CN101484745A - 具有至少一个照明装置的卫生配件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卫生配件，该卫生配件具有至少一个照明装置和用于光的漫射器，该照明装置具有至少两个发光器件、特别是RGB发光器件，该发光器件具有不同的发射颜色用以产生具有由所述不同发射颜色叠加混合的颜色的光。在每个发光器件和所述漫射器之间设置有至少一个用于将光射束分成主－分射束和反射分射束的射束分配器(34)。用于使相应的反射分射束偏转的偏转装置(42)分别这样安装，使得反射分射束和主－分射束在不同的区域内入射到漫射器上。

Description

具有至少一个照明装置的卫生配件

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个照明装置以及用于光的漫射器的卫生配件，该照明装置具有至少两个发光器件特别是RGB发光器件，所述发光器件具有不同的发射颜色用以产生具有由所述不同的发射颜色叠加/相加混合而成的颜色的光。

背景技术

在这种已知的卫生配件中，发光器件具有照亮流出的水束的功能。但这样的发光器件也可具有用信号标记对调节元件的操作或表征工作参数如水温和/或水流量的用途。但它们也可仅用于产生视觉上令人满意的图案。

在市场上已知的卫生配件中，使用RGB发光器件，以产生象征存在的水温的颜色的光。当水温升高时，光的颜色例如从蓝色向红色变化。

已知的RGB发光器件具有对于红、绿和蓝三原色分开的发光元件，所述发光元件的光照射在一用作漫射器的、散射的涂覆玻璃(Abdeckglas)上。从观察侧来看，所述涂覆玻璃表现出所希望的混和色。为改变此混和色，相应地驱动/控制发光元件。然而，发光元件的空间分布在涂覆玻璃的观察侧上造成不均匀的成色(图案)、特别是色带。

发明内容

本发明的目的在于，设计一种开头所述类型的卫生配件，在该卫生配件中在漫射器的观察侧上可看到具有均匀的颜色分布的尽可能单色的光。

根据本发明，所述目的这样实现，即在每个发光器件和漫射器之间设置有至少一个用于将光射束分成主-分射束和反射分射束的射束分配器，用于使相应的反射分射束偏转的偏转装置分别这样安装，使得所述反射分射束和主-分射束在不同的区域中入射到漫射器上。

根据本发明，每个发光器件配设有一个射束分配器，该射束分配器将光分成两个分射束并输入漫射器的两个分离的区域。每个发光器件以这种方式照射在总体较大的面积上。因此由不同发光器件发射的颜色明显较好地叠加混合，从而使混合色也显得明显更均匀，优选近乎单色。

在一种特别有利的实施例中，射束分配器可具有部分反射的特别是平的第一表面，该第一表面相对于入射光的主射束方向倾斜了特别是45°，偏转装置可在反射分射束的光路中具有至少部分反射的、面向该第一表面的、与之间隔一定距离的特别是平的第二表面，该第二表面基本上具有与第一表面相同的倾斜度。通过这种方式，光的一部分能容易地从进入的光射束中分离并与主-分射束间隔开一定距离地被引导到漫射器上。当第一表面的倾斜45°时，射束分配器在相应的折射率下具有约0.5的反射系数，从而使主-分射束和反射分射束的光强度大约相等。通过这种方式，在这两个入射区域上均匀地照亮漫射器。

特别地，射束分配器和/或偏转装置可分别由唯一一个透镜体的相对于主射束方向倾斜的特别是平的表面区域一起形成，从而形成紧凑的光学系统，该光学系统可容易地配备有发光器件。

透镜体可合理地由塑料、特别是由聚碳酸酯制成。透镜体可由塑料容易地制造。

在另一种特别有利的实施例中，用于三个发光器件的三个射束分配器的中心可设置在一特别是等边的第一三角形的角上并且三个与射束分配器相对应的偏转装置分别设置在两个射束分配器之间，特别是设置在一类似的、相对于第一三角形绕其重心轴线转了180°的第二三角形的角上。通过三个发光器件，可发射红、绿和蓝三原色以实现RGB颜色模型。在等边三角形的角上的布置使得三种颜色都能够均匀地交迭/搭接。偏转装置转了180°的布置用于使相同的颜色分别入射在漫射器的相对的区域上，由此显著改善颜色分量的混合。

发光器件优选为红色、绿色和蓝色的LED。LED是可容易制造的、结实的、尺寸小的并且具有高的效率。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明的一种实施例。在附图中：

图1示意性示出用于卫生配件的、具有三个LED的照明装置的透镜体的仰视图；

图2示意性示出图1的透镜体的俯视图；

图3示意性示出图1和2的透镜体的侧视图；

图4示意性示出图1和2的透镜体的另一侧视图；

图5示意性示出图2的透镜体沿图2中的剖切线V-V的轴向剖视图；

图6示意性示出用于说明图1至5的透镜体的外轮廓的辅助结构(图)。

具体实施方式

图1示出用于卫生配件的未示出的照明装置的、整体以附图标记10表示的透镜体。

通过透镜体10，分别从未示出的红色、绿色和蓝色的LED——所述LED从二极管接纳侧12、在图3至5中的上方安装——射出的光这样分布，使其可借助于未示出的、散射所述光的、透光的涂覆盘按照RGB颜色模型叠加混合。涂覆盘设置在透镜体10的出光侧14(在图3至5中的下方)上。

透镜体10一体地由具有好的光学品质的聚碳酸酯制成并优选是紫外线稳定的；至少其以LED的光照射或透射的表面经光学打磨。

透镜体10可考虑以下面的方式组装，该方式通过如图6所示的辅助结构来说明，该辅助结构示出透镜体10被分解成其虚拟的单个元件的俯视图：

人们采用三个相同的平的截锥体，这些截锥体分别形成用于LED中的相应一个的接纳区16。所述圆锥截体的外形轮廓线从外部看略微凸起地、优选抛物线形地、特别是仿照Fraen透镜地弯曲并且该外壳面经光学打磨。因此截锥体的外壳面对于来自截锥体内部的光可用作反射器。然后人们用两个平面切截每个截锥体，所述平面分别平行于圆锥截体的未示出的中轴线延伸并彼此相交成120°角。这样形成的截面17——该截面由于是虚拟的所以仅在图6的辅助结构中示出——延伸过圆锥截体高度的约三分之二。接着人们将这三个切过的圆锥截体沿箭头19的方向以其截面17相互这样放置，使得所述圆锥截体的中轴线相互平行地设置在一虚拟的第一等边三角形的角上，该第一等边三角形的重心位于透镜体10的重心轴线18上。这样组装的透镜体10在图3至5中示出。重心轴线18在图3至5中以虚线表示。该重心轴线垂直于透镜体10的基面20，该基面本身位于出光侧14上。在截面17相互贴合的地方，圆锥截体一体地相互交接/彼此过渡其中。继而，人们分别在两个圆锥截体之间在透镜体10的侧面上引入在图3至5中示出的缺口36，其形状在下面还会进一步详细说明。

在圆锥截体的基面上形成有环形的凸缘44，该凸缘沿圆周方向密封透镜体10的出光侧基面20。基面20超出圆锥截体基面的最外侧的边缘。基面20经光学打磨。

一用于相应的LED的、在图2和5中可见的圆柱形的、略成锥形的接纳孔22从二极管接纳侧12通入到每个接纳区16中。

接纳孔22的纵向轴线与形成接纳区16的圆锥截体的各自的中轴线几乎同轴地延伸经过一虚拟的第二等边三角形的角，该第二等边三角形与透镜体10的基面20平行地定向。第二等边三角形的重心位于透镜体10的重心轴线18上。其各角位于一与重心轴线18同轴的圆24上，该圆在图2中以虚线所示。圆24的半径约为形成接纳区16的圆锥截体的基面的半径的一半。第二三角形的中线(Seitenhalbierende)与第一等边三角形的中线平行地延伸，接纳区16的圆锥截体的中轴线通过该第一等边三角形的角。

接纳孔22的、在图2和5中可见的底部26位于透镜体10的一半高度的略上方。接纳孔22朝其底部26逐渐变小；其内表面相对于其纵轴线倾斜约1°角。接纳孔22的直径在其底部26的高度上的最窄位置处约为接纳区16的圆锥截体的基面的半径的一半。

底部26的朝向二极管接纳侧12的表面从那里看凸起地拱起并分别用作用于由相应LED射出的光的聚光器。所述表面经光学打磨。

红色、蓝色或绿色的LED这样设置在接纳孔22中(图中未示出)，使得它们基本上朝向出光侧14照射(主照射方向)。

接纳孔22可从透镜体10的外部容易地接近。通过这种方式透镜体10可一体地浇注(铸造)，接纳孔22能分别借助于可去除的型芯而留出。

在每个接纳孔22的延长部中，在每个接纳区16的出光侧14上在图1和5中可见的、朝向出光侧14开放的楔形的射束分配器室28设置在其底部26下方一定距离处。射束分配器室28具有长方形的基面，这在图1的仰视图中可以看到。每个射束分配器室28由一个切向壁30和两个径向壁32——这些壁都垂直于透镜体10的基面20延伸——以及一个射束分配器面34界定。此外，切向壁30在一垂直于第一或第二虚拟三角形的中线的平面内延伸并界定射束分配器室28的、远离透镜体10的重心轴线18的侧面。射束分配器室28沿虚拟三角形中线方向的、在其开放侧上的伸展尺寸略小于接纳孔22在底部26区域中的其最窄位置处的直径。

射束分配器室28的径向壁32相互平行地延伸并垂直于切向壁30。它们彼此间的距离约等于接纳孔22的最小直径。

在二极管接纳侧，如已提及的，射束分配器室28分别通过射束分配器面34界定，该射束分配器面在图3至5中安装在接纳孔22的底部26下方的一定距离处。射束分配器面34相对于透镜体10的基面20倾斜45°，使得来自接纳孔22的光部分地朝向重心轴线18反射。射束分配器面34的中心位于绕重心轴线18的一圆27上，该圆具有与圆24相等的直径；这在图1中可以看到。射束分配器面34的中心全部位于一等边三角形的角上，该等边三角形沿重心轴线18的方向看与第二三角形——在射束分配器面上方的接纳孔22的中轴线延伸通过该第二三角形的角——全等。

射束分配器室28基本上用于实现射束分配器面34。这些射束分配器室可容易地在浇注时借助于型芯在透镜体坯件中留出，以便在一体的透镜体10中得到射束分配器面34。射束分配器面34经光学打磨。

此外，透镜体10的侧面分别在两个接纳区16之间具有已经提及的缺口36；所述缺口36在图2至5中可以看到。缺口36分别与接纳孔22之一相对。它们在其侧面被两个平行的、平的侧面38界定。侧面38分别在两侧以相同的距离平行于由透镜体10的重心轴线18和相对的接纳孔22的中轴线确定的平面延伸。

在靠近透镜体10的重心轴线18的侧上，每个缺口36由一平的背面40界定，该背面在侧面38之间与圆24相切地从透镜体10的二极管接纳侧12一直延伸到相对的射束分配器面34的、靠近二极管接纳侧12的边缘的高度上。背面40在垂直于透镜体10的基面20且垂直于侧面38的平面内延伸。

在靠近出光侧14的侧上，每个缺口36由一个光学打磨的反射面42界定。这些反射面分别相对于基面20倾斜45°角，使其将来自部分反射的各相对的射束分配器面34的光基本上朝向出光侧14偏转。因此反射面42用作光的偏转装置。

缺口36的所述三个对应于射束分配器面34的反射面42的中心设置在绕重心轴线18相对于第二三角形转了180°的、与该第二三角形类似的另一个等边三角形的角上。

缺口36主要用于实现反射面42。这些缺口例如在浇注透镜体10时以相应的形状/模具形成。

透镜体10如下所述地工作：

从LED射出的光经过各接纳孔22的底部26的凸起的表面进入透镜体10中并在那里入射到相应的射束分配器面34上。

射束分配器面34将所述光分别以约一半的强度分成一主-分射束和一反射的分射束。

主-分射束按照折射定律朝向出光侧14透射射束分配器面34，在那里离开透镜体10并入射到涂覆盘上。反射分射束朝向透镜体10的重心轴线18偏转。

反射面42使来自相对的射束分配器面34的反射分射束分别朝透镜体10的基面20偏转，在那里这些分射束在与相应的主-分射束相对的区域内从透镜体10的基面20出来并入射到涂覆盘上。因此从出光侧14观察，每个LED在透镜体10的基面20上表现为两个。

反射分射束和主-分射束通过涂覆盘散射并在观察侧上表现为具有所希望的混合色的漫射光。

此外，在上述透镜体10中还可实现下述修改：

代替用于三个LED，透镜体10也可设计成用于多于或少于三个LED。

代替红色、绿色和蓝色的LED，也可使用其它类型的发光器件。发光器件也可以是内置的RGB发光器件。

代替散射的涂覆盘，也可使用其它类型的漫射器。

代替平的，射束分配器面34和反射面42也可以是弯曲的。它们也可相对于基面20或主射束方向倾斜另一角度而不是45°。相应的射束分配器面34和反射面42也可具有不同的倾斜度。

代替反射面42，也可设置其它类型偏转装置的部分反射的表面，反射分射束通过该偏转装置来偏转。特别地，射束分配器面34和/或反射面42也可不以唯一一个透镜体10的形式而是通过分开的构件来实现。

代替聚碳酸酯，透镜体10也可由其它类型的、适当的、具有好的光学品质的透光材料例如另一种塑料或玻璃制成。

代替设在等边三角形的角上，三个射束分配器面34和相应的反射面42也可以按其它方式设置。反射面42也可设置在靠近它们的射束分配器面34的附近。

Claims (6)

1.一种具有至少一个照明装置和用于光的漫射器的卫生配件，该照明装置具有至少两个发光器件、特别是RGB发光器件，所述发光器件具有不同的发射颜色以产生具有由所述不同发射颜色叠加混合的颜色的光，其特征在于，在每个发光器件和所述漫射器之间设置有至少一个用于将光射束分成主-分射束和反射分射束的射束分配器(34)，并分别安装一用于使相应的反射分射束偏转的偏转装置(42)，使得反射分射束和主-分射束在不同的区域内入射到所述漫射器上。

2.根据权利要求1所述的卫生配件，其特征在于，所述射束分配器具有部分反射的特别是平的第一表面(34)，该第一表面相对于入射光的主射束方向倾斜了特别是45°，所述偏转装置在反射分射束的光路中具有至少部分反射的、面向该第一表面的、与该第一表面间隔一定距离的特别是平的第二表面(42)，该第二表面基本上具有与第一表面(34)相同的倾斜度。

3.根据权利要求1或2所述的卫生配件，其特征在于，所述射束分配器和/或所述偏转装置分别由唯一一个透镜体(10)的相对于主射束方向倾斜的特别是平的表面区域(34，42)一起形成。

4.根据权利要求3所述的卫生配件，其特征在于，所述透镜体(10)由塑料、特别是由聚碳酸酯制成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，用于三个发光器件的三个射束分配器(34)的中心设置在一特别是等边的第一三角形的角上并且三个与射束分配器(34)相对应的偏转装置(42)的中心分别设置在两个射束分配器(34)之间，特别是设置在一类似的、相对于第一三角形绕其重心轴线转了180°的第二三角形的角上。

6.根据上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，所述发光器件是红色、绿色和蓝色的LED。

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