CN202177029U - 灯罩、投光灯及照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种灯罩、投光灯及照明设备。根据本实用新型的灯罩包括侧面和底面，其中底面布置在侧面的一端，侧面的与底面相对的另一端为顶面开口，并且其中灯罩侧面的内表面的曲面形状具有对称轴，并且过所述对称轴截取的所有侧面内表面曲线具有相同的形状并满足同一二次贝塞尔曲线。通过采用本实用新型所提供的灯罩、投光灯或者照明设备，能够产生大直径、无色斑、无亮点的光斑，并且提高了光效。

Description

灯罩、投光灯及照明设备

技术领域

本实用新型涉及照明领域，更具体地说，本实用新型涉及一种灯罩、采用了该灯罩的投光灯、以及采用了该灯罩或该投光灯的照明设备。

背景技术

传统的投光灯光源主要是金属卤素灯、钠黄灯等，其特点为球面发光(可看作点发光)。现有的这些投光灯的光源功率大，流明数较高；并且其中的反射器多为广角反射器(光束角大于30度)。

如果采用传统的投光灯光源，那么照射范围下光斑比较明显，但是这种传统的投光灯光源的整体效率不高。此外，传统的投光灯光源还存在其它缺点，例如，卤素灯还存在寿命较短的缺点，而钠黄灯则还存在显色性比较低的缺点，而且传统的投光灯光源所照射出来的光斑中会存在比较明显的色斑和/或亮点。

因此，希望能够提出一种产生大直径、无色斑、无亮点的光斑的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供产生大直径、无色斑、无亮点的光斑的灯罩、以及采用了该灯罩的高效率的投光灯及照明设备。

根据本实用新型的第一方面，提供一种灯罩，其包括：侧面和底面，其中底面布置在侧面的一端，侧面的与底面相对的另一端为顶面开口，并且其中灯罩侧面的内表面的曲面形状具有对称轴，并且过所述对称轴截取的所有侧面内表面曲线具有相同的形状并满足同一二次贝塞尔曲线。

优选地，在上述灯罩中，所述二次贝塞尔曲线的表达式为：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

其中，t表示权重，P₁为二次贝塞尔曲线的控制点，P₀为二次贝塞尔曲线的起点，P₂为二次贝塞尔曲线的终点；并且P₀对应于所述侧面内表面曲线与底面相交的点，P₂对应于所述侧面内表面曲线与顶面开口相交的点。

优选地，在上述灯罩中，所述顶面开口处布置有透光罩。

优选地，在上述灯罩中，灯罩侧面的外表面经过了亮光氧化处理。

优选地，在上述灯罩中，灯罩侧面的内表面的反射率至少为80％。

优选地，在上述灯罩中，底面的半径为85mm，顶面开口的半径为252.95mm，灯罩在所述对称抽的方向上的长度为357.26mm，并且其中二次贝塞尔曲线满足：权重＝0.51958，控制点的位置参数＝0.24254，控制点的大小参数＝174.02。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种投光灯，其采用了根据本实用新型的第一方面所述的灯罩。

优选地，在上述投光灯中，灯罩内部的底面表面上布置有第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片、和第四LED芯片，其中第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片均匀地围绕第四LED芯片布置。

优选地，在上述投光灯中，灯罩外部的底面表面上布置有散热器。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种照明设备，其采用了根据本实用新型的第一方面所述的灯罩或采用了本实用新型的第二方面所述的投光灯。

根据本实用新型，通过采用上述灯罩、投光灯或者照明设备，能够产生大直径、无色斑、无亮点的光斑，并且提高了光效。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本实用新型有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的灯罩的立体示图。

图2示意性地示出了根据本实用新型实施例的灯罩的剖视图。

图3示意性地示出了模拟得到的本实用新型的具体实施例所采用的二次贝塞尔曲线的一个具体示例。

图4示意性地示出了根据本实用新型另一具体实施例的灯罩的剖视图。

图5示意性地示出了根据本实用新型实施例的投光灯的示意图。

图6示意性地示出了根据本实用新型实施例的投光灯的立体示图。

需要说明的是，附图用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本实用新型的内容进行详细描述。

图1示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的灯罩的立体示图。图2示意性地示出了图1所示的灯罩的剖视图。

如图1和图2所示，灯罩1包括侧面10和底面11。其中，灯罩1的侧面10的内表面的曲线具有对称抽AA。图2实际上示出了经过对称抽AA所截取的灯罩1的剖视图。

更具体地说，在本实用新型实施例中，灯罩1包括侧面10和底面11，其中底面11布置在侧面10的一端，侧面10的与底面11相对的另一端为顶面开口，并且其中灯罩侧面10的内表面的曲面形状具有对称轴AA，并且过所述对称轴截取的所有侧面内表面曲线具有相同的形状并满足同一二次贝塞尔曲线。

优选地，在上述灯罩中，所述二次贝塞尔曲线的表达式为：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

其中，t表示权重，P₁为二次贝塞尔曲线的控制点，P₀为二次贝塞尔曲线的起点，P₂为二次贝塞尔曲线的终点。并且其中，P₀对应于所述侧面内表面曲线与底面相交的点，P₂对应于所述侧面内表面曲线与顶面开口相交的点。

关于贝塞尔曲线，简要说明如下。贝塞尔曲线(Bézier curve)不像抛物样条曲线那样由型值点确定，它通过一组多边形折线的多个顶点唯一地定义出来；其中多边形折线又称特征多边形，顶点又称为控制点。在多边折线的各个顶点中，只有第1点和最后1点在曲线上。顶点用于定义曲线的阶次和形状，如n+1个顶点定义n次多项式。贝塞尔曲线的形状趋向于多边形折线的形状，若改变顶点则改变曲线形状，因此它被用于外形设计。特征多边形的第一条边和最后一条边表示出起点和终点的切线方向。本实施例采用了二次贝塞尔曲线。并且，由于贝塞尔曲线的其它更多具体内容是本领域公知的，因此在此不再赘述。

更具体地，从另一个角度来说，实际上可以这样设计灯罩1的侧面内表面形状。即，首先绘制一条满足二次方贝塞尔的曲线，随后将所绘制的曲线以上述对称轴AA为旋转轴旋转，就形成了一个两端为圆形、中间成贝塞尔曲线的灯罩侧面内表面形状。

优选地，灯罩侧面11的外表面经过了亮光氧化处理。进一步优选地，灯罩侧面11的内表面的反射率至少为80％。例如，灯罩侧面的材料为反射率至少为80％的铝。

图3示意性地示出了模拟得到的本实用新型的具体实施例所采用的二次贝塞尔曲线的一个具体示例。在该具体优选示例中，底面11的半径为85mm(图3中的二次贝塞尔曲线的起点P₁的纵坐标，即前面大小F)，顶面开口的半径为252.95mm(图3中的二次贝塞尔曲线的终点P₂的纵坐标，即后面大小R)，灯罩1在所述对称抽AA的方向上的长度为357.26mm(图3中的二次贝塞尔曲线的终点P₂的横坐标)，并且其中二次贝塞尔曲线满足：权重t＝0.51958(可设置参数)，控制点P₁的位置参数＝0.24254(与控制点P₁的横坐标相关的数值，具体说，该数据0.24254在图中表示为总长除以控制点P₁的横坐标得到的值)，控制点P₁的大小参数＝174.02(图3中的二次贝塞尔曲线的控制点P₁的纵坐标)。

即，将图3所示的二次贝塞尔曲线以横坐标为旋转轴进行旋转，就形成了一个两端为圆形、中间成贝塞尔曲线的灯罩侧面内表面形状。

图4示意性地示出了根据本实用新型另一具体实施例的灯罩的剖视图。具体地说，在本实施例中，可以在图1和图2所示的灯罩1的开口处安装透光罩12(例如钢化玻璃制成的透光罩)，从而通过透光罩12来保护灯罩内部的部件。

当灯具(投光灯、照明设备)采用了上述灯罩时，可产生大直径、无色斑、无亮点的光斑，并且可提高灯具的光效。

需要说明的是，在所有附图中，都示出了灯罩侧面外表面与灯罩侧面内表面的形状一致的情况，但是这只是优选情况。实际上，在具体应用时，灯罩侧面外表面可以具有其它任意合适的形状，而不是必须与灯罩侧面内表面的形状一致。

并且，本领域技术人员可以理解的是，例如图1所示，灯罩开口处具有镶边，经过对称轴AA所截取的侧面10的曲线(二次贝塞尔曲线)并不包含该镶边部分。然而，采用该镶边的灯罩并不影响本实用新型的实施。因此，本领域技术人员应该认识到，诸如此类的改进也落入本实用新型的保护范围。

图5示意性地示出了根据本实用新型实施例的投光灯的示意图。

如图5所示，根据该实施例的投光灯2采用了图1至图4所示的灯罩。并且，灯罩1内部的底面11表面上布置有第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3、和第四LED芯片L0，其中第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3均匀地围绕在第四LED芯片L0布置。更具体地说，第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3的中心分别第四LED芯片L0的中心相连接所形成的三条线相互成120度夹角。

本领域技术人员可以理解的是，在所有附图中，灯罩1内部的底面11都示出为完全平坦的形状，但是，这仅仅是优选示例。在具体应用中，灯罩1内部的底面11可以不完全平坦，而是只要能够使得其上布置的第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3、和第四LED芯片L0能够在与对称轴AA相垂直的表面上形成上述形状的布置即可。

通过上述布置的LED芯片与灯罩相结合，所得到的透光灯在高度为20米的照射范围下，照射出的光斑直径很大，中心照度高，并且等到的光斑无色斑、无亮点，且灯具的光效高，减少光损失。

需要说明的是，上述第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3、和第四LED芯片L0的LED芯片布置是一种优选实施例，该布置方式与灯罩的配合得到的效果是最佳的。但是，在本实施例的其它实施例中，同样可以采用其它方式布置的LED芯片，这些其它方式布置的LED芯片与灯罩的配合虽然不能达到最佳效果，但是也能得到比现有技术更好的效果(光斑无色斑、无亮点、光效高、光损失少)。

并且，在一个具体示例中，第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3的功率为30W，第四LED芯片L0功率为50W，从而形成集成封装的大功率LED。并且，其中优选地，灯罩(同时用作反射器)的侧面内表面符合二次贝塞尔函数，灯罩侧面的材质选用反射率大于80％的高纯度铝(例如AL1050和AL1070)来实现。

在该具体情况下，投光灯满足高度为20米的照射范围下，照射出的光斑直径大于10米，中心照度高于100lx(勒克斯)；且光斑无色斑，无亮点。透光灯的光效完全可替换同等效果的450W金属卤素灯。

上述配置的光源并非传统的4∏发光光源，而是一个2∏发光的LED光源，所以，在内部侧面形状面型设计上，本实用新型并未采取双曲面以达到准直光，而是采用贝塞尔曲线；并且，通过对本实用新型的满足二次方贝塞尔曲线的内部侧面形状面型进行仿真，以及在做成实体之后进行测试，均发现其能达到大直径、无色斑、无亮点的光斑。

此外，由于侧面面型作了亮光氧化处理，从而能实现高光效；进一步地，用AL1070做为材料(AL纯度高，反光效率高)，进一步提高了光效。

图6示意性地示出了根据本实用新型实施例的投光灯的立体示图。其中更清楚地示出了根据本实用新型实施例的投光灯的结构。

优选地，在上述投光灯中，灯罩外部的底面表面上布置有散热器3。

需要说明的是，为了清楚地表示灯的内部结构，图5和图6中未具体示出图4所示的透光罩12(例如钢化玻璃透光罩)，但是本领域技术人员可以理解的是，图5和图6所示的投光灯优选地同样布置有透光罩，从而通过透光罩12来保护灯罩内部的LED芯片(例如，第一LED芯片L1、第二LED芯片L2、第三LED芯片L3、和第四LED芯片L0)。

在本发明进一步的实施例中，本发明还涉及任何采用了上述灯罩或者上述投光灯的照明设备。

对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本实用新型的范围的情况下对本实用新型进行各种改变和变形。本领域技术人员可以理解的是，所描述的实施例仅用于说明本实用新型，而不是限制本实用新型；本实用新型并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种灯罩，包括侧面和底面，其中底面布置在侧面的一端，侧面的与底面相对的另一端为顶面开口，其特征在于灯罩侧面的内表面的曲面形状具有对称轴，并且过所述对称轴截取的所有侧面内表面曲线具有相同的形状并满足同一二次贝塞尔曲线。

2.根据权利要求1所述的灯罩，其特征在于，所述二次贝塞尔曲线的表达式为：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

其中，t表示权重，P₁为二次贝塞尔曲线的控制点，P₀为二次贝塞尔曲线的起点，P₂为二次贝塞尔曲线的终点；并且P₀对应于所述侧面内表面曲线与底面相交的点，P₂对应于所述侧面内表面曲线与顶面开口相交的点。

3.根据权利要求1或2所述的灯罩，其特征在于，所述顶面开口处布置有透光罩。

4.根据权利要求1或2所述的灯罩，其特征在于，灯罩侧面的外表面经过了亮光氧化处理。

5.根据权利要求1或2所述的灯罩，其特征在于，灯罩侧面的内表面的反射率至少为80％。

6.根据权利要求2所述的灯罩，其特征在于，底面的半径为85mm，顶面开口的半径为252.95mm，灯罩在所述对称抽的方向上的长度为357.26mm，并且其中二次贝塞尔曲线满足：权重＝0.51958，控制点的位置参数＝0.24254，控制点的大小参数＝174.02。

7.一种投光灯，其特征在于采用了权利要求1至6之一所述的灯罩。

8.根据权利要求7所述的投光灯，其特征在于，灯罩内部的底面表面上布置有第一LED芯片、第LED芯片、第三LED芯片、和第四LED芯片，其中第一LED芯片、第LED芯片、第三LED芯片均匀地围绕第四LED芯片布置。

9.根据权利要求7或8所述的投光灯，其特征在于，灯罩外部的底面表面上布置有散热器。

10.一种照明设备，其特征在于采用了权利要求1至6之一所述的灯罩或采用了权利要求7至9之一所述的投光灯。

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