CN105221981A - 渐变亮度的发光二极管照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种渐变亮度的发光二极管照明装置，包括侧壁反射器、光源部、出光面。所述侧壁反射器连接至所述光源部，所述出光面包括主发光区域和辅助发光区域，所述主发光区域和辅助发光区域倾斜地组合在一起，主发光区域由所述光源部照明，辅助发光区域由经过所述侧壁反射器的反射光线间接照明。本发明的照明装置在较大区域内即主照明区域的表面亮度均匀，同时实现两侧的辅助照明区域内亮度由明到暗缓慢过渡效果。

Description

渐变亮度的发光二极管照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，更具体地说，本发明涉及一种渐变亮度的发光二极管照明装置。

背景技术

据美国能源之星的一项调查分析显示，表面亮度由明到暗缓慢过渡效果的照明灯具更能给人舒适感，部分消费者也对出光表面亮度有明暗缓慢渐变的照明灯具更情有独钟。然后，现今市场上表面亮度有明暗变化的照明产品要么明亮区域内的亮度均匀性不够好，要么由亮到暗的变化过急过快又或者只在很小的区域内亮度均匀后便开始逐渐变暗，这些都达不到舒适美观的照明效果。

因此，需要一种照明装置，能够实现由明到暗的缓慢过渡效果。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种渐变亮度的发光二极管照明装置，包括侧壁反射器、光源部、出光面。所述侧壁反射器连接至所述光源部，所述出光面包括主发光区域和辅助发光区域，所述主发光区域和辅助发光区域倾斜地组合在一起，所述主发光区域由所述光源部照明，所述辅助发光区域由经过所述侧壁反射器的反射光线间接照明。采用本发明的照明装置在较大区域内(主照明区域)表面亮度均匀，同时实现两侧的辅助照明区域内亮度由明到暗缓慢过渡效果。

根据本发明的一个方面，出光面由主发光扩散板和辅助发光扩散板相对于彼此倾斜地拼接而成，由此形成出光面的主发光区域和辅助发光区域。主发光扩散板和辅助发光扩散板之间的夹角为120°-180°之间，优选为170°-175°之间。另外，主发光扩散板与辅助发光扩散板的长度比控制在0.4-1的范围内。所述侧壁反射器连接至所述光源部，并且相对于所述光源部倾斜地设置。由此，可以很大程度上减小照明装置的厚度，实现超薄的结构设计。

根据本发明的另一方面，光源部与所述主发光区域形成的光学腔形成为等厚度光学腔，所述侧壁反射器与所述辅助发光区域形成的光学腔形成为由高到低缓慢渐变的非等厚度光学腔。所述非等厚度光学腔在所述侧壁反射器与所述光源部连接的位置处的厚度最大，在所述侧壁反射器与所述辅助发光区域连接的位置处的厚度最小。所述侧壁反射器形成为弧形。由此可以实现主发光区域表面亮度均匀，辅助发光区域表面的亮度由亮到暗平缓过渡的照明效果。

根据本发明的另一方面，所述光源部包括一个或多个发光二极管和电路板，所述发光二极管间隔地排列在所述电路板的中心位置附近。所述主光源反射器的表面镀有高反射率且具有扩散效果的膜层，使得由所述光源部出射后由所述主光源反射器反射的光线朝向所述辅助发光区域传播。所述侧壁反射器贴有反射纸，或者表面镀有高反射率且具有扩散效果的膜层。通过调整发光二极管的间隔距离，可以大大降低照明装置的整体厚度，实现超薄的结构设计。

根据本发明的另一方面，将大角度透镜阵列配合安装至所述光源部，从而与所述光源部对应。可选择地，当所述光源部包括一个或多个发光二极管时，所述大角度透镜阵列中的每个大角度透镜下方都相应地对应一个发光二极管。可选择地，还可将主光源反射器固定至所述电路板，从而将所述光源部出射的光线经过所述主光源反射器反射至所述辅助发光区域。主光源反射器可以分布在所述发光二极管之间，也可以集中地设置在所述电路板的中心区域。当所述光源部还包括主光源反射器时，主光源反射器还可以立在所述安装壁的表面。由此使得使辅助发光区域的表面亮度变化不至于过快，从而实现主发光区域亮度均匀辅助发光区域亮度由明到暗缓慢渐变的舒适美观的照明效果。

本发明克服了上述照明产品的缺陷，通过设计出光表面的形状、反射侧壁的面型以及发光二极管的排布方式等，使得照明装置在较大区域内(主照明区域)表面亮度均匀，同时实现两侧的辅助照明区域内亮度由明到暗缓慢过渡效果。

本发明所涉及的照明装置由于不要求发光表面整体均匀，只要求出光面的主发光区域亮度均匀，辅助发光区域亮度为渐变式变化，这样可以很大程度上减小照明装置的厚度，实现超薄的结构设计。同时，该照明装置的结构简单，可实现低成本。

附图说明

为更好地理解本发明，下面将通过附图更清楚地说明本发明的多个实施例，在所述附图中：

图1是根据本发明的一项实施例的照明装置的剖视图；

图2a和2b是现有技术中具有明暗变化的照明产品的亮度曲线图表；

图3是根据本发明的一项实施例的照明装置的亮度曲线图表；

图4是根据本发明的一项实施例的照明装置的进一步的示意图，图中示出出光面所采用的连接装置；

图5是根据本发明的另一项实施例的照明装置的示意图，该实施例中采用发光二极管加大角度透镜的发光方式；

图6是根据本发明的另一项实施例的照明装置的示意图，该实施例中采用发光二极管加反射器的发光方式。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。

图1示出根据本发明的一项实施例的照明装置的剖视图。根据本发明的渐变亮度的发光二极管照明装置包括侧壁反射器1、光源部2、出光面4。侧壁反射器1连接至光源部2，出光面4分割成主发光区域42和辅助发光区域41，主发光区域42和辅助发光区域41倾斜地组合在一起，主发光区域42由光源部2照明，辅助发光区域41由经过侧壁反射器1的反射光线间接照明。

在该项实施例中，出光面4由主发光扩散板421和辅助发光扩散板411相对于彼此倾斜地拼接而成，由此形成出光面4的主发光区域42和辅助发光区域41。一般来说，主发光扩散板421和辅助发光扩散板411之间的夹角为120°-180°之间，如图1所示。优选地，主发光扩散板421和辅助发光扩散板411之间的夹角为170°-175°之间。

主发光扩散板421与辅助发光扩散板411的长度比控制在0.4-1的范围内。优选地，控制在0.6-1的范围内。也可以采用0.5、0.7、0.8、0.9的比值。

侧壁反射器1连接至光源部2，并且相对于光源部2倾斜地设置。这种倾斜结构所采用的夹角可以与主发光扩散板421和辅助发光扩散板411之间的夹角类似，例如120°-180°之间。优选地，170°-175°之间。

光源部2与主发光区域42平行地设置，由此，光源部2与主发光区域42形成的光学腔形成为等厚度光学腔。同时，侧壁反射器1与辅助发光区域41连接，由于采用上述倾斜夹角的设计，侧壁反射器1与辅助发光区域41形成由高到低缓慢渐变的非等厚度光学腔，该非等厚度光学腔在侧壁反射器1与光源部2连接的位置处的厚度最大，在侧壁反射器1与辅助发光区域41连接的位置处的厚度最小。

优选地，侧壁反射器1形成为弧形。在该侧壁反射器1的表面可以贴有反射纸，或者表面镀有高反射率且具有扩散效果的膜层，使光线经过侧壁发射器1后的反射光更多的朝向辅助发光区域41传播，以使辅助发光区域41的亮度变化不至于太快。通过这样的设计可实现主发光区域42表面亮度均匀，而辅助发光区域41表面的亮度由亮到暗平缓过渡，以达到渐变亮度的特殊照明效果。

在该项实施例中，光源部2包括一个或多个发光二极管和电路板3，多个发光二极管间隔地排列在电路板的中心位置附近。形成主发光区域42的主发光扩散板421与电路板3平行设置，由发光二极管直接照明。

在可选实施例中，光源部2还可包括安装壁31，电路板3安装至该安装壁31。在光源部2包括安装壁31的情况下，采用该安装壁31与侧壁反射器1连接，从而形成非等厚度光学腔。

图2a和2b是现有技术中具有明暗变化的照明产品的亮度曲线图表。图3是根据本发明的一项实施例的照明装置的亮度曲线图表。通过比较上述图表的曲线，可以看出，本发明的照明装置的亮度变化缓慢，照明效果会更加美观舒适，而图2a所示的照明装置具有明显的亮度凹谷，必然导致照明效果出现较暗的区域，图2b所示的照明装置从高峰到低谷的亮度变化过于剧烈，由此导致照明效果突然下降，不会实现柔和的渐变亮度的照明装置。

图4是根据本发明的一项实施例的照明装置的进一步的示意图，图中示出出光面所采用的连接装置5。出光面4的主发光扩散板421和辅助发光扩散板411通过该连接装置5而形成不同的角度。按照主发光扩散板421不同的扩散程度选择合适的间距将发光二极管光源固定在电路板3上。电路板3表面喷有高反射率白油。发光二极管发出的部分光线直接照射主发光区域42，另一部分光线经过侧壁发射器1、喷高反射率白油的电路板3多次反射后经辅助发光区域41出射。通过这样的设计使主发光区域42表面亮度均匀，而辅助发光区域41表面的亮度由亮到暗平缓过渡。

图5是根据本发明的另一项实施例的照明装置的示意图，该实施例中采用发光二极管加大角度透镜的发光方式。在该项实施例中，将大角度透镜阵列6配合安装至光源部2，从而与光源部2对应。

具体地说，如图5所示，发光二极管排布在电路板3上，大角度透镜阵列6经过相应结构设计可方便地与发光二极管安装配合。这样，当光源部2包括一个或多个发光二极管时，每颗大角度透镜下方都相应地对应一颗发光二极管光源，从而实现主发光区域42亮度均匀辅助发光区域41亮度由明到暗缓慢渐变的舒适美观的照明效果。

此结构中相邻两颗LED的中心距离为60mm，照明装置的整体高度只需50mm，可大大降低照明装置的整体厚度，实现超薄的结构设计。

图6是根据本发明的另一项实施例的照明装置的示意图，该实施例中采用发光二极管加反射器的发光方式。在该项实施例中，光源部2还包括主光源反射器7，该主光源反射器7固定至光源部2的表面，从而将光源部2出射的光线经过主光源反射器7反射至辅助发光区域41。

如图6所示，主光源反射器7采用拉伸面或竖杆的形状，例如可以采用椭圆、抛物线或者自由曲线的拉伸面或竖杆，其弯曲的形状设计成有利于对由光源部2出射的光线进行反射。主光源反射器7表面镀有较高反射率且有一定扩散效果的膜层。

可选择地，主光源反射器7可以立在电路板3的表面，由此可以更接近发光二极管，从而将更强烈的光线反射至辅助发光区域41。在这种情况下，主光源反射器7分布在多个发光二极管之间，也可以在每一个发光二极管或每几个发光二极管之间设置主光源反射器7。可选择地，主光源反射器7也可以集中地设置在电路板3的中心区域。

另外，在光源部2包括安装壁31的情况下，主光源反射器7还可以立在安装壁31的表面，采用外围围绕所有发光二极管的方式。其他布置方式可以根据所需要实现的渐变照明效果而进行设计。

如图6所示，主光源反射器7还可以设置在最外侧的两列发光二极管阵列8旁边，使得两个主光源反射器7对称放置，主光源反射器7的中间区域也排布着发光二极管阵列8。这样，由发光二极管阵列8出射的光线经反射器反射后大多朝向辅助发光区域41方向传播，使辅助发光区域41的表面亮度变化不至于过快，从而实现主发光区域亮度均匀辅助发光区域亮度由明到暗缓慢渐变的舒适美观的照明效果。

另外，由于只要求部分出光面(主发光区域42)亮度均匀，与要求出光面整体亮度均匀的常规灯具相比，可大大降低照明装置的整体高度，实现超薄的结构设计。

综上所述，本发明最显著的特征是使用直下式的发光元件配合有侧壁发射器、一定角度、尺寸比例组合而成的发光区域来实现光的非均匀分布，达到渐变式表面亮度的照明效果。同时还可以通过发光元器件配合大角度透镜或反射器等方式使出光表面亮度过渡更加平缓，更好的实现渐变亮度的发光效果。由此，可以得到非均匀表面亮度的发光二极管LED灯具，提供与众不同的照明效果。

前面的对实施例的描述是为了示例和描述的目的。但这并不是穷举本发明的所有实施例，或者并不意在限制本公开的范围。特定实施例的各个元件或特征总体上并不限制到该特定实施例，而是在可应用的场合能够互换并可以用于选取的实施例，即使没有专门示出或描述。同样还可以以许多方式进行改变。这样的变体被认为并不超出本公开的范围，所有的这些修改意在包括在本公开的范围内。

在本文中使用的“一”和“所述”可以包括多个，除非上下文另有清楚说明。术语“包括”、“具有”是开放式的，并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或者加入。在这里描述的方法步骤、工艺和操作不应理解为必须需要它们以讨论或者示出的特定的顺序来执行，除非特别说明了执行顺序。还可以理解，其它或者替代的步骤也可以采用。

Claims (21)

1.一种渐变亮度的发光二极管照明装置，包括侧壁反射器、光源部、出光面，其特征在于，所述侧壁反射器连接至所述光源部，所述出光面包括主发光区域和辅助发光区域，所述主发光区域和辅助发光区域倾斜地组合在一起，所述主发光区域由所述光源部照明，所述辅助发光区域由经过所述侧壁反射器的反射光线间接照明。

2.根据权利要求1所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述出光面由主发光扩散板和辅助发光扩散板相对于彼此倾斜地拼接而成，由此形成所述出光面的主发光区域和辅助发光区域。

3.根据权利要求2所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主发光扩散板和辅助发光扩散板之间的夹角为120°-180°之间。

4.根据权利要求3所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主发光扩散板和辅助发光扩散板之间的夹角为170°-175°之间。

5.根据前述权利要求2-4任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主发光扩散板与辅助发光扩散板的长度比控制在0.4-1的范围内。

6.根据前述任一权利要求所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述侧壁反射器连接至所述光源部，并且相对于所述光源部倾斜地设置。

7.根据权利要求6所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部与所述主发光区域形成的光学腔形成为等厚度光学腔，所述侧壁反射器与所述辅助发光区域连接并形成由高到低缓慢渐变的非等厚度光学腔，所述非等厚度光学腔在所述侧壁反射器与所述光源部连接的位置处的厚度最大，在所述侧壁反射器与所述辅助发光区域连接的位置处的厚度最小。

8.根据权利要求6或7所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述侧壁反射器形成为弧形。

9.根据前述任一权利要求所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部包括一个或多个发光二极管和电路板，所述发光二极管间隔地排列在所述电路板的中心位置附近。

10.根据权利要求9所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部还包括安装壁，所述电路板安装至所述安装壁，所述安装壁与所述侧壁反射器连接。

11.根据前述任一权利要求所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，大角度透镜阵列安装至所述光源部，从而与所述光源部对应。

12.根据权利要求11所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，当所述光源部包括一个或多个发光二极管时，所述大角度透镜阵列中的每个大角度透镜下方都相应地对应一个发光二极管。

13.根据前述权利要求1-8任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部包括主光源反射器，所述主光源反射器立在所述光源部的表面，从而将所述光源部出射的光线经过所述主光源反射器反射至所述辅助发光区域。

14.根据前述权利要求9-12任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部还包括主光源反射器，所述主光源反射器立在所述电路板的表面，从而将所述光源部出射的光线经过所述主光源反射器反射至所述辅助发光区域。

15.根据权利要求14所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主光源反射器分布在多列所述发光二极管的不同阵列之间或者多个所述发光二极管之间。

16.根据权利要求14所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主光源反射器集中地设置在所述电路板的中心区域。

17.根据前述权利要求10-12任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光源部还包括主光源反射器，主光源反射器立在所述安装壁的表面，从而将所述光源部出射的光线经过所述主光源反射器反射至所述辅助发光区域。

18.根据前述权利要求13-17任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主光源反射器采用拉伸面或竖杆的形式。

19.根据权利要求18所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述拉伸面或竖杆采用椭圆、抛物线或者自由曲线的形状，从而有利于对由所述光源部出射的光线进行反射。

20.根据前述权利要求13-19任一项所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述主光源反射器的表面镀有高反射率且具有扩散效果的膜层，使得由所述光源部出射后由所述主光源反射器反射的光线朝向所述辅助发光区域传播。

21.根据前述任一权利要求所述的渐变亮度的发光二极管照明装置，其特征在于，所述侧壁反射器贴有反射纸，或者表面镀有高反射率且具有扩散效果的膜层。