CN107830414A - 一种具有升降式配光调节结构的led照明装置 - Google Patents

一种具有升降式配光调节结构的led照明装置 Download PDF

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Abstract

一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，包括:配光外罩，配光外罩内设置有升降腔体以及围绕升降腔体由上至下设置的三个具有不同出光角度以及出光方向的配光腔体，的配光腔体光路入射的路径上均设置有补偿光源；光源升降台，光源升降台设置于升降腔体内部，且沿升降腔体延伸方向做升降动作，光源升降台的垂向侧壁上分布有主光源，光源升降台的升降轨迹上至少存在三个定位点使主光源的发光面中点与配光腔体的光源入射口的轴向中心对齐。本发明拥有切换简单、适用环境光、不同功能需求针对性强的优点。

Description

一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置。
背景技术
LED照明装置的应用随着LED芯片的技术进步已经十分普及，现有的LED照明装置的研究方向通常锁定为如何提升LED照明装置的散热能力以确保高光效，从而达到高节能，在该种理念的推动下诞生了一大批虽然光效很高，但是照明效果却不尽如人意的产品，这主要的原因是LED芯片的发光面是平面，而传统照明光源的发光面通常弧面，既是传统照明的配光系统实际上是不适用于LED照明的，同时由于LED白光芯片是采用BY法配光所得到的产物，所以其在应用时也需要一定的配光腔进行混光从而一定程度的提升LED白光的自然度和柔和度，现有技术的LED照明装置无法满足该要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，本发明通过设置一在配光外罩内升降的光源升降台去配合配光外罩内三个具有不同出光角度以及出光方向的配光腔体去实现多个功能和效果的出光方式的简单切换。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于,包括:
配光外罩，所述配光外罩内设置有升降腔体以及围绕所述升降腔体由上至下设置的三个配光腔体，所述的配光腔体光路入射的路径上均设置有补偿光源；
光源升降台，所述光源升降台设置于所述升降腔体内部，上下做升降动作，所述光源升降台的侧壁上分布有主光源。
作为本发明的优选，还包括设置于所述升降腔体内部的升降立柱，所述的升降立柱上转动设置有螺杆以及与所述螺杆平行的导向杆，所述螺杆的一端设置有驱动机构，另一端转动连接在所述的升降立柱上；所述的光源升降台中心设置有与所述螺杆螺接的螺孔，所述螺孔的两侧设置有与所述导向杆套接的导向孔,所述的导向孔侧壁上设置有内陷槽，所述内陷槽内设置滚珠，所述滚珠在设置于所述内陷槽内的弹簧的作用下与所述导向杆紧贴。
作为本发明的优选，所述驱动机构包括驱动电机、主动轮以及从动轮，所述驱动电机连接主动轮，所述主动轮与从动轮啮合连接，所述从动轮与螺杆连接。
作为本发明的优选，三个所述的配光腔体分别为由上至下依次设置的第一配光腔、弧形配光腔、第二配光腔，所述第一配光腔、弧形配光腔、第二配光腔分别对应三个光源入射口，分别为第一光源入射口、第二光源入射口以及第三光源入射口；
所述第一配光腔包括向上倾斜α角度的第一透光板、用于反射所述主光源出光的第一反射板、用于将由所述第一反射板反射的光向所述第一透光板反射的平面反射板；
所述第二配光腔包括向下倾斜β角度的第二透光板、用于反射所述主光源出光的第二反射板、用于将由所述第二反射板反射的光向所述第二透光板反射的内弧形反射板。
所述弧形配光腔包括向水平方向弧形凸出的弧形透光板、所述弧形透光板与第一反射板、第二反射板形成锥形混光腔。
作为本发明的优选，所述第一反射板与所述第二反射板设置在所述第一光源入射口和第二光源入射口的前方，且所述第一光源入射口和第二光源入射口在所述第一反射板或所述第二反射板的表面所在的平面上的投影完全落于所述的第一反射板或所述第二反射板的表面范围内。
作为本发明的优选，所述的补偿光源包括第一补偿光源、第二补偿光源、第三补偿光源，所述的第一补偿光源固接在所述第一反射板上，且出光方向朝向所述平面放射板；所述的第二补偿光源设置于所述锥形混光腔内侧壁上，且出光方向朝向其所设置的侧壁的相对侧壁；所述的第三补偿光源设置于所述内弧形反射板的顶部，且出光方向垂直于所述第二反射板的表面。
作为本发明的优选，所述的主光源的色温为4400k～4800k；所述的第一补偿光源的色温为2800k～3000k；所述的第二补偿光源的色温为5000k～5500k；所述的第三补偿光源的色温为4000k～4200k。
作为本发明的优选，还包括驱动电路板、通讯天线、控制器，所述通讯天线设置位置位于所述光源升降台的提升最高位置的上方，所述的通讯天线与所述控制器通过无线方式连接，所述的驱动电路板通过信号线与所述主光源以及通讯天线连接，所述驱动电路板与第一补偿光源、第二补偿光源、第三补偿光源以及驱动电机连接。
作为本发明的优选，所述的α角度为30°～45°，所述的β角度为15°～30°。
作为本发明的优选，所述的主光源的功率为所述补偿光源的功率的1.2倍～2倍。
作为本发明的优选，所述平面反射板靠近第一光源入射口上，以及内弧形反射板靠近第三光源入射口上均设置有遮光胶圈。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
本发明拥有切换简单、适用环境光、不同功能需求针对性强的优点。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图
图2是本发明实施例的光源升降台结构示意图；
图3是本发明实施例的升降立柱结构示意图；
图4是本发明实施例的控制系统框图；
图中：
1-配光外罩；1-1-升降腔体；1-2-配光腔体；1-3-1-第一光源入射口；1-3-2-第二光源入射口；1-3-3-第三光源入射口；2-补偿光源；3-光源升降台；4-主光源；5-升降立柱；6-螺杆；7-导向杆；8-驱动机构；8-1-驱动电机；8-2-主动轮；8-3-被动轮；3-1-螺孔；3-2-导向孔；3-3-内陷槽；3-4-滚珠；3-5-弹簧；1-2-1-第一配光腔；1-2-2-弧形配光腔；1-2-3-第二配光腔；1-2-1-1-第一透光板；1-2-1-2-第一反射板；1-2-1-3-平面反射板；1-2-2-1-弧形透光板；1-2-2-2-锥形混光腔；1-2-3-1-第二透光板；1-2-3-2-第二反射板；1-2-3-3-内弧形反射板；2-1-第一补偿光源；2-2-第二补偿光源；2-3-第三补偿光源；9-驱动电路板；10-通讯天线；11-控制器； 12-遮光胶圈；13-滚珠轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、图3所示，本发明实施例包括: 配光外罩1、光源升降台3以及设置于升降腔体1-1内部的升降立柱5，配光外罩1内设置有升降腔体1-1以及围绕升降腔体1-1由上至下设置的三个具有不同出光角度以及出光方向的配光腔体1-2，配光腔体1-2内的侧壁或反射板上均采用硫酸钡进行颗粒喷涂，以达到磨砂效果，用于对光进行漫反射，配光腔体1-2光路入射的路径上均设置有补偿光源2，光路从三个光源入射口进入，沿直线传播，光源升降台3设置于升降腔体1-1内部，且沿升降腔体1-1延伸方向做升降动作，光源升降台3的垂向侧壁上等间距分布有用于为照明提供主要用光的主光源4，光源升降台3的升降轨迹上至少存在三个定位点使主光源4的发光面中点与配光腔体1-2的光源入射口的轴向中心对齐，由于本申请仅仅只设置三个配光腔，故只有三个定位点。主光源4的功率为补偿光源2的功率的1.2倍～2倍。主光源4的发光面中点与配光腔体1-2的光源入射口1-3的轴向中心对齐后，主光源4的出光面的边界与光源入射口1-3的端口边界完全重合，光源入射口的端口边界处设置有遮光胶圈12。升降立柱5上转动设置有螺杆6以及与螺杆6平行的导向杆7，螺杆6沿水平面转动设置，导向杆7至少为两个，且以螺杆6的轴心线为对称线对称设置在螺杆6的两侧，螺杆6的一端设置有用于驱动螺杆6转动的驱动机构8，驱动机构8由驱动电机8-1、主齿轮8-2与从动轮8-3组成，从动轮8-3固接在螺杆6的顶部，驱动电机8-1的输出端与主齿轮8-2连接，主齿轮8-2与从齿轮8-3啮合，另一端通过滚珠轴承13转动连接在升降立柱5上，在具体实施的时候使用螺杆6的底端通过滚珠轴承13转动连接在升降立柱5的底部；光源升降台3中心设置有与螺杆6螺接的螺孔3-1，螺孔3-1的两侧设置有与导向杆7套接的导向孔3-2,导向孔3-2侧壁上设置有内陷槽3-3，内陷槽3-3内设置滚珠3-4，滚珠3-4在设置于内陷槽3-3内的弹簧3-5的作用下与导向杆7紧贴，由于光源升降台3的活动平稳度与配光在切换的时候的自然度有关，所以设置滚珠3-4将滑动摩擦变为滚动摩擦与滑动摩擦结合的方式，提升了稳定性，消除了由于稳定性不够而带来的光抖动问题。
如图1所示，本发明实施例中三个配光腔体1-2分别为由上至下依次设置的用于对房间的顶部进行亮化照明的第一配光腔1-2-1、用于对房间整体进行照明的弧形配光腔1-2-2、用于为写字台高度工作面提供书写和阅读所需光照的第二配光腔1-2-3，第一配光腔1-2-1、弧形配光腔1-2-2、第二配光腔1-2-3分别对应三个光源入射口，分别为第一光源入射口1-3-1、第二光源入射口1-3-2以及第三光源入射口1-3-3。
第一配光腔1-2-1包括向上倾斜α角度的第一透光板1-2-1-1、用于反射主光源4出光的第一反射板1-2-1-2、用于将由第一反射板1-2-1-2反射的光向第一透光板1-2-1-1反射的平面反射板1-2-1-3；第二配光腔1-2-3包括向下倾斜β角度的第二透光板1-2-3-1、用于反射主光源4出光的第二反射板1-2-3-2、用于将由第二反射板1-2-3-2反射的光向第二透光板1-2-3-1反射的内弧形反射板1-2-3-3。弧形配光腔1-2-2包括向水平方向弧形凸出的弧形透光板1-2-2-1、所述弧形透光板1-2-2-1与第一反射板1-2-1-2、第二反射板1-2-3-2形成锥形混光腔1-2-2-2。α角度为30°～45°，β角度为15°～30°。
如图1所示，本发明实施例的第一反射板1-2-1-2与所述第二反射板1-2-3-2设置在所述第一光源入射口1-3-1和第二光源入射口1-3-2的前方，且所述第一光源入射口1-3-1和第二光源入射口1-3-2在所述第一反射板1-2-1-2或所述第二反射板1-2-3-2的表面所在的平面上的投影完全落于所述的第一反射板1-2-1-2或所述第二反射板1-2-3-2的表面范围内。即是主光源4出光后，所有主光源4的直射光会被第一反射板1-2-1-2或第二反射板1-2-3-2阻挡后反射至平面反射板1-2-1-3或内弧形反射板1-2-3-3后向第一透光板1-2-1-1或第二透光板1-2-3-1方向反射出去，这个过程光被反复反射产生了混光的作用，是的最后从第二透光板1-2-3-1或第二透光板1-2-3-1透出的光更加柔和、均匀。补偿光源2包括设置于第一配光腔1-2-1内的第一补偿光源2-1、设置于弧形配光腔1-2-2内的第二补偿光源2-2、设置于第二配光腔1-2-3内的第三补偿光源2-3，第一补偿光源2-1固接在第一反射板1-2-1-2上，且出光方向朝向平面放射板；第二补偿光源2-2设置于锥形混光腔1-2-2-2内侧壁上，且出光方向朝向其所设置的侧壁的相对侧壁；第三补偿光源2-3设置于内弧形反射板1-2-3-3的顶部，且出光方向垂直于第二反射板1-2-3-2的表面；以上设置方式提升了补偿光源2的出光与主光源4的出光的混合效果，即是第一补偿光源2-1、第二补偿光源2-2以及第三补偿光源2-3的出光方向均是朝向一个反射结构的，而不是直接从第一透光板1-2-1-1、弧形透光板1-2-2-1、第二透光板1-2-3-1直接射出，这样就使得补偿光源2的光与主光源4的光一起在配光腔内被同时反射，均匀了最后出光的两种光的分布比例，是的最后的出光效果更佳自然。主光源4的色温为4400k～4800k；第一补偿光源2-1的色温为2800k～3000k；第二补偿光源2-2的色温为5000k～5500k；第三补偿光源2-3的色温为4000k～4200k，本申请方案中的色温是限制的，由于第一配光腔1-2-1的出光方向向上为主，其主要目的是营造房间的环境气氛，同时不刺激人的明视觉神经，使人体得到一定的松弛，所以其主要色温需要是暖白，弧形配光腔1-2-2的环形的大范围照明，其主要目的是清楚明亮的对房间的环境进行照明，所以需要使用冷白光对人体的明视觉神经进行一定程度的刺激作用提升人体的集中力，第二配光腔1-2-3其针对的是工作面的照明，向下出光为主，所以需要一个舒适柔和的白光，所以选用正白光为主，但是如果用户不需要使用以上特定光的效果，则可以直接使用主光源4的4400k～4800k的色温的光，属于正白偏冷的白光对于日常照明需求的兼容性最佳。
如图4所示，本发明实施例的控制系统包括用于控制驱动机构8与补偿光源2以及主光源4工作的驱动电路板9、用于接受控制信号的通讯天线10、用于发送控制信号的控制器11，驱动电路板9以单片机为主要控制核心构成，驱动电机8-1与补偿光源2以及主光源4均与驱动电路板9的输出端连接，通讯天线10设置位置位于光源升降台3的提升最高位置的上方，具体设置于升降立柱5的顶部，控制器11为搭载控制app的手机即可，控制app主要由升降控制模块以及光源开关模块组成，其发送的控制信号的命令包内包括升降命令以及光源开关命令，通讯天线10与控制器11通过无线方式连接，驱动电路板9通过信号线与主光源4以及通讯天线10连接。无线方式选用蓝牙，同时支持使用wifi以及蜂窝网络。驱动电路板9还与第一补偿光源2-1、第二补偿光源2-2、第三补偿光源2-3以及驱动电机8-1连接。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于，包括：
配光外罩（1），所述配光外罩（1）内设置有升降腔体（1-1）以及围绕所述升降腔体（1-1）由上至下设置的三个配光腔体（1-2），所述的配光腔体（1-2）光路入射的路径上均设置有补偿光源（2）；
光源升降台（3），所述光源升降台（3）设置于所述升降腔体（1-1）内部，上下做升降动作，所述光源升降台（3）的侧壁上分布有主光源（4）。
2.根据权利要求1所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：还包括设置于所述升降腔体（1-1）内部的升降立柱（5），所述的升降立柱（5）上转动设置有螺杆（6）以及与所述螺杆（6）平行的导向杆（7），所述螺杆（6）的一端设置有驱动机构（8），另一端转动连接在所述的升降立柱（5）上；所述的光源升降台（3）中心设置有与所述螺杆（6）螺接的螺孔（3-1），所述螺孔（3-1）的两侧设置有与所述导向杆（7）套接的导向孔（3-2）,所述的导向孔（3-2）侧壁上设置有内陷槽（3-3），所述内陷槽（3-3）内设置滚珠（3-4），所述滚珠（3-4）在设置于所述内陷槽（3-3）内的弹簧（3-5）的作用下与所述导向杆（7）紧贴。
3.根据权利要求2所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述驱动机构（8）包括驱动电机（8-1）、主动轮（8-2）以及从动轮（8-3），所述驱动电机（8-1）连接主动轮（8-2），所述主动轮（8-2）与从动轮（8-3）啮合连接，所述从动轮（8-3）与螺杆（6）连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：三个所述的配光腔体（1-2）分别为由上至下依次设置的第一配光腔（1-2-1）、弧形配光腔（1-2-2）、第二配光腔（1-2-3），所述第一配光腔（1-2-1）、弧形配光腔（1-2-2）、第二配光腔（1-2-3）分别对应三个光源入射口，分别为第一光源入射口（1-3-1）、第二光源入射口（1-3-2）以及第三光源入射口（1-3-3）；
所述第一配光腔（1-2-1）包括向上倾斜α角度的第一透光板（1-2-1-1）、用于反射所述主光源（4）出光的第一反射板（1-2-1-2）、用于将由所述第一反射板（1-2-1-2）反射的光向所述第一透光板（1-2-1-1）反射的平面反射板（1-2-1-3）；所述第二配光腔（1-2-3）包括向下倾斜β角度的第二透光板（1-2-3-1）、用于反射所述主光源（4）出光的第二反射板（1-2-3-2）、用于将由所述第二反射板（1-2-3-2）反射的光向所述第二透光板（1-2-3-1）反射的内弧形反射板（1-2-3-3）；
所述弧形配光腔（1-2-2）包括向水平方向弧形凸出的弧形透光板（1-2-2-1）、所述弧形透光板（1-2-2-1）与第一反射板（1-2-1-2）、第二反射板（1-2-3-2）形成锥形混光腔（1-2-2-2）。
5.根据权利要求4所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述第一反射板（1-2-1-2）与所述第二反射板（1-2-3-2）设置在所述第一光源入射口（1-3-1）和第二光源入射口（1-3-2）的前方，且所述第一光源入射口（1-3-1）和第二光源入射口（1-3-2）在所述第一反射板（1-2-1-2）或所述第二反射板（1-2-3-2）的表面所在的平面上的投影完全落于所述的第一反射板（1-2-1-2）或所述第二反射板（1-2-3-2）的表面范围内。
6.根据权利要求1所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述的补偿光源（2）包括第一补偿光源（2-1）、第二补偿光源（2-2）、第三补偿光源（2-3），所述的第一补偿光源（2-1）固接在所述第一反射板（1-2-1-2）上，且出光方向朝向所述平面放射板；所述的第二补偿光源（2-2）设置于所述锥形混光腔（1-2-2-2）内侧壁上，且出光方向朝向其所设置的侧壁的相对侧壁；所述的第三补偿光源（2-3）设置于所述内弧形反射板（1-2-3-3）的顶部，且出光方向垂直于所述第二反射板（1-2-3-2）的表面。
7.根据权利要求1和6所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述的主光源（4）的色温为4400k～4800k；所述的第一补偿光源（2-1）的色温为2800k～3000k；所述的第二补偿光源（2-2）的色温为5000k～5500k；所述的第三补偿光源（2-3）的色温为4000k～4200k。
8.根据权利要求1所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：还包括驱动电路板（9）、通讯天线（10）、控制器（11），所述通讯天线（10）设置位置位于所述光源升降台（3）的提升最高位置的上方，所述的通讯天线（10）与所述控制器（11）通过无线方式连接，所述的驱动电路板（9）通过信号线与所述主光源（4）以及通讯天线（10）连接，所述驱动电路板（9）与第一补偿光源（2-1）、第二补偿光源（2-2）、第三补偿光源（2-3）以及驱动电机（8-1）连接。
9.根据权利要求4所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述的α角度为30°～45°，所述的β角度为15°～30°。
10.根据权利要求4所述的一种具有升降式配光调节结构的LED照明装置，其特征在于：所述平面反射板（1-2-1-3）靠近第一光源入射口（1-3-1）上，以及内弧形反射板（1-2-3-3）靠近第三光源入射口（1-3-3）上均设置有遮光胶圈（12）。
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