CN114174714A - 基于固态照明技术的照明设备 - Google Patents

Abstract

一种照明设备(1)，包括：限定平面的基板；安装在基板上的至少一个固态光源；外透光壳(2)；以及透光壁，透光壁被布置在基板的周边处，并且透光壁具有沿着照明设备(1)的光学轴线(A)的延伸部并且朝向该光学轴线(A)弯曲。透光壁包括在基板远端的边缘部分，该边缘部分适于漫射来自至少一个固态光源的光，使得外透光壳(2)上的阴影模糊，阴影由电组件引起，该电组件被安装在基板上并且阻挡由至少一个固态光源发出的光。

Description

基于固态照明技术的照明设备

技术领域

本发明涉及一种基于固态照明技术的照明设备。

背景技术

存在照明设备，诸如某些类型的改型灯泡，其具有非常紧密地一起安装在电路板上的发光二极管和其他电组件。这种紧凑设计的缺点是像例如电感器的大型组件可能在照明设备的外灯泡上造成非常可见的阴影。一些常规的照明设备包括用于增加发光效率的反射器，并且包括用于混色的具有光散射性质的内灯泡，这在一定程度上减少了这个问题。然而，许多照明设备没有这样的组件，因此感觉需要开发新的解决方案来减少上述在外灯泡上的不想要的阴影的问题。

发明内容

鉴于上文，并且根据本发明的第一方面，提出了一种照明设备，该照明设备包括：限定平面的基板；安装在基板上的至少一个固态光源，其中至少一个固态光源被布置成沿着光学轴线发出光，该光学轴线基本垂直于该平面；外透光壳，被布置成接收由至少一个固态光源发出的光；以及透光壁，被布置在基板的周边处并且具有沿着光学轴线的延伸部，其中该壁朝向光学轴线弯曲并且包括在基板远端的边缘部分，其中边缘部分适于漫射来自至少一个固态光源的光，使得壳上的阴影模糊，并且其中阴影由电组件引起，该电组件被安装在基板上并且阻挡由至少一个固态光源发出的光。

根据本发明的第二方面，提出了一种包括该照明设备的灯具。

表述“光学轴线”在这里意指几何轴线，由照明设备发出的光的分布围绕该几何轴线近似旋转对称。光学轴线“基本”垂直于由基板限定的平面意指：光学轴线垂直于或几乎垂直于该平面。因此，表述“基本垂直”并不意味着排除与垂直的小偏差，例如由于制造公差引起的小偏差。透光壁被布置“在”基板的周边“处”意指被布置成靠近周边或在周边上。

注意，包括各种光漫射组件的照明设备在本领域中是已知的，例如，来自US9,046,238。然而，用于漫射光的常规解决方案通常被认为不能充分解决外壳上不想要的阴影的问题，或者过于复杂或昂贵。本发明是基于以下认识：使用布置在光源基板的周边处、朝向光学轴线弯曲并且具有适于漫射光的边缘部分的壁，可以有助于减少外壳上的不想要的阴影效应，并且也可以有助于减少不想要的强度随角度效应。壁可以漫射在基板的平面内的光和垂直于基板的光两者。边缘部分可以有助于增加使光通量密度模糊的效率，特别是在垂直于基板平面的方向上。

存在不同的方式使边缘部分适于漫射光，以便有助于减少投射在外壳上的阴影。例如，边缘部分可以包括齿形(serration)。边缘部分可以例如包括锯齿状齿形和/或波浪状齿形。正弦状齿形是波浪状齿形的一个示例。备选地或附加地，边缘部分可以具有变化的厚度。边缘部分的厚度可以例如朝向边缘部分的末端减小。

壁可以在基板的整个周边周围延伸。将壁布置在整个周边周围可以有助于特别有效地模糊不想要的阴影。然而，可想到的是，为了模糊壳上的不想要的阴影，基板上的光源和任何其他电组件被定位成使得壁不需要在整个周边周围延伸。

例如，壁可以是圆形的。圆形壁可以以特别均匀的方式漫射光，这在一些应用中可能是期望的。

电组件可以不同于至少一个固态光源。因此，电组件可以是不是光源的组件。然而，注意，在一些应用中，由于光源阻挡来自另一光源的光，可能在外壳上形成阴影。

照明设备还可以包括连接器，该连接器用于将照明设备电连接和机械连接到插座。连接器可以电连接到至少一个固态光源。照明设备可以是改型灯泡。这样的改型灯泡通常包括刚刚提到的连接器。

注意，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。

附图说明

现在将参考示出本发明实施例的附图更详细地描述本发明的这个和其他方面。

图1是根据本发明的一个实施例的照明设备的示意性透视图。

图2是图1中的照明设备的示意性透视图，其中一部分被去除以露出照明设备的内部组件中的一些内部组件。

图3是具有适于漫射光的边缘部分的壁的示意性透视图。

图4是另一壁的示意性透视图，其中一部分被切除。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应当被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了透彻和完整，并且将本发明的范围充分传达给技术人员。

图1示出了照明设备1，其可以被称为改型灯泡或蜡烛式灯泡。照明设备1可以被包括在各种类型的灯具中，诸如墙壁安装式灯具、天花板安装式灯具、台灯、吊灯、烛台等。与常规灯泡类似，照明设备1包括可以例如由玻璃或塑料材料制成的外透光壳2，并且包括连接器3。连接器3被配置成将照明设备1机械连接和电连接到常规灯泡插座(未示出)。在所示示例中，连接器3是螺纹爱迪生连接器，诸如E14、E26或E27。其他类型的连接器3也可以被使用，像例如卡口等。可选的中间部分4被布置在壳2与连接器3之间。在该情况下，中间部分4由塑料材料制成，并且具有变化的、基本圆形的横截面。连接器3、中间部分4和壳2沿照明设备1的光学轴线A布置，由照明设备1发出的光的分布相对于光学轴线A基本旋转对称。在该情况下，光学轴线A与照明设备1的中心纵向轴线重合。在图1中，照明设备1被定向为使得光学轴线A平行于z轴线。

图2示出了没有壳2的图1中的照明设备1的一部分，以更清楚地图示照明设备1的内部组件中的一些内部组件。如图2中可见的，照明设备1包括基板5。基板5在该情况下是电路板，诸如印刷电路板或金属芯印刷电路板，该电路板电连接到连接器3。基板5的位置在这里靠近壳2(参见图1)与中间部分4之间的界面。在该情况下，基板5基本是圆形的并且以光学轴线A为中心。进一步地，基板5在这里是平面的并且限定平面，在该情况下该平面是包含基板5的平面。因此，基板5和由基板5限定的平面在该情况下是平行的。在图2中，照明设备1被定向为使得该平面平行于xy平面，并且因此垂直于光学轴线A。应当注意，在不同的示例中，由基板5限定的平面与光学轴线A可以基本垂直或近似垂直，而不是如图1和图2中所示的示例中的垂直。

数个固态光源6被安装在基板5上并且与其电连接。因此，基板5机械地支撑和固定光源6，并且还承载用于光源6的电连接的导电路径(未示出)。在该情况下，光源6被安装在基板5的中心部分处，并且被定向成远离基板5、朝向壳2发出光。在所示示例中，存在六个光源，尽管在不同示例中可以在照明设备1中包括任何其他数目的光源6。例如，照明设备1可以仅包括一个光源6。在该示例中，光源6是发光二极管(LED)，诸如半导体LED、有机LED或聚合物LED。所有的光源6可以被配置成发出相同颜色的光，诸如白光，或者不同的光源6可以被配置成发出不同颜色的光。

如在图2中最清楚地看到的那样，除了光源6之外，基板5还具有安装在其上并且与其电连接的数个其他电组件。这里，电组件包括由附图标记7指示的电感器。可以被安装在基板5上的其他电组件例如是驱动器，该驱动器用于将来自市电电源的AC功率转换为用于光源6的适当的DC功率。在该情况下，基板5、光源6和诸如电感器7的其他电组件可以一起被称为L2。

照明设备1还包括壁8，在该情况下，壁8可以备选地被称为环。这里，壁8被布置在基板5上，靠近基板的周边，并且在基板5的平面中围绕光源6和电组件7。这里，壁8还围绕光学轴线A。注意，在不同的示例中，壁8不一定必须被布置在基板5上，而是可以例如被布置在基板5的周边外部。壁8在这里是圆形的。壁8沿光学轴线A延伸，并且朝向光学轴线A弯曲，即壁8径向向内弯曲。沿图2中的z轴线测量的壁8的高度在应用之间变化，但是可以例如在从大约4mm到大约7mm的范围内。环8由诸如塑料材料的透光材料制成。

壁8具有在基板5远端的边缘部分8a。这里，边缘部分8a是指壁8的靠近图2中的壁8的上末端的圆形部分或区域。在所示的情况下，边缘部分8a包括齿形，具体是锯齿状齿形。因此，边缘部分8a的齿形在其末端和/或其凹口处具有尖的形状。“齿”的合适数目取决于各种应用特定因素，诸如壁8的尺寸，但是例如可以是近似50个或更多。在一些应用中，壁8的外径可以例如在从大约30mm到大约35mm的范围内。壁8的内径例如可以从比外径小大约3mm到比外径小大约7mm。

壁8适于模糊阴影和光强度变化，阴影和光强度变化由于安装在基板5上的电组件中的一个或多个电组件而可能形成在壳2(见图1)上，这样的阴影和强度变化通常由相对较大的组件(诸如电感器7)引起。可以注意到，在一些情况下，壳2上的阴影和强度变化可能是由于光源阻挡了另一光源发出的光。壁8也有助于模糊这样的阴影和强度变化。

具体地，壁8适于模糊在由基板5限定的平面(即图1和图2中的xy平面)中的光通量密度以及平行于光学轴线A(即图1和图2中的z轴线)的光通量密度两者。壁8的非齿形部分在这里主要模糊xy平面中的光通量密度，并且边缘部分8a在这里有助于模糊主要在z方向上的光通量密度。因此，壁8有助于在壳2上产生渐变的光通量强度。这里，边缘部分8a的齿形被设计成用于对从不同光源6穿过它的光进行最佳重叠。

在操作期间，照明设备1在该情况下经由连接到灯泡插座的连接器3接收来自市电的功率。光源6发出光，光透射穿过壳2以照射照明设备1的周围环境。壁8有助于模糊壳2上由电感器7和基板5上的其他电组件(它们阻挡来自光源6的光)引起的不想要的阴影效应。

图3示出了壁20的另一示例。除了壁20的边缘部分20a包括正弦状齿形之外，壁20类似于图1和图2中所示的壁8。因此，边缘部分20a的齿形在其末端和/或其凹口处具有弯曲形状。注意，在不同的示例中，壁8可以被提供有与正弦状齿形不同类型的波浪状齿形。

图4示出了壁30的又一示例。除了壁30具有非齿状边缘部分30a之外，壁30类似于图1至图3中所示的壁8、20。代替地，边缘部分30a具有变化的厚度。具体地，这里，边缘部分30a朝向壁8的上末端逐渐变薄。应当注意，图4中所示的壁30可以与图1至图3中所示的壁8、20组合。例如，在一些应用中，照明设备可以具有壁，该壁具有边缘部分，该边缘部分既是齿状的又具有变化的厚度。

本领域技术人员认识到本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。例如，壁的边缘部分的不同部分可以以不同的方式呈齿状。比如，壁的边缘部分可以包括正弦状齿形和锯齿状齿形。而且，壁的边缘部分的一些部分可以是齿状的，并且其他部分可以是非齿状的。此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施例的变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施这一事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (11)

1.一种照明设备(1)，包括：

基板(5)，限定平面；

至少一个固态光源(6)，被安装在所述基板(5)上，其中所述至少一个固态光源(6)被布置成沿着光学轴线(A)发出光，所述光学轴线(A)基本垂直于所述平面；

外透光壳(2)，被布置成接收由所述至少一个固态光源(6)发出的光；以及

透光壁(8；20；30)，被布置在所述基板(5)的周边处，并且具有沿着所述光学轴线(A)的延伸部，

其中所述透光壁(8；20；30)朝向所述光学轴线(A)弯曲，并且包括在所述基板(5)远端的边缘部分(8a；20a；30a)，其中所述边缘部分(8a；20a；30a)适于漫射来自所述至少一个固态光源(6)的光，使得所述外透光壳(2)上的阴影模糊，并且其中所述阴影由电组件(7)引起，所述电组件(7)被安装在所述基板(5)上并且阻挡由所述至少一个固态光源(6)发出的光，并且其中所述边缘部分(8a；20a)包括齿形。

2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中所述边缘部分(8a)包括锯齿状齿形。

3.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述边缘部分(8a)包括波浪状齿形，例如正弦状齿形。

4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述边缘部分(30a)具有变化的厚度。

5.根据权利要求4所述的照明设备(1)，其中所述边缘部分(30a)的厚度朝向所述边缘部分(30a)的末端减小。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述透光壁(8；20；30)在所述基板(5)的整个周边周围延伸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述透光壁(8；20；30)是圆形的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述电组件(7)不同于所述至少一个固态光源(6)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，还包括用于将所述照明设备(1)电连接和机械连接到插座的连接器(3)，其中所述连接器(3)电连接到所述至少一个固态光源(6)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述照明设备(1)是改型灯泡。

11.一种灯具，包括根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)。

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