CN106164584A - 具有内置天线的照明单元 - Google Patents

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Abstract

一种照明单元包括固态照明元件(10)。上壳体(18)形成固态照明元件(10)上方的光混合室(20)，并且环形天线(22)由上壳体(18)来保持，其中，上壳体(18)包括反射内壁，至少在该反射内壁处限定混合室(20)，并且所述固态照明元件(10)处于所述反射内壁内部。这将限定混合室(20)的组件用于将环形天线(22)保持在照明元件(10)上方的合适位置，并且因此远离由照明元件(10)产生的热量且远离任何金属散热器或热扩散组件(16)。

Description

具有内置天线的照明单元
技术领域
本发明涉及一种固态照明单元，该固态照明单元包含天线。
背景技术
用于室内和室外应用这两者的光源的无线控制变得越来越流行。智能照明已经变得普遍，并且RF通信为用于灯的该远程管理中特别是用于家庭和办公环境的强大技术。
通过使用无线控制，而不是控制到灯的电源，可以通过向照明设备发送RF控制信号来直接控制光源。
US2012/0274208A1中公开了这种光源的一个示例。照明设备包括散热器(例如，金属散热器)，该散热器由具有小于0.01Ωm的电阻率的材料制成，其作为壳体的一部分且从为LED装置的光源传输走热量。
连接到天线的射频通信电路用来启用RF信号通信，以经由远程控制控制设备。天线形成在安装在散热器上方的环形PCB上。US20130136454A1公开了一种具有反射结构和天线的LED光源。发光元件置于反射结构外部。反射结构朝向可以具有散射粒子的光学元件反射光。天线置于反射结构内部。
发明内容
已知装置具有安装在照明设备内的不同位置中的大量组件，这使制造和组装复杂化。
有具有更少组件的灯将是有利的，并且易于制造组装。
本发明由权利要求来限定。
根据本发明的一方面，提供了一种照明单元，该照明单元包括：
固态照明元件；
底座部，该底座部容纳用于所述固态照明元件的驱动器电路；
上壳体，该上壳体形成所述固态照明元件上方的光混合室；以及
环形天线，
其中，所述上壳体包括保持所述环形天线的保持构件，并且所述上壳体(18)包括反射内壁，至少在该反射内壁处限定所述混合室(20)，并且所述固态照明元件(10)处于所述反射内壁内部。
该装置使用形成光混合室的壳体部来安装环形天线。这样，天线可以与驱动器电路隔开。环形天线与短截线天线相比给予提高的性能。使用上壳体安装环形天线减少形成照明单元的组件的数量和复杂度。
环形天线可以形成开环或闭环。该天线可以在一端处被驱动且在另一端处自由，这形成单极结构，或者该天线可以在其中心处被驱动，两个开环分支形成双极结构，或者该天线可以形成闭环。应理解，期望的波长/频率确定天线元件的长度，并且上壳体的尺寸可以确定具有这种长度的天线元件如何被弯曲成环，以便配合上壳体的尺寸。由此，术语开环应被解释为用围绕任意合适角度弯曲的天线元件覆盖天线以便发出RF信号。如下面所讨论的，优选的角不小于270度。
在一个实施例中，所述底座部可以包括热扩散板和散热器，其中，所述热扩散板和所述固态照明元件处于所述底座部的顶部。
环形天线安装在热扩散板和散热器上方，使得辐射模式不被散热器和热扩散板屏蔽。这样，实现提高的天线性能。此外，散热器和热扩散板不需要大开口以允许信号到达天线，使得可以优化散热功能。
在一个实施例中，所述上壳体例如可以具有卡扣配合到所述热扩散板的开口中的腿。
该实施例的优点是简化组装。
在一个实施例中，所述上壳体可以包覆成型在所述环形天线上。
上壳体和天线由此可以形成单个单元，这简化照明单元的组装。
在一个实施例中，所述保持构件可以处于所述上壳体高度的顶部四分之一处。
这样，天线被保持为与由照明元件产生的热隔开且与散热器/热扩散板隔开，天线例如处于混合室的顶部的高度处。天线免于受散热器/热扩散板的RF阻挡。
在一个实施例中，所述环形天线优选地围绕至少270度延伸。
这使得能够实现接近全方向的辐射模式，并且还使得能够增大天线的长度。环大致可以以全圆延伸。
在一个实施例中，所述照明元件优选地安装在电路板上，并且所述环形天线在平行于所述电路板的平面中延伸。
环形天线由此围绕照明元件延伸。这使得天线能够配合到灯泡的设计中，围绕灯泡的纵轴延伸。这使得能够进行紧凑设计，而且使得能够具有长天线长度。
在一个实施例中，所述上壳体优选地具有管状部，该管状部具有形成所述光混合室的所述反射内壁，其中，所述固态照明元件处于所述管状部的底部中；帽部，该帽部处于所述管状部的顶部，所述帽部从所述管状部径向向外延伸；以及所述保持构件处于所述帽部处。
上壳体由此执行限定光混合室以及为天线提供支撑的双功能。上壳体由此执行电气/机械功能和光学功能这两者。
在一个实施例中，照明单元还可以包括在所述上壳体和所述天线上方的覆盖物，其中，所述覆盖物具有至少在所述混合室上方的光散射部。
覆盖物用来散射来自照明元件的光，例如使得不能看到照明元件或多个独立的照明元件，并且光被扩散为更柔和，并且覆盖物还可以确保天线不可见，从而改进照明单元的外观。
在一个实施例中，所述上壳体可以具有通向所述混合室的通道，并且所述覆盖物包括：
盖部，该盖部在光混合室上方；
连接腿，该连接腿位于所述通道中；和
顶覆盖部，该顶覆盖部由所述连接腿连接到所述盖部，所述顶覆盖部在所述上壳体的顶部上方和所述天线上方延伸。
盖部起用于混合室的光扩散器的作用，并且发出光的主要部分，腿将小部分的光输送到顶覆盖部，并且顶覆盖部可以传导该小部分的光，以给出也隐藏天线和其他内部组件的光晕效果。该实施例作为烛灯更合适。
在一个实施例中，所述天线优选地包括四分之一或四分之三波长天线。
天线长度被选择为要使用的波长(例如，Zigbee标准的波长)的函数。在这种情况下，可以使用大约29mm的环直径来实现四分之三波长天线。
所述固态照明元件优选地包括多个LED。
混合室用来混合来自多个LED的光，多个LED例如可以为不同颜色。
所述驱动器电路优选地包括耦合到所述天线、用于接收无线RF命令的RF接收器电路。这些无线RF命令可以在1GHz至3GHz频带内(例如大约2.4GHz)。
本发明的这些方面和其他方面将从下文中所述的实施例清楚且参照下文中所述的实施例来阐明。
附图说明
现在将参照附图详细描述本发明的示例，附图中：
图1以示意形式示出了根据本发明的一个示例的、组成照明单元的组件。
图2更详细地示出了从底座上至覆盖物的结构的一个示例；
图3更详细地示出了从底座上至上壳体的结构的一个示例；
图4示出了用于模拟照明单元的无线电性能/回波损耗的模拟模型；
图5示出了天线设计的回波损耗；
图6示出了用于原型的回波损耗和阻抗测量结果；
图7示出了原型中的接地面以上的两个高度的阻抗测量结果；以及
图8示出了用于原型的三个正交平面中的辐射模式。
具体实施方式
本发明提供了一种包括固态照明元件的照明单元。上壳体形成固态照明元件上方的光混合室，并且环形天线由上壳体来保持。这将限定混合室的组件用于将环形天线保持在照明元件上方的合适位置，并且因此远离由照明元件产生的热量且远离任意金属散热器或热扩散组件。
图1以示意形式示出了根据本发明的一个示例的、组成照明单元的组件。
如图所示，照明单元为用于标准烛型白炽灯泡的基于LED的替换。应注意，根据本发明的实施例的照明单元不限于烛形灯泡。
照明单元包括一个或更多个LED 10。这些LED安装在由热扩散板16支撑的PCB上。提供了安装RF接收器或收发器电路11的另外的PCB。LED可以为不同的颜色，或者它们可以全部相同。颜色输出也可以是可控地，或者可以是固定的。
LED安装在照明单元的底座部12的顶部。底座部包括用于散逸来自LED(具体地为来自热扩散板16)的热量的金属散热器。底座部12在该示例中包括螺帽电连接器13。当然，相同设计可以应用于基于卡口或引脚的连接器。底座部容纳用于LED 10的驱动器电路14。
照明单元的顶部包括可以为清晰或散射的透镜部15和外覆盖物17。
本发明考虑天线集成到结构中的方式。上壳体18安装在LED上方，并且其形成例如用于混合从多个LED输出的光或用于通过提供更大面积输出来隐藏单个LED的点源性质的光混合室20。在上下文中由“上”意指在底座上方(即，朝向灯泡的发光部)。当然，在使用中，可以颠倒结构，使得底座处于顶部，而发光圆顶处于底部。
环形天线22由上壳体来保持。这样，天线被形成为悬挂在LED上方，并且可以提供没有由底座部12中的热扩散板16或散热器屏蔽的辐射模式。
覆盖物24被提供在上壳体18和天线22上方，并且覆盖物具有至少在混合室上方的光散射部。
图1以简化形式且在分解图中示出了基本组件。
图2更详细地示出了从底座12上至覆盖物24的结构的一个示例。
LED 10安装在各PCB 23上。混合室20形成在LED 10上方，并且包括具有反射内壁的圆柱形或锥形围壳。混合室由上壳体18的所成型形状形成。图2更详细地示出了上壳体18具有保持构件19(更具体地为用于紧握天线22使得上壳体和天线可以被组装为单个组件的凹部)。实际上，上壳体可以包覆成型在环形天线22上。
保持构件19处于上壳体的顶部，并且更一般地处于上壳体的高度的顶部四分之一处。这意味着它们保持天线与热扩散板以及LED隔开。天线被保持在上壳体18的径向外壁周围，以使对照明单元的天线与散热器之间的RF信号的阻挡最小化。
环形天线通常围绕至少270度延伸，但优选的包括接近完整的环(即，优选地大于300度，甚至更优选地大于330度)。环在水平面中假定垂直安装灯泡的纵轴。换言之，环形天线在平行于承载LED 10的电路板23的平面中延伸。
所示示例中的天线为单极天线，该单极天线在一端处具有到RF电路的单个连接，并且另一端自由。平衡转换器(balun)(未示出)被提供在RF电路与未平衡天线之间。另选方案为双极天线。在该情况下，需要两个连接传递到RF电路，但这些连接可以处于同一位置处。双极天线的各侧然后围绕135度至180度延伸，使得它们一起形成环形。两个自由端然后将具有如图3所示用于单极版本的尾部。平衡传输线然后可以将天线连接到RF电路。
覆盖物24安装在上壳体18上方且安装在天线22上方，并且具有若干功能。光散射部28被提供在混合室20上方，并且该光散射部用来将各LED对用户进行视觉隐藏。该部28为覆盖物的盖部。
另外，盖部28由连接腿30连接到顶覆盖部32。顶覆盖部32延伸作为覆盖物的顶部和覆盖物的侧部，并且顶覆盖部32在上壳体18的顶部上方且在天线22上方延伸。这样，使得天线不可见。该顶覆盖部可以为部分透明的，以发出辉光，光线穿过连接腿30到达顶覆盖部32。这除了来自照明单元的主照明之外，还给出精妙的照明效果。
如上所提及的，上壳体18和天线22从组装的视点变成单个组件。上壳体18具有腿34，该腿34卡扣配合到热扩散板16的开口中，使得热扩散板16可以被夹持到合适的位置中。
图3在立体图而不是横截面中示出了与图2相同但没有覆盖物的结构。
上壳体18具有用于接受覆盖物24的腿30的通道或槽26。图3还示出了作为其中配合有天线的连续凹部的保持构件19。然而，相反可以仅存在保持天线的离散点(例如，保持环形天线22的三个紧握点)。当然，可以存在更少或更多个这些紧握点，或者实际上为将天线保持在适当位置的连续或接近连续的环。
安装RF接收器或收发器电路11的另外PCB安装在热扩散板16下方，并且出于该原因，无法在图2和图3中看到，并且另外的PCB例如由螺丝保持到热扩散板。如图3中可以看到的，环形天线的一端穿过热扩散板16中的孔至下方的RF电路。另一个自由端具有尾部。
热扩散板16由图2和图3中可以看到的螺丝安装到底座12，起金属散热器体的作用。RF电路的接地面电连接到散热器体和热扩散板，或者电容地耦合到散热器体和热扩散板。
天线优选地包括四分之一波长或四分之三波长天线。
在该设计中，覆盖物24和上壳体18可以为塑料组件，并且热扩散板16和底座12为金属组件。光学部15、17可以为玻璃或塑料。
天线的RF性能已基于原型来模拟并测试，测试和模拟结果一致。
图4中所示的模拟模型为由于所用电场模拟软件的限制而需要的矩形表示。金属散热器和顶部热扩散器充当用于水平鞭形天线的接地面。它们在模型中为块元件。
图5示出了作为频率(单位为GHz)的函数的所模拟S11回波损耗。回波损耗模拟是非常有前途的，并且示出了在整个Zigbee频带上优于-10dB的S11值。所模拟的天线尺寸为33mm直径。
图6(a)示出了阻抗，图6(b)示出了对于原型测量的回波损耗。测量烛型原型的阻抗和回波损耗，并且在匹配之后可以获得S11<-10dB的宽频范围。匹配凭借系列匹配网络或通过调谐天线尺寸和位置而是可能的。天线总长度和端尖关于接地面的位置影响匹配。端尖至接地面电容可以用作电气调谐分量。
在图6(a)中，图50用于非匹配结构，并且图52用于通过改变端尖的位置和总长度的匹配结构。点1处于2.400GHz处，点2处于2.440GHz处，并且点3处于2.480GHz处。对应的复杂阻抗值为13.95-29.61j、14.30-21.46j以及15.73-12.35j。
在图6(b)中，图54用于非匹配结构，并且图56用于匹配结构。点1处于2.400GHz处，点2处于2.440GHz处，并且点3处于2.480GHz处。对于非匹配的情况，点1处于3.6dB处，点2处于4.2dB处，并且点3处于5.0dB处。对于匹配的情况，点1处于10.4dB处，并且点3处于9.8dB处。
天线在接地面上方的高度影响可实现的回波损耗。天线阻抗在更远离接地面时更高。阻抗越高，天线将更佳地辐射。当从四分之一波长至四分之三波长增大天线的总长度时，存在类似的效应。阻抗增大，并且天线将更佳地辐射。
图7示出了原型中接地面以上的两个高度的阻抗测量结果。图7(a)示出了4mm的高度，并且图7(b)示出了5mm的高度。被示出为1、2以及3的点再次用于2.400GHz、2.440GHz以及2.480GHz。在图7(a)中，对应的回波损耗值为2.0dB、2.4dB以及2.8dB。在图7(b)中，对应的回波损耗值为3.5dB、4.2dB以及5.0dB。
天线长度被选择为n*1/4λ，其中，对于单极结构，n＝1、3、5等，并且对于双极结构，n＝2、4等。水平环构造允许在没有光学干扰的情况下实施3/4λ长度的天线，该长度对应于近似29mm的直径(29mm x π＝91mm)。该环尺寸在考虑天线的垂直腿和用于该构造的材料时给出3/4λ性能。
辐射模式为用于天线的实际使用的最重要特性。模拟和原型展示出在穿过灯的中心轴线的所有三个平面中，模式对于两个偏振都示出良好的一致性。这给出独立于照明单元方位的良好RF性能。
图8示出了在用于原型的这三个正交平面中的角辐射模式。将轴线定义为水平面中的x和y以及垂直的(即，图1中的上下)的z，图8(a)示出了xy平面，图8(b)示出了xz平面，并且图8(c)示出了yz平面。
在各情况下，径向绘制以dBm/m为单位的信号(y轴呈现数量)。对于最小和最大值提供圆，并且提供值。两个圆之间的非圆图为天线响应，并且提供平均值(对于图8(a)为-4.45dBm/m，对于图8(b)为-6.18dBm/m，并且对于图8(c)为-3.29dBm/m)。
在一端处具有单个天线连接的环形天线(即，电气上为鞭形结构的形式)基本上为半个双极天线。如果水平安装在完美的接地面上方，则四分一波鞭形具有半波双极的增益(即，3dB更高)两倍的增益或5.19dBi的增益和36.8欧姆的辐射电阻。
然而，在没有接地面的情况下，增益降低，并且辐射电阻增大。安装在车辆上的鞭子将车辆的金属外皮用作接地面。在手持设备中，通常不提供明确的接地面，并且天线馈线的接地侧仅连接到设备电路板上的地面。因此，设备本身和可能用户的手充当基本接地面。同一原理用于上面热扩散板和散热器连接到RF设备地面的天线中。
本发明特别关心照明单元的物理设计。出于该原因，不详细描述驱动器和RF电路的电气操作。对本领域技术人员将公知的是，天线匹配电路可以用作电路的一部分。
此外，还可以使用多个天线，或者实际上单个双极天线可以被形成为一对天线元件，各个天线元件的设计在上面概述，但天线元件一起形成环形形状。
本发明使得天线能够安装在具有更多空间和更少阻碍的底座外部。此外，散热器中不需要开口。
本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以从附图、公开内容以及所附权利要求的研究中理解并实现所公开的实施例的其他变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。仅凭在互相不同的从属权利要求中记载某些措施的事实不指示这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任意附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种照明单元，包括：
固态照明元件(10)；
底座部(12)，所述底座部容纳用于所述固态照明元件(10)的驱动器电路(14)；
上壳体(18)，所述上壳体形成所述固态照明元件(10)上方的光混合室(20)；以及
环形天线(22)，
其中，所述上壳体(18)包括保持所述环形天线的保持构件(19)，其中，所述上壳体(18)包括反射内壁，至少在所述反射内壁处限定所述混合室(20)，并且所述固态照明元件(10)处于所述反射内壁内部。
2.根据权利要求1所述的照明单元，其中，所述底座部(12)包括热扩散板(16)和散热器，其中，所述热扩散板(16)和所述固态照明元件(10)处于所述底座部(12)的顶部。
3.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述上壳体(18)具有卡扣配合到所述热扩散板(16)的开口中的腿(34)。
4.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述上壳体(18)包覆成型在所述环形天线(22)上。
5.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述保持构件(19)处于所述上壳体高度的顶部四分之一处。
6.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述环形天线围绕至少270度延伸。
7.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述照明元件安装在电路板(23)上，并且所述环形天线在平行于所述电路板(23)的平面中延伸。
8.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述上壳体(18)包括：
管状部，所述管状部具有形成所述光混合室(20)的所述反射内壁，其中，所述固态照明元件(10)处于所述管状部的底部中；
帽部，所述帽部处于所述管状部的顶部，所述帽部从所述管状部径向向外延伸；以及
所述保持构件(19)处于所述帽部处。
9.根据任一前述权利要求所述的照明单元，还包括在所述上壳体和所述天线上方的覆盖物(24)，其中，所述覆盖物具有至少在所述混合室(20)上方的盖部(28)。
10.根据权利要求9所述的照明单元，其中，所述上壳体(18)具有通向所述混合室(20)的通道(26)，所述盖部(28)为光散射部，并且所述覆盖物还包括：
连接腿(30)，所述连接腿(30)位于所述通道(26)中；和
顶覆盖部(32)，所述顶覆盖部(32)由所述连接腿连接到所述盖部，所述顶覆盖部(32)在所述上壳体(18)的顶部上方和所述天线(22)上方延伸。
11.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述天线(22)包括四分之一波长天线或四分之三波长天线。
12.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述固态照明元件(10)包括多个LED。
13.根据任一前述权利要求所述的照明单元，其中，所述驱动器电路(14)包括耦合到所述天线、用于接收无线RF命令的RF接收器电路。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104566027B (zh) * 2014-12-26 2018-10-26 生迪光电科技股份有限公司 Led照明装置、系统及其天线布置方法
DE102016203668A1 (de) * 2016-03-07 2017-09-07 Ledvance Gmbh Retrofitlampe
US10355340B2 (en) * 2016-06-07 2019-07-16 Signify Holding B.V. Solid-state lighting device having a wireless communication antenna
JP6801362B2 (ja) * 2016-10-24 2020-12-16 三菱電機株式会社 光源ユニットおよび照明器具
DE202016106403U1 (de) * 2016-11-15 2018-02-16 Seidel GmbH & Co. KG Leuchtvorrichtung
CN110352316A (zh) 2017-03-01 2019-10-18 昕诺飞控股有限公司 具有槽天线的照明设备
CN211625172U (zh) * 2020-01-16 2020-10-02 漳州立达信光电子科技有限公司 一种光源智能组件及具有其的射频控制照明灯具
US11325690B1 (en) 2020-10-19 2022-05-10 Rockwell Collins, Inc. Integrated aircraft antenna and light assemblies

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202075798U (zh) * 2011-01-05 2011-12-14 陈亮 手持式照明巡检设备
CN102804493A (zh) * 2009-06-05 2012-11-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有内置射频天线的照明装置
CN202938042U (zh) * 2012-06-01 2013-05-15 苏州利柔电子技术有限公司 便携式照明装置
CN103133912A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 瑞轩科技股份有限公司 发光二极管灯源
CN203104869U (zh) * 2012-12-14 2013-07-31 赖明辉 可调色温的led发光装置
WO2013153522A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Koninklijke Philips N.V. Controllable lighting assembly
CN103636293A (zh) * 2011-05-03 2014-03-12 盖尔创尼克斯有限公司 结合在照明装置中的天线

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192126A (en) * 1991-08-01 1993-03-09 E-Z Sales And Manufacturing, Inc. Remote control fluorescent lantern
JPH10341194A (ja) 1997-06-10 1998-12-22 Masatake Akagawa 携帯電話の通話領域拡大装置
US6010228A (en) * 1997-11-13 2000-01-04 Stephen E. Blackman Wireless emergency safety light with sensing means for conventional light switch or plug receptacle
RU2288521C1 (ru) * 2005-05-23 2006-11-27 Анатолий Петрович Рыбкин Газоразрядная осветительная лампа
JP2008103150A (ja) 2006-10-18 2008-05-01 Mitsubishi Electric Corp 面状光源装置
RU2335019C1 (ru) * 2007-01-18 2008-09-27 Валентин Никитович Зуев Пешеходный светофор
US9217555B2 (en) 2011-05-17 2015-12-22 Bridgelux Incorporated LED module with integrated thermal spreader
WO2013031043A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 パナソニック株式会社 ランプおよび照明器具
CN103797641B (zh) 2011-09-22 2017-01-18 皇家飞利浦有限公司 具有射频天线的照明设备
US8672512B2 (en) 2011-09-23 2014-03-18 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Omni reflective optics for wide angle emission LED light bulb
KR101896958B1 (ko) 2011-12-19 2018-10-18 엘지이노텍 주식회사 Ｌｅｄ 조명장치
KR101349513B1 (ko) * 2012-03-20 2014-01-09 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 이를 포함하는 조명 제어 시스템
US8633646B2 (en) 2012-04-30 2014-01-21 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for radio-frequency controllable LED lamp fixture antenna
RU127227U1 (ru) * 2012-11-09 2013-04-20 Аршанский Юрий Владимирович Устройство светодиодного дорожного знака

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102804493A (zh) * 2009-06-05 2012-11-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有内置射频天线的照明装置
CN202075798U (zh) * 2011-01-05 2011-12-14 陈亮 手持式照明巡检设备
CN103636293A (zh) * 2011-05-03 2014-03-12 盖尔创尼克斯有限公司 结合在照明装置中的天线
CN103133912A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 瑞轩科技股份有限公司 发光二极管灯源
WO2013153522A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Koninklijke Philips N.V. Controllable lighting assembly
CN202938042U (zh) * 2012-06-01 2013-05-15 苏州利柔电子技术有限公司 便携式照明装置
CN203104869U (zh) * 2012-12-14 2013-07-31 赖明辉 可调色温的led发光装置

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Publication number Publication date
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