CN107965680A - 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置 - Google Patents

照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107965680A
CN107965680A CN201610906236.0A CN201610906236A CN107965680A CN 107965680 A CN107965680 A CN 107965680A CN 201610906236 A CN201610906236 A CN 201610906236A CN 107965680 A CN107965680 A CN 107965680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflector
lighting device
height
side wall
bottom opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610906236.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李荣德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neonlite Distribution Ltd
Original Assignee
Mass Technology HK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mass Technology HK Ltd filed Critical Mass Technology HK Ltd
Priority to CN201610906236.0A priority Critical patent/CN107965680A/zh
Priority to EP17275096.0A priority patent/EP3312502B1/en
Publication of CN107965680A publication Critical patent/CN107965680A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/06—Optical design with parabolic curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/14—Bayonet-type fastening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/0015—Fastening arrangements intended to retain light sources
    • F21V19/002—Fastening arrangements intended to retain light sources the fastening means engaging the encapsulation or the packaging of the semiconductor device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/503—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0083—Array of reflectors for a cluster of light sources, e.g. arrangement of multiple light sources in one plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种照明光源用的反射器，包括具有反射侧壁、顶部开口和底部开口的反射主体。所述侧壁的内表面被构造成反光抛物面，抛物面的拋物线具有两端点和拋物线顶点，所述拋物线顶点相对于所述底部开口更接近所述顶部开口，所述拋物线的两端点的连线与所述拋物线顶点之间的高度为所述拋物线高度H。侧壁的高度h与底部开口的长度L的比值h/L在0.4至0.7之间，侧壁的高度h与拋物线高度H的比值h/H在0.55至0.75之间，而且反射器侧壁的高度h与顶部开口的长度l的比值h/l在0.3至0.55之间。本发明还提供了包括上述反射器的照明装置，该照明装置在保持高的照明输出效率的同时能减小统一眩光值(UGR)。

Description

照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置领域。更具体地说，本发明涉及一种照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置，该照明装置在保持高的照明输出效率的同时能实现较低的统一眩光值(UGR)。
背景技术
LED作为一种具有巨大发展潜力的固体发光光源，以其寿命长、结构牢固、低功耗和外形尺寸灵活等优点受到人们越来越多的关注，已经逐渐取代传统的高压卤素灯应用在各种照明领域。但是，LED光源本身具有高流明输出和发光面积小的特性，使得LED光源在照明空间中容易导致眩光和光照均匀度差异太大等问题，造成空间舒适度下降。严重的眩光会使人眼产生视觉疲劳，引起不舒适的感觉，工作人员的生产效率降低。
关于办公室或商业场所的室内灯光设计应用中，视觉的舒适感极为重要。为达到此目的，应选择减少直射眩光和反射眩光的产品。正确放置灯具的位置和使用可减少直射眩光和反射眩光的光学元件，可减少眩光对人的影响或对人眼的伤害。
由眩光引起的不舒适程度由统一眩光值(Unified Glare Rating，UGR)量化。UGR值的范围一般在10至30之间，数值高表示眩光令人不适的程度高，数值低表示不太会造成不舒适的眩光。UGR值低于10，表示不会产生不舒适感的眩光。国际标准EN 12464-1：2011-08定义了用于照明系统的UGR标准。
UGR值 眩光不舒适度级别
10 不可察觉出的
13 刚可察觉出的
16 可察觉出的
19 刚可接受的
22 刚可不舒适的
25 不舒适的
28 不可接受的
要获得低的UGR值，应该尽可能提供均匀的直射光束，并减少与照明空间的水平面平行的横向光束。为此，现有的吊顶灯主要使用反射板或者遮板，限制照明光束射向不希望照射的方向，或者增大灯具遮光角(即照射光束和水平线之间的夹角)。另一种方法是使用散射元件以遮盖明亮的光束。但这些设置都非常昂贵。
此外，中国专利申请号2012800140123.7提供了一种减小统一眩光值的照明装置，所述照明装置配置了一种照明构件，该构件在多个层压板之间形成空气间隙，使用空气间隙外周的粘合材料图案层来增大反射效率，同时通过去除设置特定结构的图案来减小UGR值。
另一中国专利申请号201110299984.4公开了减少眩光的照明设备，包括第一棱镜板和第二棱镜板，所述第二棱镜板被布置成形成在第二棱镜板上的棱镜图案的纵向方向与第一棱镜板上的棱镜图案的纵向方向交叉，并且第一棱镜板和第二棱镜板的棱镜图案的横截面的三角形是等边三角形，并且该等边三角形的高度H和底边L的关系是0.1≦H≦0.2L。
上述两个中国专利申请的技术方案都涉及在照明构件上设计特定的图案，这样的技术方案制作过程复杂、昂贵。
因此，有必要对现有的用作照明目的的LED照明装置加以改良，简化其结构，降低制造成本。所述照明装置能减小造成人眼感到不舒服的眩光，避免对人产生眩光干扰和可能对人眼造成的伤害，提高发光效率和增加光通量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺点，提供一种新颖的照明装置，该照明装置不仅具有良好发光效率和高光通量，而且减小了UGR值，简化了结构并且从结构上解决了LED光源的眩光问题，防止了LED发出的强光对人眼引起的不舒适感以及有可能造成的伤害。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种照明光源用的反射器，包括：反射主体，所述反射主体具有反射侧壁、由所述反射侧壁的上部构成的顶部开口以及由所述反射侧壁的下部构成的底部开口。所述侧壁的内表面被构造成能反射光的抛物面，所述抛物面的拋物线具有两端点和拋物线顶点，所述拋物线顶点相对于所述底部开口更接近所述顶部开口，所述拋物线的两端点的连线与所述拋物线顶点之间的高度为所述拋物线高度H；所述侧壁的高度h与所述底部开口的长度L的比值h/L在0.4至0.7之间。
所述侧壁的高度h与所述拋物线高度H的比值h/H可以在0.55至0.75之间；所述的反射器侧壁的高度h与所述顶部开口的长度l的比值h/l可以在0.3至0.55之间
在本发明一优选实施例中，所述侧壁的高度与所述底部开口的长度的比值h/L在0.45至0.55之间，所述侧壁的高度与所述拋物线高度的比值h/H在0.6至0.7之间，并且所述的反射器侧壁的高度h与所述顶部开口的长度l的比值h/l在0.4至0.5之间。
在本发明一具体实施例中，所述反射主体由四个侧壁围绕而成，并且其纵向截面具有梯形结构的剖面，其中所述底部开口比所述顶部开口大。所述四个侧壁中相对的两个侧壁沿所述反射主体的中心垂直轴线对称地设置，所述相对的两个侧壁的内表面被构造成所述抛物线的一半延伸形成的半抛物面。所述底部开口被构造成长方形开口或正方形开口，所述底部开口的长度包括所述长方形的长度或宽度或者包括所述正方形的边长。
在某些情况下，反射器的每个所述侧壁的内表面包括从底部开口至顶部开口的方向上延伸的所述抛物面、以及从所述抛物面延伸至所述顶部开口的一或多个具有不同半径的圆弧形曲面。在本发明一具体实施例中，所述侧壁的内表面由一圆弧形曲面和一抛物面组成，其中所述圆弧形曲面自所述顶部开口延伸至所述侧壁的高度的1/5至1/3处，所述抛物面是上文讨论的抛物面，并且自所述圆弧形曲面延伸至所述底部开口。
本发明的第二方面提供一种一种照明装置，包括：
光源单元，其包括一或多个LED光源；
布线基板，所述一或多个LED光源安装在所述布线基板上；
一或多个散射元件，所述散射元件用于散射所述光源单元发出的光；
其中，所述照明装置还包括与所述散射元件的数量对应的本发明的反射器，其中所述散射元件安装在所述LED光源与相应的反射器之间并且被配置成闭合所述相应的反射器的顶部开口，以致于被所述散射元件散射的光被反射器的内表面反射到所述照明装置的外部。
较佳地，所述散射元件为中心部分具有圆拱顶的薄片，所述散射元件被安装成其中心轴线与所述反射器的中心轴线重合并且所述圆拱顶形中心部分朝向所述反射器的侧壁围绕而成的内腔突出。
在本发明一具体实施例中，照明装置的反射器被构造成所述反射主体由四个侧壁围绕而成，并且其纵向截面具有梯形结构的剖面，其中所述底部开口比所述顶部开口大；以及所述四个侧壁中相对的两个侧壁沿所述反射主体的中心垂直轴线对称地设置，所述相对的两个侧壁的内表面被构造成所述抛物线的一半延伸形成的半抛物面。相应地，所述散射元件被构造成与所述顶部开口配合的四边形，所述四边形的中心部分突出形成所述圆拱顶，其中在所述顶部开口设有约束器，将所述散射元件夹持固定在所述反射器的顶部开口上。
较佳地，所述约束器包括分别设置在所述顶部开口的相对两边缘上的突片，所述两个突片用于夹持所述散射元件中相应两侧的边缘；并且从所述散射元件中另外的两边缘朝向所述反射器的底部开口分别延伸一垂片，所述垂片被构造成能够贴附在所述反射器的相应侧壁的外表面上，从而将所述散射元件定位并夹固在所述顶部开口上。
此外，从所述反射器的底部开口的相对两侧的边缘朝向所述顶部开口形成与所述反射器的中心轴线平行的垂直壁，在每个所述垂直壁上形成一或多个侧向突出部分，所述侧向突出部分与所述照明装置的壳体中相应位置上的开口接合，从而将所述反射器固定在所述照明装置上。所述垂直壁的垂直高度优选地是所述反射器的高度的0.25至0.35倍。
有利地，在所述反射器的底部开口的相对的另外两侧的边缘上分别设有能互相接合的钩件和突耳，籍此将相邻的两个所述反射器连接在一起。此外，所述两个垂直壁具有朝向反射器的同一侧壁的方向延伸的延伸部分，在所述两个延伸部分上分别设有插孔；相应地在所述两个垂直壁上与反射器的上述侧壁相对的方向上分别设有插销，使得一个反射器的插销能插入另一个反射器的插孔，以将相邻的两个所述反射器连接在一起。
本发明的照明装置使用的布线基板可以是印刷电路板(PCB)或金属芯印刷电路板(MCPCB)，在所述印刷电路板或金属芯印刷电路板上安装多个LED光源，所述多个LED光源对应地配置有通过所述钩件和所述突耳连接起来的多个反射器，形成光源阵列。光源阵列包括线性、长方形、正方形、三角形、多边形或者锯齿形阵列。
本发明的反射器的内表面可以镀有光亮的反光材料，散射元件由透光率在82％至95％的范围内的材料制成。
与现有技术的照明装置不同，本发明的照明装置配置了本发明具有独特设计的反射器，所述反射器的侧壁高度、底部开口和顶部开口的长度的尺寸满足一定的条件。已经发现，在满足本发明的各个比值范围的条件下，由LED光源发出的光穿过散射元件后再经过反射器的内表面反射，照明光束分布曲线图呈现心脏形或者蝙蝠翼形，光束角度约为90°至120°。因此，本发明的照明装置在维持照明强度的同时有效地减小了UGR值，实现了照明装置的UGR值等于或小于19的效果。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1A显示本发明第一实施例的反射器的底视立体示意图。
图1B显示图1A所示的反射器的俯视立体示意图。
图2显示图1A所示的反射器的底视图。
图3显示图1A所示的的反射器的正视图。
图4显示图2中的A-A截面图。
图5显示图2中的B-B截面图。
图6显示两个反射器相连接的示意图。
图7显示根据本发明构造的散射元件的立体图。
图8显示图7所示的散射元件的正视图。
图9显示图7所示的散射元件的俯视图。
图10显示图7所示的散射元件的底视图。
图11显示图1A的反射器与图7的散射元件组装后的俯视立体图。
图12显示图1A的反射器与图7的散射元件组装后的平面剖视图。
图13显示图1A的反射器与图7的散射元件组装后的立体剖视图。
图14所示为包括本发明的多个反射器的反射器模块在组装前的立体图。
图15所示为图14的多个反射器模块在组装后的立体图。
图16所示为本发明第二实施例的反射器的底视立体示意图。
图17显示图16所示的反射器的底视图。
图18显示图16所示的的反射器的正视图。
图19显示图16中的A-A截面图。
图20显示图16中的B-B截面图。
图21显示根据图16所示的反射器的照明样式的示意图。
图22所示为本发明的一实施例的LED照明装置的立体分解图。
图23显示根据图16所示的LED照明装置发出的照明光束分布曲线图。
在各个附图中，相似的参考标号表示相似的部件。
具体实施方式
虽然采用优选实施例来解释和说明本发明，本发明的反射器和散射元件可以采用许多不同的配置、大小、形状和材料来制造。
现在参照附图，图1A和1B以及图2至图5提供了根据本发明第一优选实施例构造的反射器100。在该实施例中，所述反射器100包括反射主体110，反射主体110包括在其顶部和底部开设的顶部开口120和底部开口140。在该实施例中，反射主体110由四个侧壁130A、130B、130C、130D围绕而成，该四个侧壁构成的四面体的纵向截面具有梯形结构的剖面，其中底部开口140比顶部开口120大。在所述四面体中，相对的两个侧壁130A、130B沿所述反射主体的中心垂直轴线Z对称地设置，并且其内表面被分别构造成抛物线的一半延伸形成的截短半抛物面。如图5所示，对称的半抛物线的端点分别自底部开口140的边缘延伸至顶部开口120，直至延伸超出顶部开口120相交，形成抛物线的顶点。在本实施例中，两个半抛物线的端点的连线位于底部开口140的平面上。因此由底部开口140的平面至抛物线的顶点的高度为所述抛物线的高度H。
同样地，相对的两个侧壁130C、130D的设置与两个侧壁130A、130B一样，沿所述反射主体的中心垂直轴线Z对称地设置，并且其内表面被分别构造成所述抛物线的一半延伸形成的截短半抛物面，在此不再赘述。
如图2至图6所示，顶部开口120为正方形开口，边长为l；底部开口140为长方形，长度为L，宽度为W。当然，顶部开口也可以做成长方形开口，底部开口也可以做成正方形开口，或者这两个开口可以做成适当形状的开口。
本发明人发现，如果把反射器100的侧壁高度h与底部开口140的长度设定在一定的比值内，则光源自顶部开口120进入由四个侧壁130A、130B、130C、130D围成的内腔内，经该四个侧壁的反射内表面反射的光束会减小URG值，同时保持均匀的光强度，即照明光束分布曲线图呈现理想的照明样式。底部开口的长度可以是长方形的长度L或宽度W。具体地，把反射器100的侧壁高度h与底部开口140的长度的比值，例如h/L，设定在约0.4至0.7之间，较佳地约0.45至0.55之间，最佳地约0.5，将获得较理想的照明样式，如图23所示。
还发现，把侧壁的高度h与拋物线高度H的比值h/H设定在约0.55至0.75之间，较佳地约0.6至0.7之间，最佳地约0.65，并且把反射器侧壁的高度h与顶部开口的长度l的比值h/l在0.35至0.55之间，较佳地约0.4至0.5之间，最佳地约0.45，获得的照明光束分布曲线图会是更理想的心脏形或者蝙蝠翼形，即URG值低于19，而能够维持较高的光输出、理想的光束宽度和较高的发光效率。
反射器100的侧壁130A、130B、130C、130D的内表面为光滑抛物面，可以镀上光亮的反光材料，以增加光效。从光源发出的光会反射到反射器的内表面上，再经由底部开口140照射到外部。
参看图1B以及图4，在顶部开口120设有约束器，用于将照明装置的散射元件约束在所述反射器的顶部开口120上。如图所示，约束器包括分别设置在顶部开口120的相对两边缘上的突片121，所述两个突片121用于夹持散射元件中相应两侧的边缘，下文将作详细的描述。
参看图1A以及图2和图3，在反射器100的底部开口140的相对两侧130A、130B的边缘朝向顶部开口120形成与所述反射器的中心轴线Z平行的垂直壁160，在每个垂直壁160上形成一或多个侧向突出部分161，所述侧向突出部分161与照明装置的壳体中相应位置上的侧板接合(见图22)，从而将反射器100固定在所述照明装置上。在所示的实施例中，把垂直壁160的高度设定为反射器100的高度的0.25至0.35倍。
如图1B、图2和图5所示，在反射器100的底部开口140的另外两侧壁130C、130D的边缘上分别设有能互相接合的钩件151和突耳152，籍此将相邻的两个反射器100连接在一起(如图6所示)。此外，两个垂直壁160具有朝向同一侧壁130D的方向延伸的延伸部分162，在所述两个延伸部分162上分别设有插孔163；相应地，所述两个垂直壁在靠近侧壁130C的位置分别设有插销164(如图1B和图3所示)，插销164与插孔163互相配合，使得一个反射器的插销164能插入另一个反射器的插孔163，以将该两个反射器连接在一起。
现在参看图7至图10，图中示出了适于与上文描述的反射器100配合使用的散射元件200。散射元件200的基部是一块四方形薄片，其尺寸能闭合反射器100的正方形顶部开口120，将光源发出的光引导散射至反射器100的反射主体的内腔，经反射主体的侧壁反射到照明装置的外部。如图7所示，散射元件200的中心部分210呈圆拱顶，圆拱顶形中心部分210被四个边缘220包围起来。该四个边缘220构成了散射元件200的圆拱顶形中心部分210的垂直侧壁212和反射器100的四个侧壁130A、130B、130C、130D之间的隔离区(stand-offzone)，该隔离区的设置减低了从圆拱顶形中心部分210射向反射器100的杂散光，有利于形成所希望的照明样式。所述隔离区与圆拱顶形中心部分210的高度配合，用于微调照明样式的中心区域。隔离区的设置得太大或太小，都将会减小光强度的整体输出。另外，圆拱顶形中心部分210的高度也有一定的要求，若高度太高，会影响最终的UGR值。例如，圆拱顶形中心部分210的面积是20x20mm，高度是6.5-7mm，则每个隔离区的宽度设定为约5mm，被证明能获得良好的照明样式。从散射元件200中相对的两边缘240C、240D朝向圆拱顶形中心部分210突出的方向分别延伸一垂片230，所述垂片230被构造成能够贴附在反射器100的相应的两个侧壁130C、130D的外表面上，籍此将散射元件200定位并夹固在反射器100的顶部开口120上。
本实施例的散射元件200由具有透光率在82％至95％之间的半透明塑料模塑制成，选用的塑料在1mm厚度的散射率可以在5％至15％之间。
图11至图13示出了反射器100与散射元件200组装后的示意图。如图中所示，散射元件200被安装成其中心轴线Y与反射器100的中心轴线Z重合，散射元件200紧贴地闭合反射器100的顶部开口120并且其圆拱顶形中心部分210朝向反射器100的反射内腔突出。散射元件200的另外两边缘240A、240B被反射器100的顶部开口120的相对两边缘上的突片121夹持住，使得整个散射元件200被夹固在顶部开口120上。参看图9和图10，散射元件200的边缘240C、240D也分别设有侧向定位槽250，在顶部开口120的相应位置上设有与侧向定位槽250互相配合的侧向定位块122(见图1B)。侧向定位槽250与侧向定位块122的接合既有利于散射元件200的定位，也起着加强对散射元件200的夹固。
如上文所讨论，本发明的反射器的结构允许将多个反射器组装起来。图14所示为包括四个反射器的一个反射器模块300的俯视图，该反射器模块300是一体成型的预制件，在该模块中最左边的反射器的侧壁130C设置钩件151和邻近侧壁130C的位置上设置插销164，最右边的反射器侧壁130D则设置突耳152和邻近侧壁130D的位置上设置插孔163。通过将一个反射器模块300的钩件151和插销164与另一个钩件151和插销164的突耳152和插孔163分别结合，就可以使该两个所述的反射器模块300连接在一起，如图15所示为组装后的反射器模块的底视图。以此方式，就能按照实际需要灵活地将配有反射器100的多个LED光源组装成不同的光源阵列，包括但不限于：线性阵列、长方形阵列、正方形阵列、三角形阵列、多边形阵列或者锯齿形阵列等等。
图16至图20所示为本发明第二实施例的反射器400。本实施例与第一实施例主要的不同之处在于：每个侧壁430A、430B、430C、430D的内表面由一圆弧形曲面431和一抛物面432组成。圆弧形曲面431和抛物面432被配置成具有相同的反光材料层。圆弧形曲面431自顶部开口420延伸至侧壁高度的约1/5处，抛物面432自圆弧形曲面431延伸至底部开口440。抛物面432的结构与上文描述的第一实施例的抛物面基本相同，可参考上文关于抛物面的描述，在此不再赘述。圆弧形曲面431的圆弧度或半径R与顶部开口的大小有关，顶部开口的较小，圆弧形曲面431的圆弧度较大；顶部开口的较大，圆弧形曲面431的圆弧度较小。本领域的技术人员应该理解，在顶部开口420与抛物面432之间可以设置两个或以上圆弧形曲面，这取决于反射器的侧壁高度或/和顶部开口的尺寸。
在反射器的顶部开口与侧壁的抛物面之间设置圆弧形曲面的原因在于满足某些场合的需要。在一些场合需要把多个反射器连接起来形成较大型的灯具而需要非常多的反射器，在某些情况下希望减少反射器的数量以降低成本，这必然要增大反射器的尺寸，以满足设计目标。但灯具的高度不能太高以符合天花板有限高度的安装要求并且希望维持低的UGR值。如果要维持反射器的尺寸比值，就要增大反射器的底部开口的长度，但增大底部开口的长度会增大反射器的高度。为了保持反射器的侧壁高度与底部开口的比值落在上文提及的范围内，需要改变反射器的顶部开口附近的结构，即，将反射器的侧壁的抛物面设置在高于顶部开口1/5至1/3处，在抛物面与顶部开口之间设置一或多个圆弧形曲面，用于连接抛物面与顶部开口。圆弧形曲面的圆弧度越大，抛物面至顶部开口的距离越小。由圆弧形曲面构成的反射区仅占整个反射器内表面的面积的约20％至25％。这样的效果是反射器的圆弧形曲面把散射元件200的圆拱顶形中心部分210射出的光更多地往光束的中心反射。然而，由于圆弧形曲面的面积是有限的，而且光源基本上集中照射在散射元件200的中心部分，因此来自圆弧形曲面的反射光对整体照明光束样式影响不大，获得的反射器的照明光束样式基本上仍然维持心脏形或者蝙蝠翼形，如图23所示。
图21所示为第二实施例的反射器的照明样式的示意图。图21清楚地表明，从光源520发出的光被由散射元件200的圆拱顶形中心部分210散射至反射器100的各个侧壁的反射内表面，其中小部分的光被散射至圆弧形曲面431，大部分的光则被散射至反射器的浅抛物面432。如图所示，无论来自圆弧形曲面431还是来自浅抛物面432的光均落在光束中心和反射器的遮光角之间的区域。因此，大大减低了照明装置的眩光。
图22示出了本发明的一实施例的LED照明装置500的立体分解图，所述照明装置采用了本发明第一实施例的反射器100和散射元件200。如图所示，LED照明装置500包括多个连接成线性阵列的反射器100、与反射器100的数量对应的散射元件200、布线基板510、安装在PCB板510上的多个LED光源520、电源单元530、下半壳体540、上半壳体550、支撑块560、螺钉570、散热器以及控制电路。
下半壳体540和上半壳体550连接后形成照明装置500的壳体，把各种电子和机械元件容纳在所述壳体呢。下半壳体540开设有一条纵向通槽542，能让反射光透射出。通槽542的两侧分别设置自下半壳体540的内表面向内延伸的侧板541，所述侧板541被配置成与反射器100的相应侧壁的侧向突出部分161接合，以将反射器100固定在壳体内。下半壳体540可以做成与天花板匹配的颜色，更好地融入照明装置所在的室内环境。电源单元530可以选用现有技术的配置。支撑块560用于支撑和固定电源单元530。
照明装置500的控制电路未示出，该控制电路可以选择地做成与照明装置一体装在布线基板510上，也可以做成与照明装置500分体，带有插拔式接头以便与照明装置500连接。控制电路和散热器不为本发明的要点，本处不做详细描述。
LED光源520可以是LED芯片、LED封装或LED阵列。所有LED光源520可串联和/或并联连接，但是它们沿一条直线轴向地被安装在布线基板510上。就散热器的散热能力和照明装置的光输出效率而言，LED光源的这种一条直线的排列具有成本效益。在本实施例中，每个LED光源520由4至5个LED芯片组成，安装在散热元件200的圆拱顶形中心部分210所围成的空腔内。当需要高功率输出的时候，LED光源520也可以采用LED封装(COB)。
布线基板510由两个印刷电路板(PCB)电连接而成。印刷电路板的铜箔具有良好散热性能，在其上安装LED光源520，从LED光源520产生的热被传递至印刷电路板的较大区域，再被散发出去。布线基板510可以是传统的FR4或CEM类型，或具有更好的热量管理能力的金属芯印刷电路板(MCPCB)。如图所示，布线基板510安装在反射器100的顶部开口120处，而散射元件200位于顶部开口120与LED光源520之间，使得LED光源520完全处于散热元件200的圆拱顶形中心部分210所围成的空腔内。
反射器100和散射元件200的连接可参看图11至图13以及上文有关的描述。在照明装置500中，反射器100的底部开口140朝向下半壳体540。LED光源520发出的光射向散射元件200，散射后经过顶部开口120进入反射器100的反射内腔，再被反射器的各个侧壁的反射内表面反射，经过底部开口140再透过下半壳体540 反射到照明装置500的外部。
众所周知，要减小眩光，必须控制照明装置的照明光束分布，尤其是截止光束的角度。光束角度太大，不但对人眼造成直接眩光，而且照明面积大导致光强度降低。光束角度太小，照明面积减小，趋向于变成点光源，光分布不均匀，也会产生点光源的眩光问题。因此，对室内照明而言，理想的照明光束分布是心脏形或者蝙蝠翼形照明样式，其光束角度大约在90°，确保光束射向目标区域，同时在目标区域及其周围的区域有足够的光亮度。一般来说，截止光束的角度大约为120°，以满足遮光角的要求。心脏形或者蝙蝠翼形照明样式的两个翼区内的高输出显著地增强来自周围墙壁和地板的反射光，因此可增加室内空间的背景光的强度，使室内空间的整体光照更均匀。所以心脏形或蝙蝠翼形照明样式是室内照明的理想样式。
图23显示LED照明装置500发出的照明光束分布曲线图。如图所示，照明装置500发出的照明光束呈心脏形或者蝙蝠翼形，两个翼区具有高的光强度。光束的中心大致上位于500cd/klm，两个翼区大致上位于650cd/klm，两个翼区的最高点大致上在两侧的15°。半功率光束角大致上在45°以内。
根据国际照明委员会(CIE)的制表方法(CIE 117-1995)计算，发现本发明的LED照明装置500在房间尺寸与天花板、墙壁和地板反射指数的全部标准组合中获得的UGR值都小于19。
这表明，本发明的照明装置包含了本发明的反射器，并且设置了与该反射器相配合的散射元件，其输出的光线分布具有心脏形或者蝙蝠翼形照明样式，同时保持照明光束的亮度，即在保持高的照明输出效率的同时能减小统一眩光值(UGR)，提供了舒适的照明。
虽然结合附图描述了本发明的几种较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作。对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (22)

1.一种照明光源用的反射器，包括：
反射主体，所述反射主体具有反射侧壁、由所述反射侧壁的上部构成的顶部开口以及由所述反射侧壁的下部构成的底部开口；
其特征在于，所述侧壁的内表面被构造成拋物线延伸形成的反光抛物面，所述抛物面的拋物线具有两端点和拋物线顶点，所述拋物线顶点相对于所述底部开口更接近所述顶部开口，所述拋物线的两端点的连线与所述拋物线顶点之间的高度为所述拋物线高度H；所述侧壁的高度h与所述底部开口的长度L的比值h/L在0.4至0.7之间。
2.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述侧壁的高度h与所述拋物线高度H的比值h/H在0.55至0.75之间。
3.根据权利要求1或2所述的反射器，其特征在于，所述的反射器侧壁的高度h与所述顶部开口的长度l的比值h/l在0.3至0.55之间。
4.根据权利要求3的反射器，其特征在于，所述侧壁的高度与所述底部开口的长度的比值h/L在0.45至0.55之间，所述侧壁的高度与所述拋物线高度的比值h/H在0.6至0.7之间，并且所述的反射器侧壁的高度h与所述顶部开口的长度l的比值h/l在0.4至0.5之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的反射器，其特征在于，所述反射主体由四个侧壁围绕而成，并且其纵向截面具有梯形结构的剖面，其中所述底部开口比所述顶部开口大。
6.根据权利要求4所述的反射器，其特征在于，所述四个侧壁中相对的两个侧壁沿所述反射主体的中心垂直轴线对称地设置，所述相对的两个侧壁的内表面被构造成所述抛物线的一半延伸形成的半抛物面。
7.根据权利要求4所述的反射器，其特征在于，所述底部开口被构造成长方形开口或正方形开口，所述底部开口的长度包括所述长方形的长度或宽度或者包括所述正方形的边长。
8.根据权利要求4所述的反射器，其特征在于，每个所述侧壁的内表面包括从底部开口至顶部开口的方向上延伸的所述抛物面、以及从所述抛物面延伸至所述顶部开口的一或多个具有不同半径的圆弧形曲面。
9.根据权利要求8所述的反射器，其特征在于，所述侧壁的内表面由一圆弧形曲面和所述抛物面组成，其中所述圆弧形曲面自所述顶部开口延伸至所述侧壁的高度的1/5至1/3处，所述抛物面自所述圆弧形曲面延伸至所述底部开口。
10.一种照明装置，包括：
光源单元，其包括一或多个LED光源；
布线基板，所述一或多个LED光源安装在所述布线基板上；
一或多个散射元件，所述散射元件用于散射所述光源单元发出的光；
其特征在于，所述照明装置还包括与所述散射元件的数量对应的如权利要求1至9中任一项所述的反射器，其中所述散射元件安装在所述LED光源与相应的反射器之间并且被配置成闭合所述相应的反射器的顶部开口，以致于被所述散射元件散射的光被反射器的内表面反射到所述照明装置的外部。
11.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述散射元件为中心部分具有圆拱顶的薄片，所述散射元件被安装成其中心轴线与所述反射器的中心轴线重合并且所述圆拱顶形中心部分朝向所述反射器的侧壁围绕而成的内腔突出。
12.如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述反射器被构造成如权利要求4至9中任一项所述的反射器，所述散射元件被构造成与所述顶部开口配合的四边形，所述四边形的中心部分突出形成所述圆拱顶，其中在所述顶部开口设有约束器，将所述散射元件夹持固定在所述反射器的顶部开口上。
13.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，所述约束器包括分别设置在所述顶部开口的相对两边缘上的突片，所述两个突片用于夹持所述散射元件中相应两侧的边缘；并且从所述散射元件中另外的两边缘朝向所述反射器的底部开口分别延伸一垂片，所述垂片被构造成能够贴附在所述反射器的相应侧壁的外表面上，从而将所述散射元件定位并夹固在所述顶部开口上。
14.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，从所述反射器的底部开口的相对两侧的边缘朝向所述顶部开口形成与所述反射器的中心轴线平行的垂直壁，在每个所述垂直壁上形成一或多个侧向突出部分，所述侧向突出部分与所述照明装置的壳体中相应位置上的开口接合，从而将所述反射器固定在所述照明装置上。
15.如权利要求14所述的照明装置，其特征在于，所述垂直壁的高度是所述反射器的高度的0.25至0.35倍。
16.如权利要求14所述的照明装置，其特征在于，在所述反射器的底部开口的相对的另外两侧的边缘上分别设有能互相接合的钩件和突耳，籍此将相邻的两个所述反射器连接在一起。
17.如权利要求16所述的照明装置，其特征在于，所述两个垂直壁具有朝向所述反射器的同一侧壁的方向延伸的延伸部分，在所述两个延伸部分上分别设有插孔；相应地所述两个垂直壁具有朝向所述反射器的上述侧壁相对的方向分别设有插销，使得一个反射器的插销能插入另一个反射器的插孔，以将相邻的两个所述反射器连接在一起。
18.如权利要求16所述的照明装置，其特征在于，所述布线基板是印刷电路板或金属芯印刷电路板，在所述印刷电路板或金属芯印刷电路板上安装多个LED光源，所述多个LED光源对应地配置有通过所述钩件和所述突耳连接起来的多个反射器，形成光源阵列。
19.如权利要求18所述的照明装置，其特征在于，所述光源阵列包括线性、长方形、正方形、三角形、多边形或者锯齿形阵列。
20.如上述权利要求10至19中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述反射器的内表面镀有光亮的反光材料。
21.如上述权利要求10至19中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述散射元件由透光率在82％至95％的范围内的材料制成。
22.如上述权利要求10至19中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置的UGR值等于或小于19。
CN201610906236.0A 2016-10-18 2016-10-18 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置 Withdrawn CN107965680A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610906236.0A CN107965680A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置
EP17275096.0A EP3312502B1 (en) 2016-10-18 2017-07-03 Reflector for lighting source and lighting device comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610906236.0A CN107965680A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107965680A true CN107965680A (zh) 2018-04-27

Family

ID=59285111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610906236.0A Withdrawn CN107965680A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3312502B1 (zh)
CN (1) CN107965680A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017101118U1 (de) * 2017-02-28 2018-05-30 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchte mit Reflektor-Element sowie Reflektor-Element
CN108870321A (zh) * 2018-07-04 2018-11-23 广州市雅江光电设备有限公司 一种反光碗及应用于彩色投光灯的光学系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU496079B2 (en) * 1974-05-06 1976-09-30 Philips' Industries Limited Reflector cell
EP2265861B1 (en) * 2008-03-13 2014-10-22 Fraen Corporation Reflective variable spot size lighting devices and systems
DE102009049301A1 (de) * 2009-10-13 2011-05-05 Erco Gmbh Leuchte
DE102009047493A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Leuchtvorrichtung und Aufsatzelement zur Befestigung an der Leuchtvorrichtung
JP2011129405A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Electric Corp 照明装置
JP2011171265A (ja) * 2010-01-25 2011-09-01 Panasonic Electric Works Co Ltd 反射板および照明器具
DE102011004683A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Oktalite Lichttechnik GmbH Leuchtanordnung mit einer LED-Platine, einem Reflektor und einem dazwischen angeordneten Distanzring
US8845129B1 (en) * 2011-07-21 2014-09-30 Cooper Technologies Company Method and system for providing an array of modular illumination sources
DE202011107052U1 (de) * 2011-10-21 2012-01-02 Hao Song Reflexionslampenschirm für LED Strahler
EP2713094A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-02 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lamp device and lighting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP3312502A1 (en) 2018-04-25
EP3312502B1 (en) 2020-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8303141B2 (en) Total internal reflection lens with integrated lamp cover
US7008079B2 (en) Composite reflecting surface for linear LED array
CN103858244B (zh) 包括多个发光元件的照明装置
JP6342415B2 (ja) 平坦な照明装置
EP2417386B1 (en) Reflector system for lighting device
JP5650962B2 (ja) 手術用ライト
US9797580B2 (en) LED light fixture
EP2142845A1 (en) Solid state optical system
WO2010113098A1 (en) Reflector with mixing chamber
JP2012059988A (ja) 発光装置及び照明装置
US9695990B2 (en) Arrangement for light emission
TW201441544A (zh) 具有全內反射鏡片之槽形照明系統
US8388178B2 (en) LED cyclorama light
CN206582546U (zh) 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置
CN107965680A (zh) 照明光源用的反射器及包括所述反射器的照明装置
JP2008016314A (ja) Ｌｅｄを用いた光源及びこれを用いた照明装置
CN207486486U (zh) 一种全周光led灯
CN202188343U (zh) 一种带罩led灯具的结构
CN110778990A (zh) 一种反射式和直射式结合的灯具
KR102418684B1 (ko) 조명 장치
US11898741B1 (en) Indirect lighting fixtures with symmetrical light source
CN217843738U (zh) 一种光学元件及具有其的照明灯具
CN219775587U (zh) 一种多功能室内灯
CN214663895U (zh) 一种提高出光均匀度的led照射灯
CN212298672U (zh) 光源模块和壁灯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190520

Address after: 12/F Zhenwan Plaza, 2-4 Rongye Street, Guantang, Kowloon, China

Applicant after: NEONLITE DISTRIBUTION Ltd.

Address before: 31st Floor, Phase II East Chi, 100 Qiaoming Street, Kwun Tong, Kowloon, China

Applicant before: Mass Technology (H.K.) Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180427

WW01 Invention patent application withdrawn after publication