CN102770707B - 灯具和遮板 - Google Patents

Abstract

一种灯具，包括薄片保持装置、光源、以及包括多个（倾斜的）薄片的薄片组。所述薄片组在发光窗口上方至少部分地延伸。所述薄片具有面向所述光源的反射性前表面，所述前表面设计为将光部分地反射至外部并部分地透射光，例如由于所述薄片是漫射半透明的或具有有孔的表面。薄片组被提供有光会聚装置，例如菲涅耳透镜，其可选地集成在薄片中以防止灯具变得太庞大。

Description

灯具和遮板

技术领域

本发明涉及一种灯具，包括：

-用于供应至少一个光源的至少一个电接触；

-由布置得邻近和/或面对于光发射窗口的薄片保持装置保持的一组薄片，该组薄片包括多个在相对于光发射窗口的倾斜位置的薄片，该组薄片至少部分地沿着光发射窗口的旁边延伸；

-每个薄片具有面向各自光源的前表面，所述前表面设计为部分地拦截光并经由光发射窗口把拦截的光指引至外部，以及部分地透射光并允许由所述各自光源产生的光沿着光发射窗口的旁边进一步传播。

本发明进一步涉及一种遮板。

背景技术

从KR2009083546已知这种灯具。所述已知的灯具具有高亮度LED照明模块作为光源以获得多个反射薄片的均匀亮度。薄片保持装置呈现为用于收集光的凹面反射器，并安装在纵向方向上作为壳体的内侧。在由壳体封闭的空间内，沿着灯具的纵向方向旁边以倾斜的方向连续提供薄片。尤其对于具有高亮度光源的灯具，所述均匀亮度是难于获得的。在已知的灯具中通过更远离光源的每个薄片的增加的尺寸来获得所述均匀亮度，因此使得每个薄片能够拦截发散的光束的一部分光，所述发散的光束已经通过了更靠近光源的薄片。由光源发射的光的第一部分入射到相邻薄片的反射表面上并经过光发射窗口被反射到外部。由光源发射的光的第二部分沿着所述相邻薄片的旁边传播并部分地入射到下一个薄片以及部分地传播至另外一个薄片。已知灯具的缺点在于薄片是相互不同的，因为它们的尺寸随着与光源薄片的增加的距离而增加。这具有如下缺点：灯具相对地昂贵，因为需要相当多的材料用于其结构，以及因为薄片没有（相同的）标准尺寸。已知灯具的另一个缺点是它相当庞大，导致额外的缺点，即，已知的灯具相当难于固定于仅有相当小的可用空间的假天花板中。

发明内容

本发明的目的是解决已知灯具的至少一个所述缺点。为此，在开头段落描述的类型的灯具的特征在于该组薄片被提供有薄片之间的光会聚装置。发光二极管（LED）作为高亮度光源是非常令人关注的，因为LED随着时间的推移正变得更廉价且更高效。这已经使得LED能够被用在一般的照明中，例如作为光源用于射灯或办公室灯具。然而其他的高亮度光源，例如一种或多种激光器、紧凑HID灯或高效的白炽卤素灯，也适用于本创新性灯具中。然而，本发明将使用LED作为光源来讨论。

高亮度光源的缺点之一在于它们容易导致不均匀的亮度，然而对于办公室应用，需要具有均匀低亮度的光源。处理该问题的一个已知的方法是在灯具内部散布LED，并使用远程磷光体或漫射器来减小亮度。然而缺点在于这要求将LED在灯具内分散。将LED适度地相互靠近是有利的，因为这减少了PCB成本并允许使用标准的LED模块，同时也可能制造低亮度源。其优点是可以通过使用标准的可用的LED模块来降低成本，从而也使系统模块化。在根据本发明的灯具中，LED可以被保持相互靠近，使用高亮度光源发射相对准直的光束并使用半透明的或结构化的薄片与会聚装置一起以将光重定向并重新分配，并且因此减小亮度。在本发明的灯具中，光源，例如一个或多个具有准直器的LED，照明相对于光发射窗口和（准直的）光束的主方向处在倾斜位置（例如处在（约）45度的角α）的薄片组。每个薄片将部分光向下反射穿过光发射窗口到外部，并且透射其余的光。这可以例如通过以下来达到：使得它们半透明，或使得薄片为完全反射的并同时提供它们以至少一个通孔，或者薄片为透射的并由反射涂层部分地覆盖。优选地，最后的薄片，即距离其相应的光源最远的薄片，是完全反射的；因此达到了基本上来自光源的所有光都发出到外部。通过使用该薄片结构，源的亮度被不同薄片之间的划分（division）降低了。可以达到进一步的亮度降低，如果薄片是半漫射半透明的、漫射半透明的和/或反射的；优选地这导致有限的、受控的束展宽（而不是朗伯散射（Lambertianscattering）），并且仅施加于被反射的光，不施加于透射的光。可以通过使用具有孔的反射材料制造薄片来达到该受控的束展宽，其中反射材料是少量漫射的。提供给薄片组的会聚装置防止光束太过发散并因此排除了薄片变得很大以拦截并向下反射光束射线的需要。因此这使得提供全部具有约相同大小的带有薄片的灯具（即具有彼此的大小（或尺寸）相差不超过20%，或甚至相差小于10%或5%，或大小可以相同，因此将成本最小化并简化制造）成为可能。实验显示，例如在灯具下2米处获得了光的良好均匀分布，且在强度图中显示了光实际上是准直的。

在一个实施例中会聚装置被放置在薄片之间，即以相间的配置形式，因此防止沿着光发射窗口传播的光射线以太宽的角度相互分散。优选地每个会聚装置和与其相邻的薄片相等地间隔，因此提供灯具以美观的外形。会聚装置可以是反射元件，例如一个或多个细长的、凹面的、抛物面型地弯曲的反射器，或折射元件，例如一个或多个普通透镜或菲涅耳透镜。菲涅耳透镜是易于制造、重量轻的平面透镜，其仅需要很少的材料，因此在灯具的制造中提供了节省材料的优点。使灯具包括壳体是方便的。

作为进一步的实施例，将镜子和透镜的功能合并成单个元件也是可能的。此处，该元件例如在前表面上可以具有半漫射地反射的碎片，同时后表面具有菲涅耳透镜结构。因此，相对简单、重量轻且紧凑的薄片结构成为可能。

由灯具发出的束的方向可以通过使薄片倾斜来调整。优选地每个薄片独立于其他薄片、相对于光发射窗口在例如35°至55°的α的角度范围内是可倾斜的，因此使得能够进一步控制发自灯具的光的束形状和束方向。可以通过使用具有不同（例如非对称的）散射性质的薄片来替换薄片、或相对于彼此移动薄片，来进一步调整束宽度和束形状，使得（大部分）光打到具有不同散射性质的薄片上的不同区域，例如通过对齐或去除对齐（de-aligning）相邻薄片的打孔图案。

利用一组基本上平的薄片替代基本上细长的线性灯具，可以使用具有环形薄片结构的正方形、六角形、或圆形对称的灯具。在这些实施例中LED可以放置于灯具的外部圆（外部壁）处和/或可替换地和更优选地在灯具的内部圆（中心）中。在中心具有LED的圆形对称系统中，由于几何光学的原因，在更大半径处的薄片通常将产生更准直的束。可以通过改变薄片的漫射性质作为半径的函数来补偿该效应。可替换地，可以使用该效应来控制束宽度或束形状：通过改变透射性质，例如由于薄片的透射率随着与各自光源的距离的增加而减小，例如通过调整打孔图案，即通过在反射的薄片中机械地打开或关闭孔，光可以从中心移动到圆的外部，因此增加了准直的程度。当然，这些控制束宽度或形状或者薄片的亮度外观的方法同样适用于正方形或细长型的灯具，例如矩形或椭圆形的灯具。

在一个实施例中，灯具的特征在于薄片保持装置是从由（张力）线、（可移动）边缘、壳体、（抛物面型）反射器构成的组中选取的。这使得灯具能够仅由电接触、以及由处于拉力下的线或由可以可选地添加光源、和/或（抛物面型）反射器和/或壳体的刚性边缘固定住的一组薄片构成。优点在于该灯具是轻且透明的，并且通过移动边缘或放松线上的张力，薄片可以折叠或互相堆叠，这使得灯具可折叠和/或对于运输非常紧凑。这种“可折叠”灯具无需固定的后反射器/壳体的另一个优点在于薄片的数目或间隔可以改变，使得可以得到具有可变尺寸的灯具。

各种可替换的实施例都是可能的，例如使用任意颜色的LED、或薄片的漫射或半漫射反射、或某些类型的远程磷光体系统，例如在薄片的前表面上的使用蓝色或UVLED作为激发辐射的磷光体层。该磷光体层，一旦被来自光源的UV或蓝色辐射辐射到，将（部分地）把所述辐射转换成较长波长的辐射，导致例如将由灯具发出的白光。

在其中灯具包括壳体的实施例中，主反射器和壳体可以是独立的部分，但是可替换地可以整体地形成为一个部分，例如由于主反射器同时充当壳体。

本发明进一步涉及适于设置在根据本发明的灯具中的遮板，该遮板在一个集成的单元中包括薄片组和会聚装置，所述薄片组和会聚装置具有如以上所述的薄片和会聚装置的所有特性。

EP733850A2公开了一种根据权利要求1的前序的灯具，其中光会聚装置被提供在光发射窗口中。

附图说明

现在将借助于示意性附图进一步阐述本发明，在附图中，

图1示出了根据现有技术的灯具的纵向横截面；

图2示出了根据本发明的灯具的第一实施例的横截面侧视图；

图3A示出了根据本发明的灯具的一部分的第二实施例的横截面侧视图；

图3B示出了如由图3A的灯具获得的计算的照度图；

图4A示出了根据本发明的灯具的第三实施例的横截面侧视图；

图4B示出了图4A的灯具的透视图；

图4C示出了图4A的灯具的细节；

图4D示出了如由图4A的灯具获得的计算的照度图。

具体实施方式

在图1中示出了根据现有技术的灯具1的纵向横截面。该灯具包括壳体30，其中布置了由电接触21供能的光源20、主反射器和薄片M。光源20，在图中为LED，照射一行由薄片保持装置10悬挂的薄片M，所述薄片M在已知的灯具中体现为主反射器10。所述薄片M的尺寸随着与光源20的距离而增加，并且薄片部分地拦截光并随后经由光发射窗口11将所述拦截的光指向/反射至外部。

在图2中示出了根据本发明的灯具的一部分的第一实施例的横截面侧视图。该灯具包括刚性、可移动的边缘10（仅示出了其中一个）作为与光发射窗口11相对的薄片保持装置。在灯具内部，为多个具有各自准直器22的LED的各个光源20被布置在灯具的（可移动）壳体的外侧壁32处。一组薄片M和会聚装置C，在图中为多个折射玻璃透镜，由边缘10悬挂以拦截、反射和/或会聚如由LED发射的准直光束40。薄片M是部分地反射的，以允许光射线41传播穿过薄片并因此到达离光源更远的薄片。反射光42通过光发射窗口11发出到外部。

图3A示出了灯具中心2周围的根据本发明的圆形灯具的一部分的第二实施例的横截面侧视图。光源20布置在灯具的外部环形壁33处。每个提供有准直器22的光源20的每个都发出准直的光束40，该束被该组薄片M拦截。薄片与会聚装置C（在图中为一组（环形）菲涅耳透镜）相间（interdigitated）配置。相间意味着薄片和会聚装置（透镜）在从光源朝向灯具中心的方向上观察是以交替的顺序布置的。在部分地穿过薄片之后已经变得有些发散（或漫射）的光束，被会聚装置会聚并或多或少聚焦到下一个/后面的薄片。所有薄片都是部分地反射光、部分地透射光的，除了邻近灯具中心2的薄片Mc，该薄片Mc是完全地反射的。反射的光通过光发射窗口11发出到外部。灯具进一步包括壳体30，所述壳体30同时是主反射器10且其基本上放置在光发射窗口对面。该组薄片M和透镜C被保持/固定在灯具的壳体内侧的主反射器10中。

图3B示出了在距离所述灯具两米距离（下方）处如由图3A的灯具获得的计算的照度图。借助于示出在图3B左边的光分布图51以及示出在图3B右边的亮度强度图52的组合，显示出由灯具发出了具有均匀照度的准直光。

图4A和4B分别示出了根据本发明的灯具1的第三实施例的横截面侧视图和（在穿过光发射窗口11朝向主反射器10的方向上的）透视图。光源20邻近灯具的外部壁32布置。在运行期间每个光源20发出准直的光束，所述束被薄片M的组拦截。薄片与会聚装置C集成，即，在图中为一组菲涅耳透镜。薄片在面向它们各自的光源（即光源与薄片一样相对于灯具的中心线3在同侧上）的前侧4上是部分地反射的，并在远离它们各自的光源的后侧5上提供有会聚装置。在部分地通过薄片的前侧之后已经变得有些发散（或漫射）的准直光束，由于集成在薄片的后侧中的会聚装置而被再次准直。所有的薄片都是部分地反射光、部分地透射光的，除了邻近灯具中心线3的薄片Mc，该薄片Mc是完全地反射的。反射的光通过光发射窗口11发出到外部。在横截面视图中，该灯具进一步包括在壳体30中的抛物面型地弯曲的主反射器10，该主反射器基本上放置在光发射窗口11对面。由主反射器10将该组薄片M保持在灯具的壳体内侧。

图4C示出了图4A的灯具的部分地反射且会聚的薄片M、C的横截面，尤其是在前侧4上的反射层6和在后侧5上的菲涅耳透镜结构7。薄片由主反射器10悬挂并经由铰链8可调整地倾斜着。所以，经由铰链8，光发射窗口11和薄片的取向之间的角α以及光射线40的入射角是因此可控制的。在图中，角α约为50°，α在25°至65°的范围内是可调整的。薄片的取向影响经过光发射窗口发出至外部的反射的光射线42的方向以及透射的光射线41的方向。因此如灯具所发出的光（束）的照度图案是可控制的。

图4D示出了在距离所述灯具两米（下方）处如由图4A的灯具获得的计算的照度图。由示出在图4D左边的光分布图51以及示出在图4D右边的亮度强度图52的组合，显示出由灯具发出了具有均匀照度的准直光。

以上主要参考一些实施例描述了本发明。然而，如同本领域技术人员容易理解的是，不同于以上所公开实施例的其他实施例同样可能处于如所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种灯具，包括：

-用于供应至少一个光源的至少一个电接触；

-由布置得邻近和/或面对于光发射窗口的薄片保持装置保持的一组薄片，该组薄片包括多个相对于光发射窗口在倾斜位置的薄片，该组薄片至少部分地沿着光发射窗口的旁边延伸；

-每个薄片具有面向各自光源的前表面，所述前表面设计为部分地拦截光并经由光发射窗口把拦截的光指引至外部，以及部分地透射光并允许由所述各自光源产生的光沿着光发射窗口的旁边进一步传播，

其特征在于该组薄片被提供有光会聚装置；所述光会聚装置是与所述薄片集成的；所述前表面提供有半漫射地反射的碎片，并且所述薄片具有远离各自光源的后表面，所述后表面提供有菲涅耳透镜结构。

2.如权利要求1所述的灯具，其特征在于所述薄片是半漫射半透明的、漫射半透明的和/或反射的。

3.如权利要求1所述的灯具，其特征在于所述薄片是反射的并提供有至少一个通孔，或者所述薄片是透射的并由反射涂层部分地覆盖。

4.如权利要求3所述的灯具，其特征在于所述至少一个通孔体现为打孔图案。

5.如权利要求1或4所述的灯具，其特征在于所述薄片在所述前表面上提供有磷光体涂层。

6.如权利要求1所述的灯具，其特征在于所述薄片具有随着薄片与各自光源的距离的增加而减小的透射率。

7.如权利要求1、4或6所述的灯具，其特征在于离其所对应的光源最远的薄片是基本上完全地反射的。

8.如权利要求1、4或6所述的灯具，其特征在于每个所述薄片具有基本上相同的大小。

9.如权利要求1、4或6所述的灯具，其特征在于所述薄片相对于所述光发射窗口是可调整地倾斜着的。

10.如权利要求1、4或6所述的灯具，其特征在于所述薄片保持装置是从由线、边缘、壳体、主反射器构成的组中选取的。

11.如权利要求10所述的灯具，其特征在于所述线是张力线；所述边缘是可移动边缘；所述主反射器是抛物线型主反射器。