CN102734642B - 一种面光源灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面光源灯具，该灯具包括彩色光源部件、第一反射部件和扩散部件；其中，所述彩色光源部件位于所述第一反射部件上，用于向所述第一反射部件提供光线；所述第一反射部件用于将所述光线反射至所述扩散部件；所述扩散部件位于所述彩色光源部件上方，用于将所述第一反射部件反射的光线扩散后射出。本发明中彩色光源部件发射的光线在作为面光源出射前经历多次反射，拉长了彩色光的“混光距离”，“混光”效果较好，同时白光与彩色光亦能充分混合，由此克服了光斑问题，有效减小了面光源的体积。
Description
技术领域
本发明涉及照明技术，特别涉及一种面光源灯具。
背景技术
随着照明技术的飞速发展，面光源的运用日渐广泛。可调色的面光源照射面积广、直射光程远，还具有调色温、调光强功能，这些优势使此种面光源大量应用于室内外照明、彩光装饰等场合。目前，市面上随处可见的一种提供可调色的面光源灯具如图1所示。该灯具包括彩色LED光源101、光源安装底板102和扩散膜103。彩色LED光源101排列安置在光源安装板102上，扩散板103置于彩色LED光源101对侧。彩色LED光源101发射的彩色光经过扩散板103的扩散、均光作用后形成面光源。然而，采用这种方式，由于光线在该灯具内的传输距离较短，不同颜色的LED灯发出的光线不能充分混合，光线前方将出现大小不等的光斑，影响面光源照明。一种解决办法是：增大彩色LED光源101与扩散板103之间的距离，使彩色光能充分混合，但这样势必导致面光源厚度增加、体积扩大，整个面光源笨重庞大，运输、使用均极为不便。另一种解决办法是如附图2所示，在扩散板下方增加导光板104和反射纸106，在彩色LED光源101外部增加聚光面105后移至侧面。由于光线经过导光板多次反射，延长了光程，解决了光斑问题。但是，因导光板的出光率低，大部分光线损失于导光板内，严重影响了整个彩色LED灯具的光效。
发明内容
有鉴于此，本发明给出了一种面光源灯具，该灯具对现有技术进行合理 改进，在不增加面光源厚度情况下，有效克服了混色不均导致的光斑问题，从而减小了该灯具的体积，使用起来轻巧、便利。
本发明的面光源灯具包括：彩色光源部件，第一反射部件和扩散部件；其中：
所述彩色光源部件位于所述第一反射部件上，用于向所述第一反射部件提供光线，该彩色光源部件至少有一个彩色光源，至少一个彩色光源不直接接触所述第一反射部件；
所述第一反射部件用于将所述光线反射至所述扩散部件；
所述扩散部件位于所述光源部件上方，用于将所述第一反射部件反射的光线扩散后射出。
优选地，所述彩色光源部件发射的光线直接射向所述第一反射部件。
优选地，所述灯具还包括第二反射部件，该第二反射部件位于所述第一反射部件上，所述光源部件发射的光线射向所述第二反射部件，第二反射部件将所述光线反射至所述第一反射部件。
进一步优选地，所述第二反射部件位于所述第一反射部件几何中心点上或外侧端上。
优选地，所述彩色光源部件位于所述第一反射部件几何中心点上或外侧端上。
优选地，所述彩色光源部件所在平面与第一反射部件所在平面之间的夹角为0-90度。
优选地，所述彩色光源部件的彩色光源包括红色(R)LED光源、绿色(G)LED光源和蓝色(B)LED光源。
优选地，所述彩色光源部件还包括聚光部件，用于聚焦光源以便光源光线提供给第一反射部件。
优选地，所述第一反射部件设置有白色光源部件，所述白色光源部件的 光线总输出量大于彩色光源部件的光线总输出量。
优选地，所述扩散部件包括扩散板或扩散膜。
本发明中光源部件发射的彩色光在作为面光源出射前经历多次反射，在不增加面光源厚度的情况下拉长了彩色光的“混光距离”，“混光”效果较好，同时白光与彩色光亦能充分混合，由此克服了光斑问题，有效减小了面光源的体积。此外，本发明中的彩色光源数量小于白色光源数量，白色光源因设置于底部反射部件，可直接通过光扩散部件出射，因而总体上减少了光损失，提高了整个灯具系统的光效。
附图说明
图1为现有技术之一示意图；
图2为现有技术之二示意图；
图3为本发明的实施例2的剖面图；
图4为本发明的实施例2的俯视图；
图5为本发明的实施例3的剖面图；
图6为本发明的实施例4的剖面图；
图7为本发明的实施例4的俯视图。
具体实施方式
本发明的主要思想是在彩色光源通过扩散部件出射之前，拉长彩色光源在灯具内部的传播路径，以提高彩色光之间、彩色光与白光之间的“混光”效果，克服光斑问题，从而减少面光源的体积。本发明所称彩色光源为至少包括两种颜色的光源。为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例一
本发明提供的一种面光源灯具包括：彩色光源部件、第一反射部件和扩散部件；其中：彩色光源部件位于所述第一反射部件上，用于向所述第一反射部件提供光线，该彩色光源部件至少有一个彩色光源，至少一个彩色光源不直接接触第一反射部件；第一反射部件用于将所述光线反射至扩散部件；扩散部件位于所述彩色光源部件上方，用于将所述第一反射部件反射的光线扩散后射出。本实施例的工作过程为：彩色光源部件发射光线经过第一反射部件反射后射向扩散板，由扩散板扩散后射出。
本实施例中彩色光源部件可以固定在第一反射部件上，也可以不直接接触第一反射部件。彩色光源部件可以直接向第一反射部件提供光线，即彩色光源部件发射的光线直接射向第一反射部件，由第一反射部件将该光线发射至扩散板后射出；彩色光源部件也可以间接向第一反射部件提供光线，即通过其他反射部件将彩色光源部件发射的光线反射到第一反射部件，再由第一反射部件将该光线发射至扩散板后射出。
实施例二
附图3所示为本发明的一种实施例的剖面图，附图4为俯视图(图中未出扩散板)。该实施例中，本发明的灯具包括：彩色LED光源11，白色LED光源12，侧部反射板13，底部反射板14，聚光透镜15，扩散板16；所述彩色光源部件在本实施例中为彩色LED光源11，第一反射部件在本实施例中为底部反射板14，第二反射部件在本实施例中为侧部反射板13；其中，彩色LED光源11位于底部反射板14的中部区域，该中心区域以底部反射板14的几何中心点为中心，彩色LED光源11可以直接接触底部反射板14，也可不直接接触底部反射板14，本实施例中彩色LED光源11直接接触底部反射板14；彩色LED光源11所在的平面与底部反射板14所在平面成一定的角度，如等于90度，或小于90度，在本实施例中，该角度为90度；白色LED 光源12设置于底部反射板14上，侧部反射板13斜交于底部反射板外侧端，该外侧端为底部反射板的边缘区域，侧部反射板13可以直接接触底部反射板，也可不直接接触底部反射板14；扩散板16位于彩色LED光源上方，其平面与底部反射板14所在平面平行。该灯具的工作过程是：彩色LED光源11通过聚光透镜15将光源的大部分光聚集于其对侧的侧部反射板13，侧部反射板13将彩色光线反射至底部反射板14上，彩色光与白色LED光源12发射的白光充分混合后被反射到扩散板16上，然后通过扩散板16的扩散功能将前述混合光扩散后发射出去。本实施例在不增加面光源厚度的情况下，通过拉长光线的传输距离的方式，有效了光斑问题，减少了面光源的体积。
为清楚起见，此处选取三束具有代表性的光线进一步予以说明。光束1为彩色LED光源发射的直射光，该直射光水平传输到侧部反射板13上，由于侧部反射板13与底部反射板14存在小于90度的夹角，光束1被发射到底部反射板14上，经底部反射板14反射后进入扩散板16内，经扩散板16扩散后发射出去，从而获得面光源。光束2为彩色LED光源发射的向下斜射光，该斜射光经过底部反射板14反射后进入扩散板16内，经扩散板16扩散后发射出去，从而获得面光源。光束3为白色LED光源发射的直射光，该直射光直接进入扩散板16内，经扩散板16扩散后形成面光源发射。在这三束光经扩散板16出射前的传播过程中，发生了彩色光之间、彩色光与白色光之间的混合，由于光路较长，这些不同类型的光束得以充分混合，不会产生光斑，从而有效减少了面光源灯具的厚度和体积。
上述实施例中，彩色LED光源的形状并不要求如附图3、4所示的仅能为正方形。实际上，根据面光源灯具外围形状和配光需要，该光源的形状可以为圆形、菱形，甚至是不规则的多边形；上述实施例中，彩色光源采用的是LED光源，实际上，本发明使用其他能发出彩色光的光源亦可实现发明目的。总之，本发明并不限制彩色光源的形状和具体种类。
同样地，本发明对彩色光源部件发出的光源的颜色不作限制，可以为任意两种以上彩色，但优选RGB三色光源。对应地，在彩色光源的排列方式上，彩色LED光源灯可以为由单个LED灯按照一定规律依次排列组成，如当彩色LED光源为红色(R)LED灯、绿色(G)LED灯和蓝色(B)LED灯三种彩色LED灯时，则彩色LED光源可以以R-G-B-R-G......方式排列；也可以由其RGB三色封装的彩色LED灯组排列组成方式。本发明对彩色LED光源的具体组成方式并不作任何限制，只要能够发出彩色光即可。
此外，除前述本实施例在不增加面光源厚度的情况下解决光斑问题外，还能进一步提高光效。本实施例中由于所有白色LED光源的光线总输出量大于所有彩色LED光源的总输出量，且白色LED光源设置于底部反射板上可直接通过扩散板出射，因而总体上减少了光损失，提高了整个灯具系统的发光效率。本发明中，所述总输出量指光通量、照度或亮度等。
本发明提供的实施例除在光斑与光效两个方面的具有显著效果外，对于现有技术中的彩色面光源灯具的普通功能也均能实现。如通过调节彩色光源实现光色的各种变换，通过控制白色光源的亮度实现整个灯具的光强调节，通过增减白色光源冷白光源和暖白光源的强度实现色温升降。
实施例三
附图5所示为本发明的又一种实施例的剖面图。该实施例与实施例2的不同之处在于：彩色LED光源21位于底部反射板24的外侧端，该外侧端为底部反射板24的边缘位置；侧部反射板23变为中部反射板并置于底部反射板24的中心区域，该中心区域以底部反射板24的几何中心点为中心，且该中部反射板与底部反射板24之间的夹角为锐角。本实施例的工作过程与实施例2相似，此处不再赘述。
实施例四
附图6所示为本发明的又一种实施例的剖面图，附图7为俯视图(图中未出扩散板)。该实施例中，本发明的灯具包括：彩色LED光源31，白色LED光源32，底部反射板34，聚光透镜35，扩散板36；本发明的第一反射部件在本实施例中为底部反射板34，白色光源部件在本实施例中位白色LED光源32，其中，聚光透镜35设置于彩色LED光源31外部，该彩色LED光源31安装在安装板37上，安装板37位于底部反射板34的外侧端，该外侧端为底部反射板的边缘区域，安装板37所在平面与底部反射板34所在平面成一定的角度，如小于90度，或等于90度。白色LED光源32设置于底部反射板34上，均匀分布在底部反射板34上。扩散板36位于彩色LED光源上方，其平面与底部反射板34所在平面平行。
该灯具的工作过程是：彩色LED光源31通过聚光透镜35将其大部分光聚集于底部反射板34上，使彩色LED光源充分混合后，再与安装在底面反射板34的白色LED光源32充分混合，彩色LED光源31的光线被底面反射板34反射到扩散板36上，而白色LED光源32直接射出扩散板36，然后通过扩散板16的扩散功能将前述混合光扩散后发射出去。
该实施例与前述实施例最大不同在于没有第二反射部件，而彩色LED光源31位于底部反射板34边缘。本实施例中，由于彩色LED光源31所在的平面与底部反射板34所在平面之间的夹角成小于90度，这样使该彩色LED光源发射的光线可直接射在底部反射板34上，彩色LED光源直接与白色光源发生混合，彩色光源自身的彩色光间也得以充分混合，两种混合后的光线被反射到扩散板36上，然后通过扩散板36的扩散功能将混合光发射出去。由此可见，本实施例同样在不增加面光源厚度的情况下，通过拉长光线的传输距离的方式，有效解决了光斑问题，减少了面光源的体积。
本实施例的一种变形方式是彩色LED光源位于底部反射板的中心区域， 且其发射的光线与底部反射板所在平面之间形成一个小于90度的夹角。这种变形方式的工作原理与实施例4相似。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种面光源灯具，其特征在于，该灯具包括彩色光源部件、第一反射板和扩散部件；其中：
所述彩色光源部件位于所述第一反射板几何中心点上或外侧端上，用于向所述第一反射板提供光线，该彩色光源部件至少有一个彩色光源，至少一个彩色光源不直接接触所述第一反射板；所述彩色光源部件所在平面与第一反射板所在平面的夹角为90度或者小于90度；
所述灯具还包括第二反射板，该第二反射板位于所述第一反射板上，所述彩色光源部件发射的光线射向所述第二反射板，第二反射板将所述光线反射至所述第一反射板；
所述第一反射板用于将所述光线反射至所述扩散部件；
所述扩散部件位于所述彩色光源部件上方，用于将所述第一反射板反射的光线扩散后射出。
2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述第二反射板位于所述第一反射板几何中心点上或外侧端上。
3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述彩色光源部件的彩色光源包括红色(R)LED光源、绿色(G)LED光源和蓝色(B)LED光源。
4.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述彩色光源部件还包括聚光部件，用于聚焦光源以便光源光线提供给所述第一反射部件。
5.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述第一反射板还设置有白色光源部件，所述白色光源部件的光线总输出量大于彩色光源部件的光线总输出量。
6.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述扩散部件包括扩散板或扩散膜。
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