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CN110140006A - 晕圈照明单元 - Google Patents

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CN110140006A
CN110140006A CN201780074044.0A CN201780074044A CN110140006A CN 110140006 A CN110140006 A CN 110140006A CN 201780074044 A CN201780074044 A CN 201780074044A CN 110140006 A CN110140006 A CN 110140006A
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Abstract

一种灯具单元，包括：外壳，该外壳具有中心对称轴线；支架，该支架位于外壳中；主灯，该主灯位于支架上的轴线上；以及多个辅助灯，该多个辅助灯位于支架上并且以围绕主灯的阵列的方式排列；前壳，该前壳限定中心孔口，使用时来自主灯的光通过中心孔口传播到外部，该前壳防止来自辅助阵列的光进入中心孔口；前壳和外壳限定光导件通道；光导件，该光导件位于通道中，该光导件具有：第一端，该第一端包括邻近辅助灯阵列的光入射处；和第二端，该第二端包括邻近外壳的外围的光出射处。

Description

晕圈照明单元
技术领域
本发明涉及一种用于将灯安装于天花板、墙壁、面板或者其他固定物上的照明单元，尤其但并不仅仅涉及位于在固定物中形成的空腔内的照明单元。在典型应用中，可以于吊顶或者其他挑口板中的孔内容纳所述单元。
灯可以包括LED灯阵列。替换实施例可以采用卤素灯泡、OLED灯或者白炽灯。
背景技术
通常称为LED下射灯(downlight)的凹槽式LED灯具是众所周知的。典型地，LED下射灯固定灯具包括与散热器热连接的LED阵列，该LED阵列位于反射体组件的第一孔口的附近。漫射体可被安置于邻近第二孔口并且横跨第二孔口延伸。因为LED部件的排列和方向性，这些灯具单元在水平方向上基本上没有漫射的情况下以窄光束角垂直地向下投射光。
聚光灯可以包含直接安置于灯反射体的底部处的或者离开其特定距离内的光散射部件，以均匀照射周围区域。例子有DE 2121074、DE 3633976和DE 3737324。这些系统依靠主光源产生的光的改向。这样所产生的环境光的色彩和亮度受制于为主光的色彩和亮度。DE 9104995公开了一种布局，其中对光引导部件着色，以随后改变环境光的色彩。这种系统将环境光限制为单色，并且要求手动转换漫射体部件。
发明内容
根据本发明，灯具单元包括：外壳，该外壳具有中心对称轴线；
支架，该支架位于外壳中；
主灯，该主灯位于支架上的轴线上；以及
多个辅助灯，该多个辅助灯位于支架上并且以围绕主灯以阵列的方式排列；
前壳，该前壳限定中心孔口，使用时来自主灯的光通过中心孔口传播到外部，该前壳防止来自辅助阵列的光进入中心孔口；
该前壳和外壳限定光导件通道；
光导件，该光导件位于通道中，该光导件具有：第一端，该第一端包括邻近辅助灯阵列的光入射处；和第二端，该第二端包括邻近外壳的外围的光出射处。
本发明提供了一种下射灯，优选地，提供了一种具有辅助外围光源的LED下射灯。这样可以将光向着水平地照射，优选地，逼及偏离该下射灯固定灯具360°的角度照射光，从而均匀地照亮安装表面。
光导件在使用时可以使光入射处的光从平行于中轴线的方向偏转到远离开光出射处的中轴线的方向。
光出射处可以位于与中轴线垂直的平面中。
光导件可以相对于中心对称轴线轴旋转对称。光导件可以是环形的。作为一种选择，光导件可以是椭圆形的，也可以相对于中轴线具有n重对称，其中n是整数。
光导件的出射处可以在径向上朝向外壳的外部。
光导件可以是环形的或者圆环形的，该环形或者圆环形具有从光入射处轴向延伸的第一部和径向延伸到光出射处的第二部。光导件的截面大体可以是L形的。
环形套圈可以位于光导件通道的上方，套圈具有与中心孔口联通的轴向孔口，并且套圈覆盖光导件，以限制光传递到圆周的光出射处或者外围的出射处。
光导件可以由丙烯酸聚合物或者其他高折射率的材料构成，其中选择折射率，以对从光入射处到光出射处传播的光实现完全内部反射。
可以对光导件的环形内表面和环形外表面毛化或者纹理化，以优化内部反射。
纹理化或者毛化环形表面改善光导件内的内部反射导致的光色散。这样做的有利结果是使得出射表面发出的分层更一致，从而使安装该单元的挑口板的表面上的光的色散更均匀。
毛化可以提供非抛光外观或者无泽外观，并且可以由在从模型取出后不抛光导件实现。可对模制导件喷砂，以去除加工痕迹但接着不抛光。提供毛化面的优点在于不仅改善挑口板面上的光色散而且降低制造成本。
面对中轴线的面的半径可以具有最大值，具有从光入射处向外部边圈面弯曲的中心半径，以在使用时优化全内部反射。光入射处在径向上的宽度大于出射处在轴向上的宽度，以使光束在从入射处传播到出射处时聚集。
可对光导件的入射表面和出射表面的其中一个或者二者纹理化，以提高来自出射处的光的一致性及其有效透射。优选地，不对光入射表面和光出射表面二者纹理化或者毛化，并且优选地对二者抛光，以镜化面层。
利用LED驱动电路组件以及2700K(常称为3000K)和6500K(常称为6000K)的双色LED芯片，主LED可以提供全频谱白色光。通过驱动电路组件使这两种色彩混合提供从2700K至6500K可调的色衬比度(colour contrast temperature)(CCT)。
在示例性实施例中，辅助灯包括总功率为2W的16个LED芯片的环形阵列。都是红色/蓝色/绿色RBG或者交替的2700K和6500K的LED。
通过从0到10W提高功率，可以控制主光亮度。通过从0到2W提高功率，可以控制辅助光亮度，在全部16个LED芯片之间分配该功率。
透镜可以位于中心孔口中，以使主光束聚焦或者准直。
可以独立地或者联合地控制主光和辅助光，以改变其色彩和亮度。
在优选实施例中，以围绕主LED芯片的环的方式安装的16个低功率LED芯片实现外围照射。可以定位芯片，以平行于中轴线直接向下照射。这样做的优点在于将产品深度降低到最小，保持与标准下射灯组件类似的美学外观。实现简化结构。使用光导件的外围照射在一优选实施例中具有圆环形构造并且截面是L形的。
可以利用计算机软件或者智能设备应用程式提供遥控。可以利用诸如Bluetooth或者WiFi的无线通信方法将来自该软件或者设备的指令送到各灯具或者灯具组。然而，还可以通过主电源发送信号。
散热器可被布置成与该支架热导通。散热器可以被布置成与该支架的后表面接触，使得在使用时散热器传导直接来自主LED和辐照LED的热量。
使用根据下面的发明的灯具单元实现许多好处，包括下面的好处。
1.包括开启/关闭、色彩控制和亮度控制的灯具遥控；
2.单独地或者成组地控制灯具；
3.能够以单个单元达成仅使主照射或者环境照射或者二者；以及
4.从安装面的平面具有最小产品延伸的简单的产品美学性。
本发明的单元与对典型LED下射灯的围绕外表面布置LED芯片环的布局具有优点。后者会出现显著不均匀的光或者光斑。此外，LED芯片围绕外表面的布局需要产品有从安装面突出来或许15mm高的不理想的凸起。LED芯片用作下射灯的垂直取向的内部布局，结合利用光导件对光改向，实现优良色散并且显著减少光斑的出现。此外，该单元从安装挑口板具有最小的凸起。此外，主LED和辐照LED在支架上的位置允许外围芯片直接连接到散热器，从而改善冷却性能。
附图说明
参考附图，以没有限制性意义的示例进一步描述本发明，其中：
图1是根据本发明的灯具单元的透视图；
图2是图1所示单元的侧视图；
图3是该单元的分解图；
图4是该单元的截面图；
图5和6是该单元的光导件的透视图；
图7是光导件的截面图；
具体实施方式
在所有附图中，利用相同的参考编号表示类似的部件。
附图所示的灯具单元包括主LED芯片(1)，该主LED芯片(1)安装于位于筒状外壳(7)内的支架(2)上的中心。
多个辅助LED灯芯片(3)以环形阵列的方式安装于支架(2)上。具有散热片(10)的散热器(4)安装于该支架的背面上，并且既对主LED芯片又对辅助LED芯片提供冷却。电源电缆的导件(5)设置于后壳(6)中。
外壳(7)具有对称的中轴线并且包含圆周边圈(8)。外壳装配到顶板或者其他挑口板(未示出)中的孔口内，以边圈覆盖挑口板表面从而隐蔽该孔口。
利用两个弹簧夹(9)，将该单元固定到挑口板，装饰盖(11)通过磁体(12)固定主套圈。
前壳(13)具有筒状后部(14)和径向向外延伸的环形边圈(15)。该后部限定轴向筒状中心孔口(16)，在该轴向筒状中心孔口(16)内，在轴向上布置主LED芯片。环形阵列的辅助LED芯片(3)从后部在径向上向外布置。后部接触支架，使得来自辅助阵列的光不能进入中心孔口而与来自主灯的光混合。来自主灯的额外的光不能向外传播而与来自辅助阵列的光混合。
外壳(7)和前壳(13)限定光导件(17)占据的光导件空腔。
光导件(17)更详细地示于图5至7中，并且包括由丙烯酸聚合物树脂形成的环形的或者圆环形的结构。该结构包括第一大体筒状的环形部(18)，该第一大体筒状的环形部(18)具有被安置成位于靠近辅助阵列的LED的发光部的平面径向地延伸的环形光入射表面(21)。可以布置光入射表面(21)，以与LED接触，也可以与LED邻近隔开地安置光入射表面(21)。
光导件具有径向向外延伸边圈部(20)和筒状最外光出射表面(22)。光出射处(22)的表面与该单元的对称中心轴同轴地延伸。
将入射(21)和出射(22)表面抛光到类似反射镜的平滑光洁度。
径向内表面(23)在轴向上以从光入射处(21)到边圈部(20)具有最大半径的平滑曲线方式朝向平行于通向光出射处(22)的挑口板面的径向向外方向延伸。外表面(26)具有阶梯构造，以允许导件在与覆盖挑口板面的上覆边圈(19)接触的情况下精确地位于后壳(8)内。
内表面(23)和外表面(26)具有粗糙纹理或者未抛光纹理，以提供毛化外表，从而增强导件内的内部反射光的散射。入射表面(21)具有比出射表面(22)大的面积，使得从入射处到出射处传播的光束聚集，以使与导件相邻的挑口板面提供更强的照明。
该布局通过使光从光入射处传播到光出射处优化全内部反射。环形部(18)在径向上相对于中轴线的宽度大于边圈部在轴向上相对于中轴线的宽度，以使从入射处传播到出射处的光束聚集。
前壳(13)的后端上的凸耳(24)容纳于光导件内的相应形状的凹孔中，以使壳体与导件牢固接合。
透镜(25)接合于中心孔口(16)内，并且受上覆窗口(26)的保护。
对光导件的入射(21)和出射(22)表面抛光，以增强光出射面发出的光的均匀透射。这样有助于降低对挑口板面的不均匀照明或者光斑。
本发明的单元提供了一种在环绕灯具单元的天花板或者其他挑口板上提供均质的并且光亮照射的晕圈效应。

Claims (11)

1.一种灯具单元，包括：外壳，所述外壳具有中心对称轴线；
支架，所述支架位于所述外壳中；
主灯，所述主灯位于所述支架的轴线上；以及
多个辅助灯，该多个辅助灯位于所述支架上并且以围绕所述主灯的阵列的方式排列；
前壳，所述前壳限定中心孔口，使用时来自所述主灯的光通过该中心孔口传播到外部，所述前壳防止来自所述辅助阵列的光进入所述中心孔口；
所述前壳和外壳限定光导件通道；
光导件，所述光导件位于所述通道中，所述光导件具有：第一端，所述第一端包括邻近所述辅助灯的阵列的光入射处；和第二端，所述第二端包括邻近所述外壳的外围的光出射处。
2.根据权利要求1所述的灯具单元，其中所述光导件被构造，以使光从平行于所述光入射处的中轴线的方向偏转到远离光出射处的所述中轴线的方向。
3.根据权利要求2所述的灯具单元，其中所述光出射处位于与中轴线垂直的平面中。
4.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中所述光导件相对于所述中心对称轴线轴旋转对称。
5.根据权利要求4所述的灯具单元，其中所述光导件的出射处在径向上朝向所述外壳的外部。
6.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中所述光导件是环形的，所述光导件具有在轴向上从所述光入射处延伸的第一部和在径向上延伸到所述光出射处的第二部。
7.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，还包括环形套圈，所述环形套圈位于所述光导件通道的上方，所述套圈具有与所述中心孔口联通的轴向孔口，并且所述套圈覆盖所述光导件。
8.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中所述光导件由丙烯酸聚合物构成。
9.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中对所述光导件的所述入射表面和出射表面抛光，并且纹理化径向内表面。
10.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中主LED具有2700K和6500K的双色。
11.根据上述权利要求中的任何一项所述的灯具单元，其中所述辅助灯设置圆形阵列的RGB或者交替的2700K的和6500K的LED。
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