[发明专利]具有用作全内反射光导的光学元件的灯泡

说明书

公开了一种灯泡(1)。灯泡(1)包括：用于将灯泡(1)机械和电连接到灯泡插座的连接器(2)；被电连接为从连接器(2)接收电功率的光源(4)，其中光源(4)沿着灯泡(1)的中心轴线(A)与连接器(2)分开；以及沿着中心轴线(A)布置在连接器(2)与光源(4)之间的内部结构(5)，其中轴向方向被限定为沿着中心轴线(A)从连接器(2)朝向内部结构(5)。灯泡(1)还包括透光光学元件(7)，透光光学元件(7)设置有容纳光源(4)和内部结构(5)的内部腔体(8)，光学元件(7)由此形成灯泡(1)的外部轮廓。光学元件(7)与内部结构(5)光学分开，使得光学元件(7)用作全内反射光导，以当与轴向方向成角度来观察内部结构(5)时并且当上述角度小于预定义的阈值角度时防止内部结构(5)的可见性。

技术领域

本发明涉及一种具有用作TIR(全内反射)光导的光学元件的灯泡。

背景技术

视觉美学影响消费者对包括灯泡在内的各种产品的购买决策。一些灯泡组件难以以美学上令人愉悦的方式集成到整个灯泡设计中。散热器就是一个示例，并且为了解决这个问题，它们有时由透明材料制成以使它们不那么显眼。在US 2015/0292725A1中公开了一种具有玻璃散热器的照明设备的示例。然而，最常见的散热器材料不是透明的，并且往往是昂贵的、或者像玻璃一样是相对较差的热导体并且因此不适用于很多应用，例如高流明灯泡。

其他类型的灯泡组件由于相冲突的视觉设计、技术性能和成本要求而存在类似的困难。需要旨在开发代表技术性能、成本和美学之间的有吸引力的折衷的灯泡的进一步努力。

发明内容

鉴于上述，并且根据第一方面，提供了一种灯泡，其包括：用于将灯泡机械和电连接到灯泡插座的连接器；被电连接为从连接器接收电功率的光源，其中光源沿着灯泡的中心轴线与连接器分开；以及沿着中心轴线布置在连接器与光源之间的内部结构，其中轴向方向被限定为沿着中心轴线从连接器朝向内部结构。灯泡还包括透光光学元件，该透光光学元件设置有容纳光源和内部结构的内部腔体，光学元件由此形成灯泡的外部轮廓。光学元件与内部结构光学分开，使得光学元件用作TIR光导，以当与轴向方向成角度来观察内部结构时并且当该角度小于预定义的阈值角度时防止内部结构的可见性。

从内部结构反射并且进入周围光学元件的光线在随后击中(strike)光学元件与灯泡周围的空气之间的界面时，仅在它们在击中点处相对于界面的角度使得光线不发生TIR的情况下才离开光学元件。被反射回到光学元件中的光线继续在其中传播，直到它以使得它可以逃逸的角度击中空气/光学元件界面。由于光学元件具有灯泡的形状，因此空气/光学元件界面的法线从点到点地变化，并且本发明基于这样的认识，即这可以用于控制TIR以便提供“隐藏效果”。更确切地说，通过适当地调整光学元件的外表面的形状，可以确保内部结构从一些视角不可见。由于光学元件至少部分隐藏内部结构，因此在内部结构的设计中不需要考虑美观。这有利于提供代表技术性能、成本和美学之间的有吸引力的折衷的灯泡。例如，为内部结构提供优化技术性能或易于生产的形状可能完全没有问题，即使该形状不具有视觉吸引力，和/或由代表从技术或经济角度出发的最佳选择的材料来制作内部结构可能完全没有问题，即使从视觉设计的角度来看该材料是一个糟糕的选择。

该灯泡特别适合于其中主要从下方观看并且其位置使得中心轴线平行于竖直方向并且连接器位于底部的应用，因为那样观测者将通常看不到内部结构。这种应用的一个示例是灯泡安装在天花板安装的灯具中。

内部结构可以具有长形(oblong)形状，长形形状具有布置在连接器远端的端部，并且光源可以安装在远端的端部上。具有这种形状的内部结构支持定位光源，以便改善光的空间分布。

内部结构可以是中空的，使得用于为光源供电的驱动器可以布置在内部结构的内部。因此，布置驱动器使灯泡紧凑并且还有助于灯泡的美学上令人愉悦的外观。