憑借該隔絕元件3，就有可能在熱學(xué)上更易受影響的光學(xué)元件2與可能存在的微粒9之間形成一個(gè)熱學(xué)上比較穩(wěn)定的“夾層”。由于隔絕元件3的透明度，其結(jié)果是在這種情況下有可能實(shí)現(xiàn)一種情形而由此導(dǎo)致該發(fā)光組件的光學(xué)特性，尤其是該發(fā)光組件的照明效率不會(huì)被顯著削弱。夾層或隔絕元件3就此而言將在沉積微粒9的情況下在有光進(jìn)入時(shí)由于吸收而形成的熱量借助于熱傳導(dǎo)來(lái)加以分配，并且在微粒9與光學(xué)元件2之間表現(xiàn)出熱阻。結(jié)果是，光學(xué)元件2的溫度保持相對(duì)低。
[0034]如果隔絕元件3的熱傳導(dǎo)性是不取決于方向或各向同性的并且是比較高的，則熱量被很好地分配，但隔絕元件3垂直于該隔絕元件3形成的熱阻是比較低的。另一方面，如果隔絕元件3的熱傳導(dǎo)性是比較低的，則微粒9與光學(xué)元件2之間的熱阻是比較高的，而熱量未被很好地分配。如果發(fā)光組件被配置的方式為使得在隔絕元件3與光學(xué)元件2之間形成一個(gè)充滿空氣的空間或空氣層(在附圖中未示出)，則這種影響被有效地抵消。在這種情況下，隔絕元件3中的熱量被很好地分配，而微粒9與光學(xué)元件2之間的熱阻由于空氣層而仍是特別高的。光學(xué)元件2或光學(xué)元件2的進(jìn)光表面25與隔絕元件3之間的間隔優(yōu)選至少為Imm,特別優(yōu)選至少2mm。
[0035]在圖2和圖3所描繪的實(shí)例中，發(fā)光組件還包括一個(gè)漫射盤(pán)5，該漫射盤(pán)被安排在光學(xué)元件2與隔絕元件3之間。漫射盤(pán)5可以由塑料構(gòu)成。在這種情況下，漫射盤(pán)5本身表示由該隔絕元件3以類(lèi)似方式保護(hù)的一個(gè)光學(xué)元件。
[0036]此外，如在展示的實(shí)例的情況下，發(fā)光組件優(yōu)選還具有一個(gè)環(huán)繞元件4，該環(huán)繞元件被形成和安排的方式為使它具體以防塵的方式環(huán)繞光學(xué)元件2和隔絕元件3 二者。通過(guò)這種方式，實(shí)際上可以防止微粒通過(guò)不希望的方式沉積在進(jìn)光表面25上的可能性。
[0037]例如，這種構(gòu)型可以是使得如圖2指示的，該環(huán)繞元件4具有一個(gè)空心圓柱形區(qū)域B，并且光學(xué)元件2具有一個(gè)圓柱形外表面，使該光學(xué)元件通過(guò)這個(gè)圓柱形外表面與空心圓柱形區(qū)域B相接觸，并且隔絕元件3同樣具有一個(gè)圓柱形外表面，使該隔絕元件通過(guò)這個(gè)圓柱形外表面來(lái)與該環(huán)繞元件3的空心圓柱形區(qū)域B相接觸。優(yōu)選的是，在各自情況下的形狀都是圓形-圓柱形的。
[0038]在這種情況下，該環(huán)繞元件4可以被配置和安排的方式為使它界定光學(xué)元件2的進(jìn)光表面25。
[0039]優(yōu)選的是，此外這種構(gòu)型是使得發(fā)光元件I被安排成直接地或間接地固持在環(huán)繞元件4上。
[0040]優(yōu)選的是，該環(huán)繞元件4由一種例如塑料或金屬的不透明材料構(gòu)成。如在示出的實(shí)例的情況下，該環(huán)繞元件可以是一個(gè)反射器元件，此外該反射器元件優(yōu)選地被配置成用來(lái)對(duì)光、具體是從光學(xué)元件2中再一次出來(lái)的光加以影響。
[0041]如所描繪的，該環(huán)繞元件4可以由一件形成，但也有可能使其由多個(gè)件構(gòu)成。
[0042]在示出的示例性實(shí)施例中，發(fā)光組件還具有一個(gè)環(huán)狀反射器元件8,例如是反射膜的形式，該反射器元件被安排在隔絕元件3的與光學(xué)元件2相反的一側(cè)上。
[0043]特別優(yōu)選的是，發(fā)光組件形成了燈(具體地講是一個(gè)聚光燈)的組成部分。具體地講，該燈可以被設(shè)計(jì)用于向下發(fā)射的光。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光組件，具有 -用于發(fā)光的一個(gè)發(fā)光元件(1)， -用于影響該光的一個(gè)光學(xué)元件(2)， 其特征為 -一個(gè)透明隔絕元件(3)，該透明隔絕元件被安排在該光的路徑中，其中該隔絕元件(3)由一種比該光學(xué)元件(2)的材料更具熱穩(wěn)定性的材料構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件， 其中該隔絕元件(3)被安排的方式為使得由該發(fā)光元件(I)發(fā)出的光首先穿過(guò)該隔絕元件(3)然后進(jìn)入該光學(xué)元件(2)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光組件， 其中該光學(xué)元件(2)由塑料構(gòu)成。
4.如以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件， 其中該隔絕元件(3)由玻璃構(gòu)成。
5.如以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件， 其中該隔絕元件(3)具有一種板狀的或盤(pán)狀的構(gòu)型。
6.如以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件， 其中在該光學(xué)元件(2)與該隔絕元件(3)之間形成一個(gè)充滿空氣的空間。
7.如以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件， 其中該隔絕元件(3)被形成為由一件構(gòu)成。
8.如以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件， 其中該隔絕元件(3)被配置和安排的方式為使它界定該光進(jìn)入該光學(xué)元件(2)中的一個(gè)進(jìn)光表面。
9.如權(quán)利要求1至7之一所述的發(fā)光組件，該發(fā)光組件 進(jìn)一步具有 -一個(gè)環(huán)繞元件(4)，該環(huán)繞元件被安排成具體以防塵的方式環(huán)繞該光學(xué)元件(2)和該隔絕元件(3) 二者。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光組件， 其中該環(huán)繞元件(4)被配置和安排的方式為使得該環(huán)繞元件界定該光進(jìn)入該光學(xué)元件(2)中的一個(gè)進(jìn)光表面(25)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的發(fā)光組件， 其中該發(fā)光元件(I)被安排成被直接地或間接地固持在該環(huán)繞元件(4)上。
12.如權(quán)利要求9至11之一所述的發(fā)光組件， 其中該環(huán)繞元件(4)由一種不透明材料構(gòu)成，例如塑料或金屬。
13.如權(quán)利要求9至12之一所述的發(fā)光組件， 其中該環(huán)繞元件(4)是一個(gè)反射器元件。
14.如權(quán)利要求9至13之一所述的發(fā)光組件， 其中該環(huán)繞元件(4)被形成為由一件構(gòu)成或者被形成為由多個(gè)單獨(dú)部分構(gòu)成。
15.一種燈，具體地講是聚光燈的形式， 包括如由以上權(quán)利要求之一所述的發(fā)光組件。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK104412040SQ201380035269
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】皮爾·安吉洛·法瓦若羅, 斯特凡·科恩哈斯 申請(qǐng)人:宗拓貝爾照明器材有限公司