CN117916511A - 照明设备 - Google Patents

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Abstract

一种照明设备(10)包括LED(14)的细长布置结构,该细长布置结构具有沿着长度方向延伸的外行(r1,r2)的LED、以及位于外行(r1,r2)的LED之间的至少一个内行(r3)的LED。内行(r3)的LED的节距(p1)大于沿着第一外行和第二外行(r1,r2)的LED的节距(p2)。因此,通过具有较小节距来减少外行(r1,r2)的斑点。

Description

照明设备
技术领域
本发明涉及照明设备,并且具体地,涉及包括其上安装有LED的细长载体的照明设备。
背景技术
存在不同类型的细长LED照明设备,包括线性照明器和管状LED灯。在所有情况下,LED都是分立单元,例如表面安装LED芯片,其作为规则阵列安装在诸如PCB等基板上。
例如,管状LED灯在每个端部包括用于接收在所谓的G13灯座中的引脚端子。该灯包括塑料或玻璃管(特别是所谓的T8管)、承载LED基板的铝散热器、以及驱动器。
为了实现期望的光发射角度范围、期望的光效率和流明输出,LED基板通常安装在由管限定的光学腔的顶部处,面朝下。
例如,塑料管与塑料灯座一起使用,用螺钉或胶固定,并且LED PCB基板安装在铝制散热器上。该照明器具有良好的机械性能、可靠性和安全性。
例如,玻璃管使用环氧树脂胶固定到灯端盖。包括PCB或柔性电路板的LED基板通常用硅胶粘合到玻璃管的内部。
这种普通类型的照明设备的一个问题是,个体LED芯片可以是可见的。这就产生了一种可见的所谓的“斑点”。如果LED芯片相距足够远,并且来自相邻LED芯片的光输出没有充分混合,从而可以从灯的外部看到个体LED,则会出现这种情况。
减少斑点的一种方法是减少LED之间的节距。然而,这增加了所需要的LED的数目,并且对于给定的期望的总流明输出而言,成本效率较低。
发明内容
本发明由权利要求限定。
根据根据本发明的一个方面的示例,提供了一种照明设备,该照明设备包括:
细长载体;以及
LED的布置结构,沿着细长载体的长度方向,
其中LED的布置结构包括至少第一外行和第二外行的LED、以及至少一个内行的LED,第一外行和第二外行的LED沿着长度方向延伸,至少一个内行的LED位于第一外行的LED与第二外行的LED之间,其中沿着至少一个内行的LED的节距大于沿着第一外行和第二外行的LED的节距。
该照明设备具有多行LED,以便产生期望的光输出通量。然而,不是将LED以规则栅格进行布置,而是一个或多个内行具有比外行大的节距。外行是在横向上更靠近载体的侧部的那些行,并且因此它们更靠近外部世界(当从任何一侧观看照明设备时)。因此,这些行的LED的斑点(即,个体LED芯片的可见性)从照明器外部更明显。通过以较小节距布置这些行(即,LED间隔更紧密),会减少横向视角的斑点。以这种方式,LED的整体布置结构提供更均匀的光外观。针对给定数目的LED,通过以这种方式将LED布置成具有不同LED节距的行,与规则LED阵列相比,尤其是对于具有高透射率管的管状LED灯(TLED),照明设备的总斑点减少。同时,中心强度降低(相对于外行),从而提高了TLED的整体均匀性。
可以有三行LED(位于中间的一行、以及两个外行),但可以有多于三行,其中节距朝向中间逐渐增加。
至少一个内行的LED例如沿着载体的中心线。光输出分布例如在垂直于细长载体的长度方向的平面中左右对称。
照明设备还可以包括围绕载体的透光壳体。它可以是基本透明的,或者更优选地是半透明的,具有漫射或散射功能。这样可以减少可见斑点。
透光壳体例如包括例如具有圆形横截面形状的管。该管可以由塑料或玻璃制成。
载体优选地安装成抵靠管的内表面,远离管的中心轴线。这使从载体到管的光传输距离最大化,并且因此使LED输出光到达管之前的光混合最大化。
该管例如在载体的侧部附近具有壁厚度,该壁厚度大于载体上的LED所面对的相对壁厚度。
这种更大的壁厚度设置在更靠近壁的外行的LED的位置处。更大的壁厚度导致管的材料产生更大的散射,从而进一步减少了那些外行的LED的斑点。
载体例如包括印刷电路板,并且照明设备还包括散热器,印刷电路板附接到散热器。
散热器例如是铝。
照明设备可以包括管状LED或线性照明器。
本发明的这些和其他方面将从下文中描述的(多个)实施例中很清楚并且参考该(多个)实施例来阐明。
附图说明
为了更好地理解本发明,并且更清楚地示出如何实施本发明,现在仅以示例的方式参考附图,在附图中:
图1示出了管状LED灯形式的照明设备;
图2示出了垂直于图1的照明设备的长度方向的横截面。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明。
应当理解,在指示装置、系统和方法的示例性实施例的同时,详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的,而不旨在限制本发明的范围。通过以下描述、所附权利要求和附图,将能够更好地理解本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应当理解,这些图仅仅是示意图,并且不是按比例绘制的。还应当理解,在整个附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
本发明提供了一种照明设备,该照明设备包括LED的细长布置结构,该细长布置结构具有沿着长度方向延伸的外行的LED、以及位于外行的LED之间的至少一个内行的LED。内行的LED的节距大于第一外行和第二外行的LED的节距。因此,通过具有较小节距来减少外行的斑点。
图1以简化示意图的形式示出了管状LED(“TLED”)灯形式的照明设备10。图1在上部图像中示出了透视图,该透视图示出了隐藏的内部细节,并且图1在下部图像中示出了上部图像的一部分的放大图。TLED灯可以用作传统荧光灯管的直接替代品。以这种方式,可以在不具有对现有灯具进行改变的费用的情况下获取固态照明的优点。
照明设备包括细长载体12,诸如刚性或柔性PCB,该细长载体12具有沿着细长载体12的长度方向的LED 14的布置结构。
细长载体12安装在位于外部管状壳体18内的散热器16上,诸如铝散热器。对于管状LED,外部管状壳体18通常是圆柱形塑料或玻璃管。然而,该管可以是非圆形的,并且管状LED因此不限于常规荧光管的圆形轮廓。
载体12安装成抵靠管的内表面,远离管的中心轴线。这使从载体到管的光传输距离最大化,并且因此使LED输出光到达管之前的光混合最大化。
端盖20固定到管的端部,并且包括电连接引脚22。每个端盖具有从端盖20的中心轴线向各自侧偏移的两个引脚22,该中心轴线平行于管状壳体18的细长轴线。每个端盖电连接到内部驱动器板(现在示出)和安装LED的PCB。
根据本发明,LED 14的布置结构包括沿着长度方向延伸的第一外行r1和第二外行r2的LED 14。这些外行沿着载体12的横向侧延伸。在第一外行r1与第二外行r2之间存在内行r3的LED。
沿着内行r3的LED的节距p1大于沿着第一外行r1和第二外行r2的LED的节距p2。
LED的总数(即,在组合的所有行中)被选择以产生期望光输出通量。然而,不是将LED以规则栅格进行布置,而是内行具有比外行大的节距p1。
外行比内行更靠近管状壳体18的内壁。因此,这些外行的LED的斑点(即,个体LED芯片的可见性)通常从照明器外部更明显。在光到达管状壳体之前,光混合较少。因此,由管状壳体产生的散射或扩散在隐藏从外行的LED输出的光的斑点方面不太有效。
由管状壳体的材料产生的扩散或散射水平例如被选择,以实现照明设备的内部结构的期望视觉外观,特别是使详细的内部设计被遮蔽。更透明的壳体将更高效,并且能够更好地控制光输出分布,但更漫射或散射的壳体材料将更好地隐藏LED的斑点。
通过以与中间行相比更小的节距布置外行(即,LED间隔更紧密),斑点减少,特别是对于横向视角而言。以这种方式,LED的整体布置结构提供更均匀的光外观。对于给定数目的LED,通过以这种方式将LED布置成具有不同LED节距的行,与规则LED阵列相比,照明设备的总斑点减少,并且可以使用更透明的壳体材料,这使得能够更好地控制光输出分布。
因此,针对被认为是可接受的给定斑点水平,管状壳体的透光率可以被最大化。
注意,这些行不需要具有完全均匀的节距。因此,节距p1和p2可以被认为是沿着行长度的平均节距。还注意,可以有多于三行。例如,可以有两个或更多个中间行。当存在多于三行时,节距可以朝向载体的中间逐渐增加,或者所有中间行可以具有相同节距。
中间行被示出为沿着载体的中心线。如果有两个(或任意偶数)中间行,则它们可以在中心线的两侧间隔开。输出分布例如在垂直于细长载体的长度方向的平面中左右对称。
图2示出了垂直于照明设备的长度方向的横截面。它示出了三行r1、r2和r3的LED。这表明,与内行r3相比,针对外行r1、r2,到照明设备的横向侧的光路径的长度较短。这种路径长度差导致不同行LED的不同可见斑点,特别是当从侧面而不是从照明设备的正下方观察照明设备时。
从照明设备的侧部发射的光也在LED的主输出强度分布之外(例如,覆盖120度角,但在正常发射方向上具有峰值强度)。因此,在这些陡峭的横向角度下,光强度较低,并且这再次导致LED结构更加可见。同样,这种效应通过上面解释的LED节距选择来补偿。
图2示出了可选附加特征,通过该特征,管状壳体18在载体侧部附近具有壁厚度t1,该壁厚度t1大于载体上的LED所面对(即,与LED载体12相对)的壁厚度t2。
因此,这种更大的壁厚度设置在更靠近管状壳体的壁的外行的LED的位置处。更大的壁厚度导致管的材料产生更大的散射,从而进一步减少了那些外行的LED的斑点。
管状壳体的厚度可以在值t1至t2之间逐渐变化,从而根据不同角度处LED的强度产生逐渐的厚度变化。
上面的示例是针对TLED灯的。然而,本发明可以应用于任何类型的线性照明器,包括容纳在细长壳体中或刚好安装在细长载体之上的LED,以产生光带。线性照明器可以使用透镜或其他光束成形装置或盖来分配光输出,并且不一定具有完全围绕的壳体,诸如管。
通过对附图、本公开和所附权利要求的研究,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求书中,“包括”一词不排除其他元素或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。
仅在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能用于有利的目的。
如果在权利要求或说明书中使用术语“适用于”,则应当注意,术语“适用于”旨在等同于术语“被配置为”。
权利要求中的任何附图标记都不应当被解释为限制范围。

Claims (11)

1.一种照明设备(10),包括:
细长载体(12);以及
LED(14)的布置结构,沿着所述细长载体的长度方向,
其中所述LED的布置结构包括至少第一外行(r1)和第二外行(r2)的LED、以及至少一个内行(r3)的LED,所述第一外行(r1)和所述第二外行(r2)的LED沿着所述长度方向延伸,所述至少一个内行(r3)的LED位于所述第一外行的LED与所述第二外行的LED之间,其中沿着所述至少一个内行(r3)的LED的节距(p1)大于沿着所述第一外行(r1)和所述第二外行(r2)的LED的节距(p2);其中所述透光壳体(18)包括管。
2.根据权利要求1所述的照明设备,其中所述至少一个内行(r3)的LED沿着所述载体(12)的中心线。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备,还包括透光壳体(18),所述透光壳体(18)围绕所述载体。
4.根据权利要求1所述的照明设备,其中所述管具有圆形横截面形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备,其中所述管由塑料或玻璃制成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的照明设备,其中所述载体(12)被安装成抵靠所述管的内表面,远离所述管的中心轴线。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明设备,其中所述管在所述载体的侧部附近具有壁厚度(t1),所述壁厚度(t1)大于所述载体上的所述LED所面对的壁厚度(t2)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明设备,其中所述载体(12)包括印刷电路板,并且所述照明设备还包括散热器(16),所述印刷电路板附接到所述散热器(16)。
9.根据权利要求8所述的照明设备,其中所述散热器(16)是铝。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的照明设备,其中所述照明设备(10)包括管状LED。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的照明设备,其中所述照明设备(10)包括线性照明器。
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