照明设备及关联的方法

摘要

一种照明设备及关联的方法。该照明设备10）包括壳体（12），该壳体（12）用于承载光辐射源（146）的线性阵列和一个或更多个长形的扩散屏（16），所述一个或更多个长形的扩散屏（16）设置成面向光源（146）的阵列（14），以便使光辐射穿过所述一个或更多个长形的扩散屏（16）。所述一个或更多个扩散屏（16）具有几何特征的图案，该几何特征的图案用于产生由所述照明设备10）发出的光辐射的作为穿过所述一个或更多个扩散屏（16）的结果的辐射图案。通过用具有不同的几何特征（160、162）的图案的扩散屏（16）替换所述一个或更多个扩散屏（16），可以使由照明设备（10）发出的光辐射的辐射图案变化。

权利要求

1.一种照明设备(10)，包括壳体(12)，所述壳体(12)用于承载光辐射源(146)的线性阵列和至少一个长形的扩散屏(16)，所述至少一个长形的扩散屏(16)设置成面向所述光辐射源(146)的阵列(14)，以便使由所述光辐射源(146)的阵列(14)发出的光辐射穿过所述至少一个长形的扩散屏(16)，所述至少一个长形的扩散屏(16)具有几何特征的图案，所述几何特征的图案用于产生由所述照明设备(10)发出的所述光辐射的作为穿过所述至少一个长形的扩散屏(16)的结果的辐射图案，其中，所述壳体(12)包括用于可替换地支撑所述至少一个长形的扩散屏(16)的保持装置(12a、12b)，以允许用具有不同的几何特征(160、162)的图案的扩散屏(16)替换所述至少一个长形的扩散屏(16)，以便使由所述照明设备(10)发出的所述光辐射的所述辐射图案变化，其中，所述壳体(12)是长形的壳体(12)，所述长形的壳体(12)通过将所述至少一个长形的扩散屏(16)相对于所述长形的壳体(12)纵向地或者横向地插入而可滑动地接纳所述至少一个长形的扩散屏(16)，所述保持装置(12a、12b)构造成可滑动地接纳第一长形的扩散屏(16)和第二长形的扩散屏(16)，所述第一长形的扩散屏(16)和所述第二长形的扩散屏(16)相对于所述长形的壳体(12)分别纵向地和横向地插入。

2.根据权利要求1所述的设备，所述长形的壳体(12)还用于可滑动地接纳：

所述光辐射源(146)的所述线性阵列(14)。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述几何特征选自所述至少一个长形的扩散屏的透镜状特征(160)的阵列和表面雕刻特征(162)的阵列。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述至少一个长形的扩散屏具有用于处理所述至少一个长形的扩散屏(16)的夹持成形件(16a)。

5.一种用于使由根据权利要求1-4中任意一项所述的照明设备(10)发出的光辐射的辐射图案变化的方法，所述方法包括用具有不同的几何特征(160、162)的图案的长形的扩散屏(16)来替换所述至少一个长形的扩散屏(16)，从而使由所述照明设备(10)发出的所述光辐射的所述辐射图案变化。

说明书

照明设备及关联的方法

技术领域

[0001] 本说明书涉及照明设备。

[0002] 各种实施方式涉及利用LED源作为光辐射源的照明设备。

背景技术

[0003] 在使用例如LED型的线性模块或线性阵列作为光辐射源的照明设备的结构设计中，可以使用光学系统（单个透镜或镜或者透镜或镜的阵列）在设备的输出端产生固定的光束。

[0004] 为了改变发出的辐射束的特征，必须更换光学部件，而这需要时间且并非总是可能，因此使得有必要替换整个模块。

[0005] 在各种方案中，可以将光学部件比如透镜从光辐射源移除或者朝向光辐射源移动。这使得如果不使用更复杂的系统，仅能够获得圆形形状的光束。

发明内容

[0006] 本发明的目的为克服上述缺陷。

[0007] 根据本发明，所述目的通过具有在以下所提到的特有特征的照明设备而实现。本发明还涉及相应的方法。

[0008] 所述权利要求形成这里所提供的与本发明有关的技术教示的整体部分。

[0009] 多个实施方式可从例如LED的线性型的光辐射源模块产生可调节的光束形式，可以调整辐射图案而不用必须更换光辐射源、主要光学部件和壳体。

[0010] 多个实施方式可使用能够取决于所需光图案安装到壳体中或从壳体移除的扩散型的屏或者板，而不用必须改变光辐射源和主要光学部件。

[0011] 在各种实施方式中，可以将多个板安装在相同的保持器上以便获得光辐射的不同组合。

[0012] 通过各种实施方式，可以获得这里列出的以下一个或更多个优点：

[0013] 可以通过光辐射源例如LED型的线性阵列，利用一个或更多个扩散屏产生不同的辐射图案；完全不用必须组装或拆卸该照明设备的任何其它部件，特别是可以简单及迅速地改变光束的角度；

[0014] 可以获得不同光束形式而不用必须改变光源和/或任何与其相关联的校准透镜、或在最坏的状况下改变整个模块，相反能够通过插入给定的扩散屏达到相同的结果；

[0015] 可以通过简单地插入给定的扩散屏来进行处理，而不像在使用成行的单个透镜或镜子的线性系统中所发生那样，在使用成行的单个透镜或镜子的线性系统中，为了改变光束的形式，需要个别地替换每个光学部件或利用机械散焦系统；

[0016] 可以将一系列（多种多样）的不同的扩散屏调整至与光辐射源的阵列相关联的相同的保持器；

[0017] 可以借助于设置在屏的侧部上以便能够稳固地夹持屏的夹持元件插入或移除扩散屏；

[0018] 可以使用平坦支撑部以插入屏，所述平坦支撑部用于保持平坦方向和稳定性，从而避免使屏倾斜或折叠和/或接触系统的任何部分（例如，光辐射源或主要光学部件）的风险；

[0019] 可以选择一个或更多个给定的扩散屏以获得光束的所需形式和尺寸，例如圆形形式、椭圆形形式、折叠形式、狭长形式、中等宽度形式、宽形式或其它形式；

[0020] 可以容置多于一个的扩散屏以及因此可以使辐射图案混合；

[0021] 可以取决于应用而对于单个模块和对于模块阵列二者采用相同的方案；

[0022] 可以由于在保持器中设置了空间以及设置了有助于屏的插入和移除的屏的舌状部而将若干个模块以纵向和横向两种方式接合在一起。

附图说明

[0023] 现在将参照附图仅通过非限制性示例描述本发明，在附图中：

[0024] 图1为实施方式的总体透视图；

[0025] 图2和图3示出实施方式的各种细节，图3包括由a）和b）所指示的两个部分；

[0026] 图4也包括由a）和b）所指示的两个部分，且图4示出实施方式在典型（ideal）截面视图中的特有特征；

[0027] 图5包括由a）、b）和c）分别指示的三个部分，且图5示意性地示出各种实施方式的使用模式；

[0028] 图6包括由a）和b）分别指示的两个部分，且图6示意性地示出各种组合的实施方式；以及

[0029] 图7包括由a）、b）、c）和d）分别指示的四个部分，且图7示出在各种实施方式中能够获得的结果。

具体实施方式

[0030] 在以下描述中，描述了旨在提供对实施方式的更全面地理解的各种具体细节。可利用一个或更多个具体细节或利用其它方法、部件、材料等实施这些实施方式。在其它情况下，未示出或未详细描述已知的结构、材料或操作，使得可更透彻地理解实施方式的各方面。

[0031] 在本说明书的上下文中，对“实施方式”的提及表明所描述的与该实施方式相关的特定的构型、结构或特有特征包括在至少一个实施方式中。因此，会出现在本说明书中的多个点处的短语比如“在实施方式中”并不必要指相同的实施方式。此外，特定形式、结构或特有特征可以在一个或更多个实施方式中以任何适当的方式进行组合。

[0032] 这里所使用的附图标记仅出于方便的目而提供，并因此不限制实施方式的保护范围或应用范围。

[0033] 在附图中，附图标记10表示整体照明设备，该照明设备包括能够接纳光辐射源14的壳体12。

[0034] 在各种实施方式中，壳体12可由金属材料或塑料材料制成的轮廓部获得。在各种实施方式中，探讨中的材料可以是具有良好的散热性的材料。

[0035] 在各种实施方式中，如同在图2的分解视图中能够更清楚地观察到的，光辐射源14可包括具有长形形式的保持件140（该保持件140也可由具有良好的散热性的塑料材料或金属材料制成），该保持件140包括多个凹部142，所述多个凹部142能够各自接纳相应的主要光学部件144（例如由模制材料制成的反射器，该反射器例如具有近似的抛物线的形式并具有反射内表面），这里，旨在使每个光学部件144与相应的光辐射源146相关联。

[0036] 在各种实施方式中，光辐射源146可以是LED光辐射源，例如，安装在由148表示的具有长形形式的印刷电路板（PCB）上，该印刷电路板148也具有用于对源146供给电力的连接器150。

[0037] 当组装在一起时，图2的分解视图中示出的各种零件形成能够被插入到壳体12内部的条状元件，如在图1中示意性示出的那样。

[0038] 图2中示出的实施方式仅为能够用于实施方式中的光辐射源的光阵列的一个可能的实施方式。能够获得相同结果的其它方案在本领域中是已知的。

[0039] 从图1中示出的视图中也能够注意到，在各种实施方式中，壳体12具有大致通道状构型，以便允许将光辐射源14（该光辐射源14具有线性条状形式）沿着通道状形式的壳体12的底壁或心壁纵向地滑入到该壳体12内部而插入到该壳体12内部。

[0040] 由辐射源146发出的光辐射从壳体12穿过通道状形式的敞开顶壁即口部射出。

[0041] 从图1中示出的视图中也能够注意到，当将源14插入到壳体12内部时，源14就位于使其顶表面或外表面（即，朝向通道状形式的壳体12的开口部指向的表面）位于离该口部所在的表面某一距离例如5-10mm的位置处。

[0042] 这样，如在图3的视图中，并且甚至更清楚地在图4的截面图中示意性示出的那样，壳体12沿其口部可具有一个或更多个槽，所述一个或更多个槽允许一个或更多个扩散屏16插入到壳体12的通道状本体内部。

[0043] 特别地，在这里所考虑的如此设计的实施方式的示例中，设置如下：

[0044] 第一纵向槽，由12a表示，旨在允许第一屏16如图3的由a）指示的部分中示出的相对于壳体12以“横向地”滑动的方式插入；

[0045] 第二端部槽，由12b表示，旨在允许第一屏16如图3的由b）指示的部分中示出的相对于壳体12以“纵向地”滑动的方式插入。

[0046] 这些插入操作可通过沿通道状形式的壳体12的侧壁提供平坦表面120和122而更容易，所述平坦表面120和122用作平坦支撑部以保持（板状的）屏16的精确方向，从而允许屏16以稳定的状态插入到壳体12中或者从壳体12移除。

[0047] 如在图3的由b）指示的部分中能够清楚地观察到的那样，屏16可有利地设置有例如舌状形式的夹持成形件16a，该夹持成形件16a允许屏16以这样的目的被夹持：使屏16插入到壳体12中并从该壳体12中移除而既不会接触所述屏16（通常由光学级材料例如透明塑料制成）的表面，也不会接触设备10的其它部件，例如光源14，特别是不接触与设备10相关联的光学部件144。

[0048] 存在的若干个槽或凹槽12a、12b，可以取决于屏16的插入模式、即以相对于壳体12的横向运动或纵向运动而使用其中的每个，因而构成了实施方式的出于实施的目的的有利但并非强制性的特征。

[0049] 可设想出将仅单个屏16插入到设备10中的各种实施方式；因此若干个扩散屏16的出现并不构成强制性特征。以类似方式，可以将第一屏16通过横向滑行运动、即沿与壳体12的主延伸方向垂直的方向的滑行运动插入到槽12a的内部，以及可以将第二屏16通过纵向滑行运动、即沿壳体12的更长延伸方向的滑行运动插入到槽12b的内部，这再次构成一个选项，但并非强制性特征。

[0050] 此外，图5的由b）指示的部分也说明了在各种实施方式中，可以将两个屏16以将二者沿相对于壳体12的横向方向滑动的方式插入到壳体12内部，而同样的图5的由c）指示的部分则说明了在各种实施方式中，可以将两个屏16以将二者沿相对于壳体12的纵向方向滑动的方式插入到壳体12内部。

[0051] 为了将若干个照明设备10接合在一起，可使用例如在图6中示意性地示出的这些不同的插入模式。

[0052] 因此，例如，图6的由a）所指示的部分指的是可以使多个设备10（例如三个设备10）纵向地对准。

[0053] 在这种情况下，将所述一个或更多个屏16插入到每个设备10的壳体12的内部可通过如图6的由a）所指示的部分中在右手侧上特别地示出的侧向运动来执行。

[0054] 而图6的由b）指示的部分则相反地指出可以将多个设备10（例如3个设备10）彼此并排地设置。

[0055] 在这种情况下，将所述一个或更多个屏16插入到每个设备10的壳体12的内部可通过如图6的由b）所指示的部分中在右手侧上特别地示出的纵向运动来执行。

[0056] 由于所述一个或更多个屏16被设置成面向光辐射源146的阵列14，因此通过光辐射源146发出的光辐射穿过所述一个或更多个屏16。由此所述一个或更多个屏16的几何特征的图案决定了从设备10输出的光辐射的辐射图案。

[0057] 扩散屏16的几何特征限定了所述屏的光学行为，并因此限定了从设备射出的光束的成形效果。通过用具有不同的几何特征的图案的扩散屏16替换每个屏，因而可以使由照明设备发出的光辐射的辐射图案变化。

[0058] 通过示例的方式，旨在限定每个屏16的光学行为的扩散屏16的前述几何特征（如在图5的部分a）中示意性地示出的）可表示为：

[0059] 透镜状特征，例如具有六角形形状或圆柱形形状、多边形形状或其它形状的透镜状形式160，和/或

[0060] 表面雕刻特征162，比如具有呈锯齿状轮廓的鳍状轮廓的雕刻（大致相当于菲涅耳透镜的部件部分的形式）。

[0061] 因此，如已提及的，屏16可由光学级材料例如透明的模制塑料制成。

[0062] 图7包括由a）、b）、c）、d）指示的四个部分，且图7示意性地示出了取决于安装在壳体10上的所述一个或更多个屏16的不同选择而由设备10发出的（FWHM=Full Width at Half Maximum，半峰全宽）光辐射束的不同图案或形式。

[0063] 安装在壳体12上的所述一个或更多个屏的几何特征实际上确定了由设备10发出的辐射的光辐射形式。由于所述一个或更多个屏16以可通过用具有不同的光学特征的设计图案的扩散屏16对其进行替换的方式安装在壳体12上与壳体12一起，因而可以使由设备10发出的光辐射的辐射图案变化。

[0064] 这种结果也可通过使用从具有不同几何特征的多种多样的屏中选出的单个扩散屏16来获得。安装两个（或在一些案例中更多个）可用不同的屏个别地替换的屏16的可能性就能够获得的结果的可能性而言为所描述的系统提供了甚至更大的灵活性。

[0065] 显然，在不影响本发明的原理的情况下，可以使实施方式和构造上的细节相对于此处仅通过非限制性示例说明的实施方式和构造上的细节进行甚至大幅度变化，而不会因此偏离本发明的保护范围。本发明的保护范围通过所附权利要求来限定。