[发明专利]发光模块和包括该发光模块的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光模块和包括该发光模块的照明装置。

背景技术

LED发光模块具有节能高效的优点，因此在当今的照明领域中占主导地位。随着照明技术的发展，以LED为光源的改型灯已经逐步替代荧光灯被广泛应用在各种场合。在例如用作背光源的LED发光模块中，每个LED光源配备有独立的透镜，用于实现预定的光分布图案，这种透镜例如是被广泛应用的蝙蝠翼型透镜（Batwing lens）。这种透镜在现有技术中基本轴对称地设计，也就是说，透镜用于接收入射光的内表面和作为出射面的外表面都具有关于中心轴线对称的轮廓。

当发光模块上仅仅具有一个这种完全轴对称设计的透镜时，可以通过单个的透镜实现均匀对称的蝙蝠翼形光斑，因此这种透镜在一定程度上限制了发光模块的亮度或者说光输出量。当为了提高发光模块的亮度而在电路板上设置多个配有这种透镜的光源时，很难再获得均匀的光斑。因此需要对现有的发光模块、特别是LED发光模块进行进一步改进，以满足用户的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种新型的发光模块。该发光模块具有结构简单、高效节能、照射范围大的优点。

根据本发明提出一种发光模块，包括具有边缘区域和中央区域的电路板、设置在所述电路板一侧的至少三个光源和分别配属于各个光源的至少三个光学器件，其特征在于，所述多个光学器件分别设计为用于产生子光斑，所述子光斑至少部分重叠以组成均匀的光斑。

在本发明的设计中，各个光源经过配属的光学器件产生自身的光斑，这些光斑作为发光模块的子光斑共同组合形成封闭的光斑，其中优选地在相邻两个子光斑之间存在一个重叠区域。由此借助于三个、四个或多个光学器件可以形成例如三角形、四边形、圆形或其他形状的均匀的光斑。

在根据本发明的一个优选的设计中，所述光源排列为环形阵列，所述光学器件设计用于使经过每个所述光学器件射向所述环形阵列的外部区域的光束多于射向所述环形阵列的中央区域的光束。在此情况下，经过每个光学器件朝向所述环形阵列的外部区域的光通量大于朝向其中央区域的光通量。由于多个光学器件排布成环形，并且每个光学器件均可以实现非对称的子光斑，因此这些子光斑自然可以组合成一个完整并且均匀的光斑。

在根据本发明的一个优选的设计中，所述光学器件是透镜，所述透镜具有第一轴、垂直于所述第一轴的第二轴和第三轴，所述第一和第二轴限定出所述透镜的基面，并且所述第三轴垂直于所述基面。优选地，所述透镜包括入射面，所述入射面在所述透镜的、由所述第一轴和所述第三轴限定的第一垂直面上形成第一曲线，所述第一曲线关于所述第三轴非对称。在传统的发光模块中，电路板上安装的透镜常常是对称设计的、例如球形透镜。这种透镜通常具有一个唯一的光轴，经过这种透镜出射的光大部分在垂直于电路板的方向上延伸，这只能实现一种以光轴为中心的均匀光斑。根据本发明的发光模块具有非对称设计的透镜，借助于这种非对称的透镜可以将来自光源的出射光朝向所希望的照射区域。这些出射光分别沿着例如两个光轴延伸，以便有针对性地形成覆盖特定区域的子光斑。

在根据本发明的一个优选的设计中，所述光学器件包括朝向所述中央区域的第一子入射面和朝向所述外部区域的第二子入射面，所述第一子入射面和所述第二子入射面平滑地连接形成非对称的弧形入射面，所述入射面关于由所述第二轴和所述第三轴限定的第二垂直面非对称。来自光源的入射光通过第一和第二子入射面被分为两组朝向不同方向的出射光，经过第二子入射面的光射向环形阵列的外部区域，由此可以增大发光模块的照射面积。优选地，所述第一子入射面和所述第二子入射面分别关于所述第一垂直面对称。

在根据本发明的一个优选的设计中，第一子入射面在所述第一垂直面上形成第二曲线，所述第二子入射面在所述第一垂直面上形成第三曲线，所述第二曲线和所述第三曲线平滑地连接形成所述第一曲线，所述第二曲线和所述第一轴之间具有第一夹角，所述第三曲线和所述第一轴之间具有第二夹角，所述第一夹角大于所述第二夹角。由此可以确保光源的大部分光经过第二子入射面射向环形阵列的外部区域，少量的光射向环形阵列的中央区域。

在根据本发明的一个优选的设计中，所述第二曲线和所述第三曲线是是样条曲线。也可以根据应用要求来调整第一和第二子入射面的形状。

在根据本发明的一个优选的设计中，所述光学器件第一入射面、所述第二子入射面和所述电路板限定出容纳所述光源的容纳腔。借助于这样设计的光学器件可以尽可能高效地获得来自光源的入射光。