CN201293234Y - 用等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的圆板灯制成的台灯 - Google Patents

Abstract

一种用等截面三角形定向棱镜圆形反光板制成的台灯包括由圆形反光板、灯条、散热框、散热盖组成的圆板灯和灯座。灯座包括固定架、固定架座、支架、轴组件等。圆板灯以匹配方式安装在固定架上，固定架可相对固定架座转动。本台灯可通过支架放置在桌子桌面上，其功率在2.2W－5W，它与所照射桌面保持400～800毫米，照度达100－900Lux。当灯被点亮时，产生高照度灯光使桌面被照明，使用者可通过调节固定架的高度和角度来改变圆板灯向桌面照射的位置和照度，不仅结构简单和使用安全，并有利于选择最佳的光线照射亮度和角度，以满足在桌面上学习和工作时眼睛的舒适感。灯座固定架座下设有电源开关，只需拨动开关拨子就可以将电源接通或断开，而可极大地方便人们日常生活。

Description

用等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的圆板灯制成的台灯

技术领域

本实用新型涉及一种灯具，尤其涉及一种用包含等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的圆板灯制成的台灯。

背景技术

一般，在日常的学习和工作中人们总是希望有一种台灯可达到体积小、抗振动、光线更均匀和柔和、没有眩光，效率高而节能强，使用寿命更长等综合性特点。这样的台灯一直是我们努力追求的方向。

在2004年申请人研究发现在透明塑料材料的一个面上刻有条形三角形微柱棱镜的反光板或者反光片除了在太阳光的照射下具有良好的反射、折射作用外，而且在其上装上发光二极管(LED)等灯体时，还能使反光板整体形成一可起到补充的照明作用的发光面。更没有想到的是作为点光源的一个个发光二极管在棱镜作用下反光板竟变成为一个可用作照明的面光源发光板。这表明无论是平板还是圆形板的微柱棱镜体在它们的边上设置若干低功率、小电流的发光二极管灯体后，这些灯体发出光线会从各个微柱棱镜体中反射出来，能产生有效的照明。

为了把这一研究成果推广到现今的照明领域，申请人又经过对反光板上微柱棱镜布置、灯体的安装结构进行精心研究和反复计算，把圆盘形反光板在定向照明的照明效果上推向到一新的高度。这些新的发明内容揭示在不久前提交的国际专利申请号PCT(CN)/2008/001534的题名“等截面三角形定向棱镜圆形反光板及由其制成的圆板灯”和国际专利申请号PCT(CN)/2008/001533的题名“发光二极管多芯片贴片及装有该贴片制成的灯条”中，援引在此以供参考。应该注意的是，上述国际专利申请的圆板灯包括使包括反光板、散热框、灯条、反射衬片和/或散热板，而且，所述的反光板是由其主题所定义的等截面三角形定向棱镜圆形反光板。

对于所述等截面三角形定向棱镜圆形反光板(简称圆形反光板或反光板)而言，它是指其棱镜面的一个表面上从中心轴线起的径向方向设有多个同心的环状微柱棱镜体，通过中心轴线所作的垂直截面，每一个环状微柱棱镜体的横截面为三角形，呈锯齿形连续分布，其特征在于，所述三角形彼此形状相同截面积相等，距中心轴线最近的一个环状微柱棱镜体的截面三角形顶点距圆形反光板的称为光滑表面的另一个表面的距离最短，向着左右两侧的周边距光滑表面的距离依次逐渐递增，各环状微柱棱镜体的截面三角形顶点的径向连线是两条倾斜的直线，它们与圆形反光板的中心轴线相交于一点，并与圆形反光板的光滑表面均形成夹角α，α小于45度，而各个截面三角形在直径方向上的距离或间距是相等的。

对于所述发光二极管多芯片贴片及装有该贴片制成的灯条，它包括多节贴片和一长条状的线路板。多节贴片的每一节包括串联的四个发光二极管多芯片贴片和一限流电阻，各节贴片则以并联连接；长条状的线路板是在它的一个表面上以高度分为上下两个部分，上部设有电源端子通孔接点、下部设有多个发光二极管贴片电源电极焊盘；它的另一个表面上与发光二极管电源电极位置相背对的部分设有散热铜片。所述各节贴片的发光二极管多芯片贴片各节贴片顺序相间一定距离安置在线路板的发光二极管电源电极上，发光二极管多芯贴片正极和负极分别连接电源端子通孔接点和负极通孔连线焊点，限流电阻焊接在限流电阻通孔焊点并连接于每一节贴片串联的两个发光二极管多芯贴片之间。灯条可以制成长条的或弯成圆形的，安装在反光片和散热框形成的灯槽或圆形反光板和散热框形成的环形灯槽中并使各贴片紧贴灯槽内壁。每一发光二极管多芯贴片包括一封装壳体、多个发光二极管芯片、与发光二极管芯片相应数量的电极和一封装盖，其中，封装壳体是由耐高温塑料或陶瓷制成的，其上表面中央具有一其底面为椭圆形用作安装LED光线发射平台的凹槽；多个发光二极管芯片是以上下一字线排列安装在发射平台上；与发光二极管芯片相应数量的平面分布和尽可能大面积的电极设置在封装壳体的下表面，以中心线对称地配置在下表面两侧，并通过芯片引线与电极连接；封装盖是用硅胶填充于凹槽并覆盖在多个发光二极管芯片上形成的。

所述散热框是圆盘形的，具有中央通口的盘面和一处于盘面周围的环形盘边，它套置在反光板上以使通口所在的盘面边沿搭接在反光板光滑表面边缘部分，并使其盘边的内周壁的下部与反光板的凸缘相对抵接以及内周壁的其余部分与反光板圆柱面形成间隙而构成与中心轴线同轴的凹槽式环形灯槽。

所述散热板是一圆形的板，它是用于盖在装有灯条的反光板上，所以也可称作散热盖。其上表面上设有与板面垂直的多个间隔均布放射形的散热筋、或者同心的环状散热筋，它通过其边沿部分与散热框的盘边的结合而覆盖在反光板上。

所述反射衬片是用于LFD贴片少量散射于棱镜外的光线的反射。它具有反光片近似相同的尺寸，可选用塑料、纸张或金属材料，如铝合金制成，它夹装在片灯和散热框之间。在某些场合，反射衬片可用散热板来代替，其一个面作为反射面，另一个面设置为散热面。

因此，在上述发明专利申请中，可以把由以上圆形反光板、散热框、灯条、反射衬片和/或散热板片灯构成的等截面三角形定向棱镜圆形反光板制成的圆板灯简称为“定向棱镜反光板圆板灯”。

由于等截面三角形定向棱镜反光板圆板灯具有结构合理、反光板反射和出射光线均匀、光线在传输过程中光的能量损失极小，特别是发光二极管所发出的光在反光板内全内反射的传输效率可达到90～99％，具有高效节能、使用安全可靠。但是，所述圆板灯不可能是一种结构形式的，尤其将它们制成灯具时，还需要根据灯具类型在保持其基本结构不变的情况下，配置适用的灯座，以及修改所述圆板灯的部分部件，如圆形反光片、散热板等安装和连接结构，以提供结构精美、性能可靠的等截面三角形定向棱镜圆形反光板的圆板灯制成的台灯。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用包含等截面三角形定向棱镜圆形反光板制成的台灯，该台灯主要是在等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的基础上形成适用于室内学习和工作照明的灯具。

实现上述目的的技术方案是：本实用新型的用等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的圆板灯制成的台灯，所述圆板灯由圆形反光板、散热框、灯条、散热板制成，此外，还包括灯座，它包括：

一固定架，是一前部为支板部和后部为轴套部的圆板灯灯架，所述支板部的前端面设有凹槽，并在该凹槽底部设有一对插座孔，所述轴套部是位于所述支板部后端具有轴孔的中间凸出套；

一固定架座，为矩形的，其前端设有一对具有支承孔又相对平行且与中间凸出套相互补插接的支承臂，其后部设有一安装槽，并在所述支承臂和安装槽之间的固定架座上设有带盖的电源或电器安装室；

支架，是角尺形的，上为支座部和下为支撑部，其中，所述支座部前端安装于固定架座的安装槽上而彼此相对固定；

使固定架座相对固定架转动的轴组件，它安装固定架座的支承孔和固定架的轴套部的轴孔中；

一对插座，各自安装在固定架的座孔中，以与板灯或圆形反光板的两个接线端子相插接。

如以上所述的台灯，其中，所述支板部的前端面是圆弧形的，所述凹槽为一与散热框的边缘外形相适配的弧形槽。

如以上所述的台灯，其中，所述轴组件包括；

阻尼轴，其两端设有螺孔，它插入在固定架座的支承孔和固定架的轴孔中；

两块阻尼铁片，为带有通孔的片件，每一块的最大相对外部尺寸大于固定架轴孔内径，各自从所述阻尼轴的两端套入并使它们位于固定架中间凸出套相对壁前；

两个阻尼弹簧，是螺旋弹簧，各自从所述阻尼轴的两端套在阻尼轴上；

两个阻尼盖板，通过两个阻尼螺栓将固定在固定架座支承孔上，并使两个阻尼弹簧压缩地位于阻尼盖板和阻尼铁片之间。

如以上所述的台灯，其中，还包括电源座和电源开关，它们安装在所述电器安装室中。

如以上所述的台灯，其中，所述支架是由两根不锈钢条弯制而成的构件。

如以上所述的台灯，其中，所述弧形槽槽底设有安装孔，在与安装孔相对的散热框和反光板上设有螺孔以将板灯固定于固定架上。

由上可见，本实用新型的用等截面三角形棱镜定向反光板的圆板灯制成的台灯(以下简称台灯)的基本构造为二个部分，一是圆板灯，二是灯座，圆板灯为所述“定向棱镜反光板圆板灯”，灯座包括固定架、固定架座、支架，固定架座相对固定架转动的轴组件等。本实用新型的台灯可通过灯座的支架安装在工作台或桌面上。当灯内的LED贴片被点亮时，工作台上或桌面上即刻被照明，使用者可以清楚的辨认或观察到在工作台或桌面上书籍和物品，也就是本台灯可保持圆板灯自身发射具有光线均匀、柔和，无频闪等特性的呈乳白色的高照度灯光。

这种台灯一般功率在2.2W-6W，电压12V，圆板灯的直径为210毫米，它和所照射工作台或桌面物件保持400毫米至800毫米的场合下，它们在台面或桌面上单个灯具照度可以达到100-900Lux，并且台灯所设的电源开关设置在固定架座下面，在学习和工作开始或结束时只需一伸手就可接触到，十分方便地将台灯的电源接通或断开。

另外，在其结构上，由于台灯的圆板灯是薄型的，因此所占的空间小。特别是所采用的圆板灯的固定架可相对固定架座转动，就可通过调节固定架的高度和角度来改变圆板灯向桌面照射的位置和照度，不仅结构简单和使用安全，而且有利于使用者选择最佳的光线照射亮度和角度，以满足在桌面上学习和工作时眼睛的舒适感。请参阅图5，这是照度和色温的匹配关系图，本灯具中间区域照度800Lux而灯具LED贴片色温为6500K，灯具灯光显示感觉自然舒适。

显然，以上台灯的优点不仅为使用、安装、节能，安全提供了方便，而且具有更高的效率和使用寿命。

本实用新型与传统的白炽灯或紧凑型荧光灯比较，表现出鲜明的技术进步和LED照明时代感，它将以新一代的灯具进入照明领域并极大地方便人们日常生活。

附图说明

图1是的局部剖视图；

图2是图1中的台灯在固定架和固定架座相对转动到直线位置时的局部剖视的示意图；

图3是本实用新型台灯的灯座中的阻尼铁片的平面视图；

图4a和图4b分别是安装在桌面上的台灯以一定间隔距离向桌面上物件照射的示意图和在该桌面上测试到的距中心不同距离的照度。

图5是照度和色温的匹配关系图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本实用新型的用包含等截面三角形定向棱镜圆形反光板的板灯制成的台灯包括由圆形反光板11、散热框12、灯条13、散热盖14构成的圆板灯，即在上述申请人在国际专利申请号PCT(CN)/2008/001534中所提出的“定向棱镜反光板圆板灯”1和灯座。

台灯的灯座包括一固定架2，固定架座3、支架4、使固定架座相对固定架转动的轴组件5、一对插座6。固定架2作为圆板灯的灯架，由前后两部分组成，前部为支板部21，后部为轴套部22。其中，支板部21的前端面设有凹槽211，并在该凹槽底部设有一对安装插座用的插座孔212和一对圆板灯固定用的安装孔213，轴套部22是从所述支板部21后端中间位置凸出并设有轴孔221的中间凸出套。在本实施例中，支板部21的前端面是圆弧形的，所述凹槽211为一与散热框的边缘外形相适配的弧形槽。此外，在圆板灯安装的情况下，上述凹槽底部所设的安装孔213可通过螺栓10拧入散热框和反光板上设有的螺孔以将圆板灯1固定于固定架2上。

固定架座3为矩形的，其前端设有一对支承臂31，支承臂31是相对平行的并与作为中间凸出套的轴套部22相互补插接的。支承臂31各自具有一同中心轴线的支承孔。在固定架和固定架座安装后支承孔与轴孔221是同轴的。另外，固定架座后部设有两个安装以下所述的支架的安装槽(图中未画出)，并在所述两个安装槽之间的固定架座上设有带盖的电器安装室35。

支架4分为位于上面的支座部和位于下面的支撑部，成角尺形，其中，支座部的前端安装于固定架座的安装槽上而彼此相对固定。实际上，支架4是由两根不锈钢条弯制而成的构件。

使固定架座相对固定架转动的轴组件5包括一阻尼轴51、两块阻尼铁片52、两个阻尼弹簧53、两个阻尼盖板54，其中，阻尼轴51是一长轴，两端设有螺孔，它安装在固定架座的支承孔和固定架的轴套部的轴孔221中。

阻尼铁片52为带有通孔的片件，每一块的最大相对外部尺寸大于固定架的轴孔221内径。在本实施例中，所述最大相对外部尺寸是指一在一圆环形的片体上以中心轴线对称方式设有两个凸起，这两个凸起高度加上圆环形的外径为阻尼铁片的最大相对外部尺寸，如图3所示。两块阻尼铁片52各自可从所述阻尼轴的两端套入，由于其最大相对外部尺寸大于固定架的轴孔221的孔径，而只能使它们位于固定架中间凸出套两侧，即轴套部22的两个相对侧壁前。

阻尼弹簧53是螺旋弹簧，各自从阻尼轴51的两端套入该轴上。

阻尼盖板54是带孔板，用于通过两个阻尼螺栓55固定在固定架座支承孔表面上，并使两个阻尼弹簧53压缩地位于阻尼盖板53和阻尼铁片52之间。这样，阻尼弹簧53将阻尼铁片52紧压于轴套部22的两个相对壁上，在固定架2相对固定架座3转动时，起到对固定架2的阻尼作用，同时弹簧的阻力大于圆板灯1和固定架2的重力，一方面，可通过外力推动固定架转动，另一方面，在去除外力后，固定架通过阻尼用户保持不动。

插座6分别安装在固定架2的插座孔212中，以与板灯1或圆形反光11板的两个接线端子相插接。

在一较佳的实施例中，本实用新型的台灯还包括电源座7和电源开关8，它们安装在所述固定架座3的电器安装室35中，所述电源座7通过导线连接插座6，所述电源开关8串联连接在电源座7和插座6之间。电源座7上可通过由LED恒流源装置引出电源插头9相连接，并可借助电源开关7与灯条13形成电回路。这样，LED恒流源插入市供电电源插座后，只要用手指拨动电源开关7的拨头就可使台灯通过灯条的点亮或熄灭而实现开闭操作。

请参阅图4a和图4b，分别是安装在桌面上的台灯以间隔距离400毫米向桌面照射的示意图和从该桌面上测试到的距中心不同距离的照度。该台灯的圆形反光板直径为210毫米，其中心距物件垂直距离保持在400毫米下，单个台灯在200×200平方厘米的桌面范围内的照度可以达到100Lux-900Lux，如图4b所示。同时，该图中还示出了所测试到的、在向距桌面中心不同距离照射的照度分布，从中央到四周(以三个圆圈方式表示)是逐渐减小。可以看到这种台灯在距桌面400毫米下位于内圈的最大照度为500～900LUX。此外，在结构上，因为圆板灯1的固定架2可以绕固定架座3转动，就能调节圆板灯1的高度和角度来改变向桌面照射的位置和照度，而且还具有的有利方面是，当使用者的眼睛位于400毫米高度朝着圆板灯的灯面看去时，是看不到LED贴片的光源，而灯面上的环状的棱镜折射下来的光线是柔和的，没有眩光，也没有刺眼的不舒适感觉。

根据台灯光线在桌面上的照度分布，本实用新型的台灯有一个很大的优点是：内圈或中间是主要工作区，它的照度约800LUX，外圈或周边是非主要工作区，它的照度是300LUX，照度的过渡相对不大。不然，如果中间是800LUX，而在它的边缘出现一低谷仅为1LUX的照度，那样的照度突变对眼睛是相当不利的，会使眼睛不适应地处于高反差的紧张状态。

另一方面，尽管如上所述，人眼在与圆板灯同样高度是看不到LED贴片的光源，但是应该了解到台灯的顶部是透光的，可从圆板灯的顶部散热板14上透出光线。如此，虽然这些向上发射的光占据了灯具一定的发射功率，但是它能把台灯周围的环境给照亮了。如果情况相反，台灯在照明时只有往下照射的光线，而且过于集中，这样的照明会在有限的面积上产生很高的照度，而在照射范围又不大的情况下，人们在使用一段时间后往往会出现视觉疲劳。

请参阅图5，众所周知灯具的色温越低所发出的灯光越偏黄色，色温越高所发出的灯光越偏蓝色，而本实用新型的台灯的色温可达到6500K，在桌面中间位置的照度分布，也就是内圈照度平均在800LUX，对照图5的X轴(色温)和Y轴(照度)坐标找到交点，该交点处在“感觉自然”舒适区域。

Claims (6)

1.一种用等截面三角形定向棱镜圆形反光板和灯条的圆板灯制成的台灯，所述圆板灯由圆形反光板、散热框、灯条、散热板制成，其特征在于，还包括灯座，它包括：

一固定架，是一前部为支板部和后部为轴套部的圆板灯灯架，所述支板部的前端面设有凹槽，并在该凹槽底部设有一对插座孔，所述轴套部是位于所述支板部后端具有轴孔的中间凸出套；

一固定架座，为矩形的，其前端设有一对具有支承孔又相对平行且与中间凸出套相互补插接的支承臂，其后部设有一安装槽，并在所述支承臂和安装槽之间的固定架座上设有带盖的电源或电器安装室；

支架，是角尺形的，上为支座部和下为支撑部，其中，所述支座部前端安装于固定架座的安装槽上而彼此相对固定；

使固定架座相对固定架转动的轴组件，它安装固定架座的支承孔和固定架的轴套部的轴孔中；

一对插座，各自安装在固定架的座孔中，以与板灯或圆形反光板的两个接线端子相插接。

2.如权利要求1所述的台灯，其特征在于，所述支板部的前端面是圆弧形的，所述凹槽为一与散热框的边缘外形相适配的弧形槽。

3.如权利要求1所述的台灯，其特征在于，所述轴组件包括；

阻尼轴，其两端设有螺孔，它插入在固定架座的支承孔和固定架的轴孔中；

两块阻尼铁片，为带有通孔的片件，每一块的最大相对外部尺寸大于固定架轴孔内径，各自从所述阻尼轴的两端套入并使它们位于固定架中间凸出套相对壁前；

两个阻尼弹簧，是螺旋弹簧，各自从所述阻尼轴的两端套在阻尼轴上；

两个阻尼盖板，通过两个阻尼螺栓将固定在固定架座支承孔上，并使两个阻尼弹簧压缩地位于阻尼盖板和阻尼铁片之间。

4.如权利要求1所述的台灯，其特征在于，还包括电源座和电源开关，它们安装在所述电器安装室中。

5.如权利要求1所述的台灯，其特征在于，所述支架是由两根不锈钢条弯制而成的构件。

6.如权利要求1所述的台灯，其特征在于，所述弧形槽槽底设有安装孔，在与安装孔相对的散热框和反光板上设有螺孔以将板灯固定于固定架上。

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