CN208123913U - 照明组件以及相关的灯具 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例提供了一种照明组件以及相关的灯具。在此描述的照明组件包括：光源，包括至少一个发光元件；导光板，包括光输入表面，所述光输入表面为平面；以及弹性透光元件，被布置在所述光源和所述光输入表面之间，并且在一侧包围所述至少一个发光元件和在另一侧抵靠所述光输入表面，其中所述光输入表面被布置为经由所述弹性透光元件接收从所述光源发射的光。本公开的照明组件可以避免空间间隙随温度变化所导致的光耦合效率的变化，从而提供稳定的流明输出。

Description

照明组件以及相关的灯具

技术领域

本申请涉及照明领域，并且更具体地，涉及一种照明组件以及包括该照明组件的灯具。

背景技术

随着发光二极管(LED)技术的发展和广泛应用，目前LED灯的产品的种类丰富，这些产品中特别地包括LED面板灯。LED面板灯通常包括光源和导光板，其中光经过高透光率的导光板后形成一种均匀的平面发光效果，而且照度均匀、光线柔和、舒适且不失明亮。

然而，目前的LED面板灯产品的一个大的挑战在于难以保持稳定的流明输出。具体地，目前的LED面板灯中的LED光源和导光板之间存在空气间隙，由于导光板的热胀冷缩将导致上述间隙难以保持恒定，这反过来影响LED光源和导光板之间的光耦合，从而影响LED光源到导光板之间的耦合效率，由此导致不稳定的流明输出。

此外，导光板通常由热膨胀系数相对较高的塑料制成，而安装导光板的外部壳体通常由热膨胀系数相对较低的金属制成。因此，导光板和外部壳体之间的热膨胀系数的不匹配可能导致导光板在金属壳体内发生变形，这是不期望的。

实用新型内容

鉴于以上，本公开的实施例提供一种能够至少克服或者缓解现有技术中所存在的一个或多个技术问题的照明组件。

根据本公开的第一方面，提供了一种照明组件。该照明组件包括：光源，包括至少一个发光元件；导光板，包括光输入表面，所述光输入表面为平面；以及弹性透光元件，被布置在所述光源和所述光输入表面之间，并且在一侧包围所述至少一个发光元件和在另一侧抵靠所述光输入表面；其中所述光输入表面被布置为经由所述弹性透光元件接收从所述光源发射的光。

通过上述照明组件，光源和导光板之间可以经由弹性透光元件而不是空气间隙耦合，从而避免空间间隙随温度变化所导致光耦合效率的变化。此外，弹性透光元件还可以适当弹性变形，以允许导光板的尺寸随温度的变化，从而缓解应力对导光板产生的影响。

根据本公开的一些实施例，弹性透光元件包括至少一个透镜元件，其分别覆盖所述至少一个发光元件中的对应发光元件。在这样的实施例中，该至少一个透镜元件可以促进从发光元件到导光板的光输入的良好耦合。

根据本公开的一些实施例，所述至少一个透镜元件包括多个透镜元件，所述多个透镜元件彼此单独形成。在这样的实施例中，这些透镜元件单独形成可以允许针对每个发光元件单独地设计对应的透镜元件，从而提高发光元件到导光板的耦合效率。

根据本公开的一些实施例，所述至少一个透镜元件包括多个透镜元件，所述多个透镜元件一体成型。在这样的实施例中，这些透镜元件一体成型可以有利地促进弹性透光元件的制造，从而降低弹性透光元件的制造成本。

根据本公开的一些实施例，所述至少一个透镜元件包括凸起侧和与所述凸起侧相对的封装侧，所述凸起侧抵靠所述光输入表面，所述封装侧覆盖所述至少一个发光元件。在这样的实施例中，该透镜元件的这种布置方式使得可以在一侧有效地接收来自发光元件发射的光，而在另一侧紧密靠近导光板，从而避免透镜元件和导光板之间的空气间隙。

根据本公开的一些实施例，所述光源还包括印刷电路板，所述弹性透光元件抵靠所述印刷电路板。在这样的实施例中，印刷电路板的存在可以允许弹性透光元件抵靠在印刷电路板上而不是发光元件上，从而有效地保护发光元件免受到外力的影响。

根据本公开的一些实施例，每个所述透镜元件的中心部分的厚度大于周边部分的厚度。在这样的实施例中，这种透镜元件的设计可以压缩从发光元件发射的光的输出角，从而提高从发光元件到导光板的耦合效率。

根据本公开的一些实施例，所述弹性透光元件被构造成注塑成型或灌胶在所述光源的所述至少一个发光元件上。在这样的实施例中，该注塑成型的方式简单易行，可以允许弹性透光元件的快速制造。

根据本公开的一些实施例，所述导光板由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其它透明导光材料制成，并且所述弹性透光元件由硅树脂制成。在这样的实施例中，PMMA或其它透明导光材料具有良好的透光性，而硅树脂可以以弹性变形的方式吸收PMMA或其它透明导光材料由于温度所导致的尺寸变化。

根据本公开的第二方面，提供了一种灯具。该灯具包括前述任一项所述的照明组件，以及用于驱动所述照明组件的驱动器件。通过照明组件中所包括的弹性透光元件，所以该灯具能够具有非常稳定的流明输出，并且可以很好地保护灯具中的导光板。

附图说明

在附图中，相似/相同的附图标记通常贯穿不同视图而指代相似/相同的部分。附图并不必按比例绘制，而是通常强调对本实用新型的原理的图示。在附图中：

图1示出了现有技术的典型的面板灯的分解示意图；

图2示出了现有技术的典型的面板灯的整体示意图；

图3示出了根据本公开的一个示例实施例的面板灯的横截面示意图；

图4示出了如图3所示的实施例中的弹性透光元件的第一示例结构示意图；

图5示出了图4所示的弹性透光元件的第一示例结构的变型；

图6示出了本公开的弹性透光元件的第二示例结构示意图；以及

图7示出了图6所示的弹性透光元件布置在面板灯中的横截面示意图。

具体实施方式

以下将参考附图对本公开的各个实施例进行详细描述。实施例的一个或多个示例由附图所示出。实施例通过本公开的阐述所提供，并且不旨在作为对本公开的限制。例如，作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可能在另一个实施例中被使用以生成又一进一步的实施例。本公开旨在包括属于本公开范围和精神的这些和其他修改和变化。

图1示出了现有技术的典型的面板灯200’的分解示意图。如图1所示，现有技术的典型的面板灯200’主要包括光学部件和相应的安装部件，其中光学部件可以包括光源210’、导光板220’、扩散板230’和反射器250’，安装部件可以包括金属框架240’、内支架260’、填充泡沫270’、背板280’和若干螺丝290’。需要说明的是，上述光学部件和安装部件的构成均仅仅是示例，在其他现有的面板灯中，光学部件和安装部件的构成可以有所变化。

具体地，光源210’可以被布置在导光板220’的至少一侧，并且向导光板220’发射光。作为示例，光源210’例如可以包括一个或多个发光二极管(LED)。

导光板220’被配置成从其一侧或多侧接收由光源210’发射的光，并且向扩散板230’出射光。扩散板230’被设置成使从扩散板230’出射的光均匀化，从而产生均匀的照明光。将会理解，均匀的照明光特别地有利于环境空间(诸如，办公室等)的照明。

为了提高从扩散板230’出射光的效率，在导光板220’的与扩散板230’相对的一侧还可以布置有反射器250’。反射器250’被配置成朝向扩散板230’的方向反射光，从而提高光的利用率。

金属框架240’可以用于整体保持面板灯200’内的上述光学部件。内支架260’可以在金属框架240’内保持导光板220’处于适当的位置。背板280’可以从背面支撑导光板220’等部件。导光板220’(以及背侧布置的反射器250’)和背板280’之间的间隙可由填充泡沫270’来填充。面板灯200’的各个部件可以借助于螺丝290’之类的紧固件被整体上紧固在一起。这些安装部件的结构和功能是已知的，故而在此省略对它们的进一步的详细描述。

图2示出了现有技术的这种典型的面板灯200’的整体示意图。这种面板灯200’可以特别适合地安装在各种环境空间(诸如，办公室等)中以产生均匀的、舒适的照明。

如上文所讨论的，传统面板灯200’存在的技术问题在于：光源和导光板之间的间隙由于热胀冷缩而无法保持恒定，从而导致不稳定的流明输出；以及导光板在金属壳体的限制的情况下可能随温度发生变形。

为了解决或缓解上述技术问题中的一个或多个技术问题，本公开的构思在于在光源和导光板之间设置弹性透光元件，从而既提供光源和导光板之间的充分地基本恒定的光耦合，以避免不稳定的流明输出，同时又能够作为缓冲元件以缓解外部对导光板的应力所导致的变形。

下面以面板灯作为示例来描述的本公开的弹性透光元件的应用场景。将会理解，本公开的弹性透光元件并不限于以下描述的面板灯，而是可以适用于包括光源和导光板在内的现在已知或将来开发的任意灯具。

图3示出了根据本公开的一个示例实施例的面板灯的横截面示意图。如图3所示，面板灯200包括光源110和导光板150。导光板150至少包括光输入表面151、光出射表面152和光反射表面153。光输入表面151可以用于接收从光源110入射的光，光反射表面153可以用于朝向光出射表面152至少部分地反射来自光输入表面151的光，以及光出射表面152可以用于向外部发出用于照明的光。

在一些实施例中，导光板150例如可以被制造为扁平的长方体形状。光输入表面151可以为导光板150的一个或多个侧面。光出射表面152和光反射表面153可以为导光板150的彼此平行的上下表面。在一些实施例中，光输入表面151、光出射表面152和光反射表面153三者可以均为平面。然而，将会理解，在其他实施例中，导光板150可以具有不同于扁平的长方体形状的其他形状，以及光输入表面151并不必需为导光板150的一个或多个侧面。例如，光输入表面151还可以为导光板150的上表面或下表面。

在一些实施例中，导光板150可以由透光材料制成，该透光材料包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。PMMA具有良好的透光性，同时易于成型，且成本低廉。

光源110可以被布置在导光板150的一个或多个侧面，从而形成侧入式的光源布置。当以这种方式进行布置时，光源110向位于导光板150的侧面的光输入表面发射光，光进而经由该光输入表面耦合到导光板中。作为示例，图3的实施例中示出了光源110被布置在导光板150的一个侧面。然而，将会理解，在其他实施例中，光源110还可以被布置在导光板150的其他侧面。在多个侧面布置光源110可以增加耦合到导光板150的光量，从而提高面板灯200的亮度和均匀度。特别地，在一些实施例中，光源110的宽度尺寸可以与导光板150的厚度相匹配，从而保证来自光源的光可以充分地入射到导光板150中。此外，在备选的一些实施例中，光源110还可能被布置在导光板150的底面，从而形成底入式的光源布置。

光源110可以包括一个或多个发光元件112。在一些实施例中，一个或多个发光元件112可以形成条形阵列，并且可以被布置在基板111上。基板111可以例如为印刷电路板(PCB)。发光元件112适于发射任意波长或颜色的光。发光元件112包括但不限于发光二极管(LED)。进一步地，在一些实施例中，光源110可以被布置成平行于导光板150的光输入表面151延伸，并且朝向光输入表面151发射光。

本公开的面板灯200还可以包括诸如扩散板、反射器、金属框架、内支架、背板、若干螺丝等的其他部件。这些部件都是本领域已知的，在此将省略对它们的进一步的详细描述。

在此描述的面板灯200与传统面板灯200’的不同在于，面板灯200还包括布置在光源110和导光板150的光输入表面151之间的弹性透光元件120。弹性透光元件120本身是弹性的，并且可以适当变形。弹性透光元件120可以例如由弹性材料制成。在本公开的各实施例中，上述弹性材料包括但不限于硅树脂。由于弹性透光元件120可以适当变形，因此，它可以以弹性变形的方式吸收导光板由于温度所导致的尺寸变化，从而缓解或避免对导光板150产生过度的应力损害。

在一些实施例中，上述弹性透光元件120可以一侧包围或覆盖发光元件，而另一侧抵靠或紧密接触导光板150的光输入表面151。在发光元件112被布置在基板111(例如PCB板)上的实施例中，弹性透光元件120可以一侧抵靠发光元件112所在的基板111，以避免弹性透光元件120对发光元件112产生应力；弹性透光元件120的另一侧可以抵靠导光板150的光输入表面151，以保持弹性透光元件120与导光板150之间的紧密接触。

进一步地，在一些实施例中，弹性透光元件120可以以略微变形的方式紧密接触或抵靠导光板，从而使得无论导光板的尺寸如何随温度变化，弹性透光元件120都可以始终紧密接触或抵靠导光板150的光输入表面151。备选地或附加地，在一些实施例中，弹性透光元件120的尺寸可以被布置成与光源110和导光板150两者的尺寸相匹配，以充分地将光源110所发射的光耦合到导光板150中。

上述将弹性透光元件120一侧包围或覆盖发光元件，而另一侧抵靠或紧密接触导光板150的光输入表面151的布置是有利的。一方面，光源110发射的光可以基本上经由弹性透光元件120耦合到导光板的光输入表面151，而无需经由现有技术中的从光源到导光板的空气耦合。由此，可以避免由于空气间隙随温度变化的不稳定所导致的耦合效率的显著变化，从而提高流明输出的稳定性。另一方面，由于弹性透光元件120本身是弹性的，其可以在一定程度上变形，从而容许导光板随温度的热胀冷缩所造成的尺寸变化，这避免了导光板受到环境应力的作用而变形或损坏。

以上已经详细介绍本公开的弹性透光元件在面板灯中的所起的作用和功能。下面详细介绍本公开的弹性透光元件的具体实施方式及其变型。

图4示出了如图3所示的实施例中的弹性透光元件的第一示例结构示意图。

如图4中的(a)部分所示，光源110可以包括基板111和布置在基板111上的至少一个发光元件112，其中基板111可以例如为印刷电路板(PCB)，并且至少一个发光元件112可以例如为发光二极管(LED)。如图4中的(b)部分所示，弹性透光元件120可以被构造成一组单独的透镜元件121，这些单独的透镜元件121可以单独形成并且各自覆盖在至少一个发光元件112中的对应发光元件112上。这种弹性透光元件120的构造方式的有利之处在于可以根据需要来单独适配各个发光元件112所对应的透镜元件121。

图5示出了图4所示的弹性透光元件的第一示例结构的变型。图5所示的结构类似于图4中的结构，其不同在于：弹性透光元件120被构造成条形透光元件。该条形透光元件除了包括上述至少一个透镜元件121之外，还包括基底122，其中至少一个透镜元件121可以共同地位于基底122上，并且两者一体成型。这种条形的弹性透光元件120的构造方式的有利之处在于可以方便地制造整个弹性透光元件120，从而降低制造成本。

在图4和图5的实施例中，上述各个透镜元件121被构造成中心部分的厚度大于周边部分的厚度，这种形状可以有利地会聚来自发光元件的光，从而促进从发光元件112到导光板150的光输入耦合。特别地，在一些实施例中，一个或多个透镜元件121可以为凸透镜的形状。当将上述凸透镜形状的透镜元件121布置在光源110和导光板150之间时，如图3所示，至少一个透镜元件121的凸起侧123将抵靠导光板150的平面的光输入表面151，而与凸起侧123相对的封装侧124将覆盖至少一个发光元件112，这种布置方式一方面使得至少一个透镜元件121完全接收来自光源111出射的光，并且另一方面将光基本上经由至少一个透镜元件121汇聚到导光板的光输入表面，从而提高了来自光源的光的利用率，并且很大程度地缓解了空气间隙随温度变化对光耦合输入的影响。进一步地，在一些实施例中，在光源110包括基板111的情况下，弹性透光元件120的封装侧124可以仅抵靠在基板111上，从而避免对发光元件112产生应力。

图6示出了弹性透光元件的又一示例结构示意图。在图6的实施例中，弹性透光元件120以简单的条形平板形状示出。图7示出了这种条形平板形状的弹性透光元件布置在面光灯中的截面示意图。

结合图6和图7，可以看出，在此实施例中，这种条形平板形状的弹性透光元件120包括平面侧125和与平面侧125相对的封装侧126。平面侧125抵靠导光板150的平面的光输入表面151，以及封装侧126覆盖至少一个发光元件112。类似地，在光源110包括基板111的情况下，条形平板形状的弹性透光元件120的封装侧125可以仅抵靠在基板111上，从而避免对发光元件112产生应力。这种平板状的弹性透光元件120的优势在于：它可以更加紧密地布置在光源110和导光板150之间，从而避免这两者之间的空气间隙。

尽管在上面图3至图7的实施例中，弹性透光元件120以凸透镜的形状或者条形平板形状示出，但这仅仅是示例，无意以任何方式限制本公开的范围。将理解，本公开的弹性透光元件120还可以构造为其他任意合适形状，这种合适形状以能够填充发光元件112和导光板150的光输入表面151之间的空气间隙为准。作为非限制的示例，本公开的弹性透光元件120可以通过注塑成型(injection molding)来形成。备选地，在又一些实施例中，可以通过灌胶的方式在组装的光源110和导光板150的光输入表面151之间形成。

上面已经以面板灯为示例详细描述了本公开的弹性透光元件的结构和功能。将理解，本公开的弹性透光元件还可以应用于任何具有光源和导光板的照明组件，以及包括该照明组件的任何灯具。通过本公开的弹性透光元件，即便在环境温度大范围变化的情况下，本公开的照明组件以及相关的灯具也可以稳定地传递光源所发射的光，并且保护导光板不受外部的较大应力的影响，从而提高照明组件以及相关的灯具的流明输出的稳定性以及相应地延长寿命。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本实用新型，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本实用新型不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种照明组件，其特征在于，包括：

光源(110)，包括至少一个发光元件(112)；

导光板(150)，包括光输入表面(151)，所述光输入表面(151)为平面；以及

弹性透光元件(120)，被布置在所述光源(110)和所述光输入表面(151)之间，并且在一侧包围所述至少一个发光元件(112)和在另一侧抵靠所述光输入表面(151)；

其中所述光输入表面(151)被布置为经由所述弹性透光元件(120)接收从所述光源(110)发射的光。

2.根据权利要求1所述的照明组件，其特征在于，

所述弹性透光元件(120)包括至少一个透镜元件(121)，其分别覆盖所述至少一个发光元件(112)中的对应发光元件(112)。

3.根据权利要求2所述的照明组件，其特征在于，所述至少一个透镜元件(121)包括多个透镜元件(121)，所述多个透镜元件(121)彼此单独形成。

4.根据权利要求2所述的照明组件，其特征在于，所述至少一个透镜元件(121)包括多个透镜元件(121)，所述多个透镜元件(121)一体成型。

5.根据权利要求2所述的照明组件，其特征在于，所述至少一个透镜元件(121)包括凸起侧(123)和与所述凸起侧(123)相对的封装侧(124)，所述凸起侧(123)抵靠所述光输入表面(151)，所述封装侧(124)覆盖所述至少一个发光元件(112)。

6.根据权利要求1所述的照明组件，其特征在于，所述光源(110)还包括印刷电路板(111)，所述弹性透光元件(120)抵靠所述印刷电路板(111)。

7.根据权利要求2所述的照明组件，其特征在于，每个透镜元件(121)的中心部分的厚度大于周边部分的厚度。

8.根据权利要求1所述的照明组件，其特征在于，所述弹性透光元件(120)被构造成注塑成型或灌胶在所述光源(110)的所述至少一个发光元件(112)上。

9.根据权利要求1所述的照明组件，其特征在于，所述导光板(150)由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其他任何透光材料制成，并且所述弹性透光元件(120)由硅树脂制成。

10.一种灯具(200)，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的照明组件，以及用于驱动所述照明组件的驱动器件。