燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有一個(gè)光源和一個(gè)前置透鏡(12)的燈具，該光源優(yōu)選是一個(gè)發(fā)光二極管(14)，該發(fā)光二極管被一個(gè)反射器(11)包圍，該反射器具有截錐形或旋轉(zhuǎn)橢球的形狀。為了在盡可能小的光損失下能夠在不同的間距下可變地設(shè)定均勻的光分布，在此提出，將該前置透鏡實(shí)施為菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡安排在該反射器的殼體面之內(nèi)并且相對(duì)于該光源是可偏移的。
【專利說明】
燈具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)光源和一個(gè)前置透鏡的燈具，該光源優(yōu)選是一個(gè)發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管被一個(gè)反射器包圍，該反射器具有截錐形或旋轉(zhuǎn)橢球的形狀。

【背景技術(shù)】
[0002]為了創(chuàng)造感覺舒適的房間照明，必須考慮多種因素。除了在適當(dāng)時(shí)可設(shè)定的光源亮度和該光源用來進(jìn)行發(fā)射的所謂的色溫之外，尤其希望大體上均勻的照明，也就是在一個(gè)預(yù)先給定的空間區(qū)段或平面區(qū)段中基本上相等的光強(qiáng)度。
[0003]無源光學(xué)構(gòu)件是透鏡，其中基本區(qū)分成所謂的匯聚透鏡與發(fā)散透鏡。理論上一個(gè)匯聚透鏡(光源安排在其焦點(diǎn)上)可以產(chǎn)生平行光。由于在實(shí)踐中不存在點(diǎn)狀光源也不存在理想的匯聚透鏡，為了進(jìn)行大面積照明可能會(huì)需要對(duì)應(yīng)地大且重的匯聚透鏡。在實(shí)踐中，人們因此可以轉(zhuǎn)而使用由多個(gè)匯聚透鏡和多個(gè)發(fā)散透鏡組成的透鏡系統(tǒng)。此類透鏡系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于相對(duì)較大的構(gòu)造高度。
[0004]一個(gè)菲涅爾透鏡或更準(zhǔn)確地說一個(gè)菲涅爾分級(jí)透鏡(Fresnelsche Stufenlinse)具有至少一個(gè)、大多數(shù)情況下多個(gè)環(huán)狀安排的、具有彎曲表面的級(jí)。這些環(huán)形段的光學(xué)有效的表面對(duì)應(yīng)于一個(gè)匯聚透鏡的環(huán)形部分。為了不通過這些級(jí)產(chǎn)生干擾性折射和反射，大多數(shù)情況下將這些級(jí)安排為平行于光的主展寬方向。菲涅爾分級(jí)透鏡的優(yōu)點(diǎn)尤其在于其更小的構(gòu)造高度以及實(shí)際上更小的重量。此類分級(jí)透鏡經(jīng)常與所謂的散射板組合，由此產(chǎn)生一種針對(duì)性的散射效果。尤其通過散射板避免了光源通過透鏡在某一個(gè)空間距離處成像。
[0005]還已知的是，通過改變光源與透鏡的距離來改變出射光的錐角度。
[0006]另一個(gè)用于避免光損失的措施在于，通過一個(gè)反射器來捕捉側(cè)向和反向的出射光并且將其引導(dǎo)到一個(gè)透鏡或透鏡系統(tǒng)或菲涅爾透鏡上。反射器與光源和透鏡的組合的最簡單形式能夠在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的手電筒中找到。其中將相對(duì)于光源可偏移的反射器體在光離開側(cè)上與一個(gè)匯聚透鏡牢固相連，該匯聚透鏡同時(shí)向外保護(hù)該反射器免受污染和濕氣影響。錐角度的可調(diào)節(jié)的范圍是通過偏移行程來限制的。只要在此選擇了反射器相對(duì)于光源的較大的偏移行程，這在大多數(shù)情況下就是以無法再實(shí)現(xiàn)均勻的光出射為代價(jià)的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是改進(jìn)開篇所述的燈具，使得在盡可能小的光損失下在不同的距離處能夠可變地設(shè)定均勻的光分布。
[0008]這個(gè)目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的措施實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，該前置透鏡形成為菲涅爾透鏡(菲涅爾分級(jí)透鏡)，該菲涅爾透鏡安排在該反射器的(內(nèi)部)殼體面之內(nèi)并且相對(duì)于該光源是可偏移的。
[0009]菲涅爾分級(jí)透鏡的選擇使得該燈具的平面構(gòu)造方式成為可能，該燈具以對(duì)應(yīng)的方式也具有(相對(duì)于透鏡系統(tǒng))更小的重量。
[0010]菲涅爾分級(jí)透鏡在該反射器的殼體面之內(nèi)的安排以有利的方式提供了如下可能性:從該光源、尤其該發(fā)光二極管出射的光的僅一個(gè)選定的內(nèi)部區(qū)域通過該菲涅爾透鏡中斷，而從其側(cè)向出射的光錐區(qū)域直接碰撞該反射器的反射面，從該反射面向前反射。通過推移菲涅爾透鏡產(chǎn)生了不同的出射特征。這尤其在如下情況下是有意義的:同一個(gè)燈具要安排在不同的高度的空間中或者在不同的空間高度中，然后對(duì)應(yīng)于該燈具的位置，該光分布通過推移該菲涅爾透鏡來優(yōu)化。
[0011]本發(fā)明的其他設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中描述。優(yōu)選地，該反射器和菲涅爾透鏡一體式地彼此相連。通過這種措施，能夠?qū)嵸|(zhì)上簡化可操作性并且使得安裝更加廉價(jià)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)，該菲涅爾透鏡安排在一個(gè)管狀的本體部分的末端側(cè)，該本體部分同時(shí)形成為用于直線偏移的引導(dǎo)件。這個(gè)管與該反射器外殼同心放置，該反射器外殼具有旋轉(zhuǎn)橢球或錐形的形狀。出于光學(xué)的原因，優(yōu)選使用錐形。還優(yōu)選的是，該反射器由聚碳酸酯組成。
[0013]優(yōu)選該二極管安排在一個(gè)(從用于進(jìn)氣和排氣的通道看)向外封閉的空間中，其壁一面由該管狀的本體部分且另一面通過將該壁固定的電路板形成。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)，該LED安排在一個(gè)形成為空心圓柱體的外殼中，該外殼具有多個(gè)環(huán)形的、基本上在整個(gè)高度上延伸的腔室，這些腔室允許一種煙?效應(yīng)式(kamineffektartige)的氣流。尤其用于所采用的LED的LED驅(qū)動(dòng)器安排在這些空氣流通的腔室之一中。
[0015]迄今為止所開發(fā)的具有大功率的發(fā)光二極管需要冷卻，這種冷卻根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)當(dāng)是通過冷卻體來保證的。應(yīng)當(dāng)將向那里流動(dòng)的熱排出到外部空氣的這些冷卻體大多數(shù)情況下具有大面積的臂(Arme)，這些臂違反了所希望的美觀的燈具設(shè)計(jì)。
[0016]相反，通過所詳述的本發(fā)明的設(shè)計(jì)，充分利用了電流效應(yīng)，其中在該外殼的內(nèi)部或者在這些環(huán)形腔室的內(nèi)部產(chǎn)生的受熱的空氣向上流動(dòng)并且在那里通過所設(shè)置的開口流出。以這種方式方法冷卻了該LED驅(qū)動(dòng)器。
[0017]為了冷卻安排在電路板上向外遮蔽的LED，使用了一個(gè)開口，該開口向該封閉的空間中開放，該LED位于該空間中并且該空間向上開放?？諝馑腿胪ㄟ^一個(gè)通道提供，該通道同樣導(dǎo)向該LED所安排的封閉的腔室中，使得吸入的新鮮空氣接收熱量并且向上排出。因此該冷卻系統(tǒng)涉及純粹通過氣流的散熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1根據(jù)本發(fā)明的燈具的透視圖，
[0019]圖2相同的透視圖，作為圖1中沿線L-L的部分截面圖，
[0020]圖3和圖4具有不同設(shè)置的本發(fā)明燈具的兩個(gè)縱截面圖，
[0021]圖5和圖6和圖7由一個(gè)反射器以及一個(gè)菲涅爾分級(jí)透鏡組成的單元的不同視圖，以及
[0022]圖8用于接收形成腔室的區(qū)段的一個(gè)保持件的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如從圖1可以看出的，所示的燈具由一個(gè)圓柱形的、形成為空心體10的燈具外殼組成，該燈具外殼具有一個(gè)用于將該燈具緊固在一個(gè)掛繩、掛鉤或者類似物處的裝置101。在該空心體下方安排有一個(gè)反射器11，該反射器在此情況下形成為截錐形。該反射器與一個(gè)菲涅爾分級(jí)透鏡12形成一個(gè)一體式的零件，該透鏡緊固并且安排在一個(gè)管狀的本體部分13中。管狀的本體部分13與該反射器一起相對(duì)于該空心體10是可偏移的。因?yàn)長ED14在該空心體10的足部安排在一個(gè)電路板上，所以可以通過反射器11在雙箭頭15方向上的偏移來改變LED 14與菲涅爾透鏡的距離。反射器11由一種聚碳酸酯組成。反射通過全反射或者通過鏡面內(nèi)反射來實(shí)現(xiàn)。管狀的本體部分13沿著它部分地貼靠的外圓柱體16以可偏移的方式被引導(dǎo)。在空心體10中還安排有一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器17，其中在該空心體10的空腔中通過所存在的分隔壁形成了不同的區(qū)段式的腔室。在向上開放的更外部的區(qū)段腔室18之一中，在箭頭181方向上的上升空氣流為主導(dǎo)，使得在腔室18中通過該LED驅(qū)動(dòng)器加熱的空氣向上提升，在此該空氣可以通過存在的開口 182流出。
[0024]在該空心體10的中部存在多個(gè)彼此并排的腔室，其中在一個(gè)更外部的腔室19中，在箭頭191方向上作用的空氣上升流動(dòng)占主導(dǎo)。這個(gè)腔室在一個(gè)上部開口 20中開放，相反地，一個(gè)位于其附近的腔室21通過開口 22抽吸向下流動(dòng)的空氣，因?yàn)橥ㄟ^在箭頭191方向上的空氣上升運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)抽吸效應(yīng)(Sogwirkung)。
[0025]在管狀的本體部分13與外圓柱體16之間設(shè)置有一個(gè)用于密封的硅酮環(huán)23。這個(gè)硅酮環(huán)的作用是，從已經(jīng)詳述的排出熱量的氣流的方向看，將該內(nèi)部空間24向外隔開。尤其以此保護(hù)了二極管免于污染和濕氣。
[0026]在適當(dāng)時(shí)，反射器11可以借助于一個(gè)環(huán)形的保持件與該外圓柱體16可松脫地夾持在一起。
[0027]圖8以一個(gè)示意圖示出了一個(gè)型材25，該型材細(xì)分成不同的腔室26、27和28，這些腔室在該空心體10的構(gòu)造高度上延伸。在腔室26中例如安排有一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器，相反地，腔室27和28被設(shè)置為用于對(duì)應(yīng)的空氣上升流動(dòng)和空氣下降流動(dòng)。根據(jù)圖8的型材與圖1至圖3中的圖示的差別僅在于此。
[0028]本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征是該相對(duì)于LED可移動(dòng)的菲涅爾透鏡的可偏移的安排，使得能夠設(shè)定不同的距離，這些距離產(chǎn)生了不同的和匹配相應(yīng)需求的射線特征。于是可以將該燈具用于有針對(duì)性的書桌或餐桌照明，也同樣用于懸掛式的空間照明(后者在適當(dāng)時(shí)涉及形成一個(gè)照明系統(tǒng)的多個(gè)燈具)，也就是說相對(duì)于待照亮的表面距離不同。
[0029]由發(fā)光二極管14發(fā)出的射線部分地碰撞該菲涅爾分級(jí)透鏡12，在此除了垂直碰撞的光線之外該射線中斷。側(cè)向地通過該管狀的本體部分13的、發(fā)出的光線在反射器11的內(nèi)側(cè)被反射。
[0030]此燈具構(gòu)思為掛燈，然而同樣也可以實(shí)現(xiàn)為壁燈或者在室內(nèi)傾斜安排的、緊固在對(duì)應(yīng)的固定物處的照射器。在向上指向的射線的情況下，必須對(duì)應(yīng)地改變空氣送入和空氣排出，使得由此產(chǎn)生的熱空氣能夠向上流出。
【權(quán)利要求】
1.帶有一個(gè)光源和一個(gè)前置透鏡(12)的燈具，該光源優(yōu)選是一個(gè)發(fā)光二極管(14)，該發(fā)光二極管被一個(gè)反射器(11)包圍，該反射器具有錐形或旋轉(zhuǎn)橢球的形狀， 其特征在于， 該前置透鏡(12)形成為菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡安排在該反射器(11)的殼體面之內(nèi)并且能夠相對(duì)于該光源(14)偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具，其特征在于，該反射器(11)和該菲涅爾透鏡(12)—體式地彼此相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈具，其特征在于，該菲涅爾透鏡(12)安排在一個(gè)管狀的本體部分(13)的末端側(cè)，該本體部分同時(shí)形成為用于直線偏移的引導(dǎo)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的燈具，其特征在于，該反射器(11)由聚碳酸酯組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的燈具，其特征在于，該發(fā)光二極管(14)安排在一個(gè)向外直到多個(gè)通氣通道為止被封閉的空間(24)中，其壁一面通過該管狀的本體部分(13)形成并且另一面通過將其固定的電路板形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的燈具，其特征在于，該發(fā)光二極管安排在一個(gè)形成為空心圓柱體的外殼中，該外殼具有多個(gè)區(qū)段狀的、基本上在整個(gè)高度上延伸的腔室，這些腔室允許一種煙?效應(yīng)式的氣流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，在這些空氣流通的腔室之一中安排有一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】F21V13/04GK104321585SQ201280072097
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】蒂姆·布爾 申請(qǐng)人:陽東點(diǎn)亮生活科技有限公司