具有反射光學器件的照明設(shè)備的制造方法
【專利摘要】在各實施例中，提供了一種燈具光學系統(tǒng)，其包括第一光學模塊和第二光學模塊。第一光學模塊包括配置為在第一方向輸出光矢量的第一反射表面。第二光學模塊包括配置成在第二方向反射來自所述第二光學模塊的光矢量的第二反射表面。第一反射表面和第二反射表面是一個反射器的表面。
【專利說明】
具有反射光學器件的照明設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開大體涉及一種照明設(shè)備。更特定地，本公開涉及一種具有反射光學器件的照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002 ]道路照明設(shè)備(或燈具)可包括白熾燈、高強度放電(HI D)燈、或一排或更多排發(fā)光二極管(LED)。燈具可包括反射器和透鏡，其協(xié)作地作用以照亮道路的特定部分。傳統(tǒng)上，反射器可能包括幾個不相交的區(qū)段，其放置在燈具的主體內(nèi)的特定位置，以便在特定方向反射來自光源的光。
[0003]在使用白熾燈或高強度放電燈的燈具中，可能相對難以控制照明的方向性，因為白熾燈和HID燈是全向光源。例如，盡管具有反射器和透鏡，但是具有白熾燈和HID燈的燈具可能會產(chǎn)生脫離燈具的光矢量，并照亮鄰近道路的不需照亮的區(qū)域。這可能會導致光侵入問題，但更重要的是，會浪費能源。因此，從技術(shù)角度來看，LED是白熾燈和HID燈的可行的備選;它們提供相對較多的定向光輸出和高能效。
[0004]LED制造技術(shù)的新發(fā)展以及對高能效燈具的需求的增加導致對配備LED的照明設(shè)備的需求增加。但是，大規(guī)模生產(chǎn)使用LED的燈具仍然成本高昂，只是因為當與它們的基于HID和白熾燈的對應物的組裝相比時，這類燈具的組裝可能需要更多的零件。因此，有必要提供一種使用非常少的部件而不損害光學效率的基于LED的燈具。這樣的基于LED的燈具的生產(chǎn)和維修將相對較不昂貴，并且因此將提供對白熾燈和基于HID的照明設(shè)備的一種經(jīng)濟備選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個示例性實施例中，本公開提供了一種燈具光學系統(tǒng)，其包括第一光學模塊和第二光學模塊。第一光學模塊包括配置為在第一方向上輸出光矢量的第一反射表面。第二光學模塊包括配置成在第二方向上反射來自所述第二光學模塊的光矢量的第二反射表面。第一反射表面和第二反射表面是一個反射器的表面。
[0006]在另一示例性實施例中，本公開提供了一種燈具，其包含具有多個區(qū)段的反射器。燈具還可包括布置在反射器下方的支撐構(gòu)件。燈具可包括包圍反射器和支撐構(gòu)件的蓋體，該蓋體被裝配在與燈具的一部分相配合的邊緣，以將支撐構(gòu)件和反射器保持在適當位置。此外，多個區(qū)段中的區(qū)段共線地布置，并且反射器是由單個元件制成。
[0007]在又一示例性實施例中，本公開提供了一種組裝燈具的方法。該方法可包括在燈具的主體中布置由單個部件制成的反射器。該反射器可包括彼此分離并以共線的方式布置的至少兩個區(qū)段。該方法可進一步包括在至少兩個區(qū)段內(nèi)布置光源。光源可被安裝在位于反射器下方的印刷電路板(PCB)上。該方法還可以包括在燈具上設(shè)置蓋體。該蓋體可以被配置成與燈具的主體相配合。
[0008]各種實施例的附加功能、操作模式、優(yōu)點、以及其它方面將參照附圖在下面進行描述。值得注意的是，本公開并不限于在本文中所述的具體實施例。這些實施例僅僅展示用于說明目的。對于(多個)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)所提供的教導，額外的實施例或公開實施例的修改將是顯而易見的。
[0009]本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種燈具光學系統(tǒng)，包括:第一光學模塊，其包括配置為在第一方向上輸出光矢量的第一反射表面;第二光學模塊，其包括配置為在第二方向上反射來自第二光學模塊的光矢量的第二反射表面;并且其中，第一反射表面和第二反射表面是一個反射器的表面。
[0010]本發(fā)明的第二技術(shù)方案是，在第一技術(shù)方案中，第一光學模塊和第二光學模塊中的至少一者還配置為在第三方向上反射光，并且其中，第三方向相對于第一方向形成在O度和90度之間的角度，并且第三方向與第二方向相反。
[0011]本發(fā)明的第三技術(shù)方案是，在第一技術(shù)方案中，第二方向相對于第一方向形成在O度和90度之間的角度。
[0012]本發(fā)明的第四技術(shù)方案是，在第一技術(shù)方案中，還包括第三光學模塊，第三光學模塊包括配置成在第三方向上反射來自第三光學模塊的光矢量的第三反射表面。
[0013]本發(fā)明的第五技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，第三方向相對于第一方向形成在O度和90度之間的角度，而第三方向與第二方向相反。
[0014]本發(fā)明的第六技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，第三反射表面是一個反射器的另一表面。
[0015]本發(fā)明的第七技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，第一光學模塊、第二光學模塊和第三光學模塊是共線布置的。
[0016]本發(fā)明的第八技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，第一光學模塊、第二光學模塊和第三光學模塊中的一者包括發(fā)光二極管(LED)。
[0017]本發(fā)明的第九技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，一個反射器包括對應于第一光學模塊的第一區(qū)段，對應于第二光學模塊的第二區(qū)段，以及對應于第三光學模塊的第三區(qū)段，并且其中，第一區(qū)段、第二區(qū)段和第三區(qū)段形成連續(xù)彎曲部分。
[0018]本發(fā)明的第十技術(shù)方案是，在第九技術(shù)方案中，連續(xù)彎曲部分基本上根據(jù)字母“S”成形。
[0019]本發(fā)明的第十一技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，還包括:與第二反射表面相對地布置的第一平面反射表面。
[0020]本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是，在第十一技術(shù)方案中，平面反射表面基本上平行于第一方向。
[0021 ]本發(fā)明的第十三技術(shù)方案是，在第十一技術(shù)方案中，還包括:與第三反射表面相對地布置的第二平面反射表面。
[0022]本發(fā)明的第十四技術(shù)方案是，在第十三技術(shù)方案中，第二平面反射表面基本上平行于第一方向。
[0023]本發(fā)明的第十五技術(shù)方案是，在第一技術(shù)方案中，其中，第一方向是最低點方向。
[0024]本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是，在第一技術(shù)方案中，反射器的第一反射表面和第三反射表面是凹入的。
[0025]本發(fā)明的第十七技術(shù)方案是，在第四技術(shù)方案中，還包括支撐第一光學模塊、第二光學模塊和第三光學模塊的印刷電路板(PCB)。
[0026]本發(fā)明的第十八方案是，在第十七技術(shù)方案中，還包括蓋體，并且其中，蓋體具有曲率半徑，使得在第一方向、第二方向和第三方向上的光矢量與蓋體正交。
[0027]本發(fā)明的第十九技術(shù)方案提供了一種燈具，其包括:包含多個區(qū)段的反射器;布置在反射器下方的支撐構(gòu)件;和包圍反射器和支撐構(gòu)件的蓋體，該蓋體被裝配在構(gòu)造為與燈具的一部分相配合的邊緣，以將支撐構(gòu)件和反射器保持在適當位置;其中，多個區(qū)段中的每個區(qū)段是共線布置的，并且反射器由單個部件形成。
[0028]本發(fā)明的第二十技術(shù)方案提供一種組裝燈具的方法，包括:在燈具的主體中布置由單個部件形成的反射器，該反射器包括彼此分離并以共線方式布置的至少兩個區(qū)段，和配置成在至少兩個方向上反射光的至少一個區(qū)段;和在至少兩個區(qū)段內(nèi)布置光源，該光源可被安裝在位于反射器下方的印刷電路板(PCB)上；以及在燈具上適配蓋體，該蓋體被配置成與燈具的主體相配合并且固定PCB。
【附圖說明】
[0029]示例性實施例可以采用各種部件和部件布置的形式。示例性實施例示于附圖中，遍及附圖，相同的標號可指示在各種圖示中的相對應的或類似的部件。附圖僅出于說明實施例的目的，并且不應當被解釋為限制本公開。給出附圖的下列可授權(quán)描述，本公開的新穎方面對于(多個)相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言應變得顯而易見。
[0030]圖1A是根據(jù)示例性實施例的燈具的局部剖視側(cè)視圖。
[0031 ]圖1B是根據(jù)示例性實施例的燈具局部底視圖。
[0032]圖1C示出了根據(jù)示例性實施例的包含在燈具中的印刷電路板(PCB)。
[0033]圖1D示出了根據(jù)示例性實施例的燈具的透視圖。
[0034]圖1E-1F是根據(jù)示例性實施例的燈具的正視剖視圖。
[0035]圖2A-2C是根據(jù)示例性實施例的具有數(shù)個構(gòu)造的燈具的底視圖。
[0036]圖3A-3B是根據(jù)示例性實施例的燈具的底視圖。
[0037]圖4A-4D描繪了根據(jù)示例性實施例的可以在燈具中使用的數(shù)個主體類型。
[0038]圖5示出了根據(jù)示例性實施例的反射器的透視圖。
[0039]圖6示出了根據(jù)示例性實施例的反射器的透視圖。
[0040]圖7-8示出了根據(jù)示例性實施例的燈具的剖視圖。
[0041 ]圖9示出了根據(jù)示例性實施例的燈具。
[0042]圖10示出了根據(jù)示例性實施例的裝配燈具的方法的流程圖。
附圖標記圖1A 2翅片 4 PS元件 6容器 8主體 10 PSU
12c支撐構(gòu)件12a支撐構(gòu)件12d、e、f 特征14第一光學模塊16第二光學模塊18第三光學模塊
20蓋體28支撐構(gòu)件100燈具圖1B6容器8主體10 PSU
12b支撐構(gòu)件12a支撐構(gòu)件12d、e、f 特征22滑動配合件24夾具26b螺釘/螺栓26a螺釘/螺栓
30鏈路32 PCB34反射器36第一區(qū)段38第二區(qū)段40第三區(qū)段圖1C
12d、e、f、g、h、l 特征34反射器圖1D2翅片6容器8主體
22滑動配合件66柱100燈具圖1E6容器8主體
22滑動配合件100燈具圖1F8主體12a支撐構(gòu)件12b支撐構(gòu)件20蓋體34反射器圖2A6容器8主體10 PSU
12a支撐構(gòu)件12b支撐構(gòu)件12d、e、f 特征22滑動配合件24夾具26b螺釘/螺栓26a螺釘/螺栓32 PCB34反射器36第一區(qū)段38第二區(qū)段40第三區(qū)段200燈具圖2B6容器8主體10 PSU
12a支撐構(gòu)件12b支撐構(gòu)件12d、e、f 特征22滑動配合件24夾具26b螺釘/螺栓26a螺釘/螺栓32 PCB34反射器36第一區(qū)段38第二區(qū)段40第三區(qū)段圖2C6容器8主體10 PSU
12a支撐構(gòu)件12b支撐構(gòu)件12d、e、f 特征22滑動配合件24夾具26b第二螺釘26a第一螺釘32 PCB34反射器36第一區(qū)段38第二區(qū)段40第三區(qū)段52反射表面/鏡54反射表面/鏡圖3A
16第二光學模塊18第三光學模塊22滑動配合件38第二區(qū)段40第三區(qū)段52反射表面/鏡54反射表面/鏡55門
62b凸起外表面64a反射表面、凹入表面66柱300燈具圖3B8主體
22滑動配合件38第二區(qū)段40第三區(qū)段52反射表面/鏡54反射表面/鏡55門66柱300燈具圖4A8-主體44圓角矩形400燈具圖4B8主體4喇叭形圖4C8主體
48皮狀眼鏡蛇形圖4D8主體50子彈形圖5
36第一區(qū)段
38第二區(qū)段
40第三區(qū)段
500反射器
60a反射表面
60b反射表面
62a反射表面、凹入表面
62b凸起外表面
64a反射表面、凹入表面
64b凸起外表面圖6
600反射器86第一區(qū)段88第二區(qū)段90a、b、c、d反射表面92a凹入/反射表面92b彎曲表面94a凹入表面94b彎曲表面圖7
700剖視圖
8主體 16第二光學模塊 20蓋體
21矢量
52反射表面/鏡 62a反射表面、凹入表面 62b凸起外表面 76a、b、c、d 光線 80方向圖8
800剖視圖 8主體
16第二光學模塊 20蓋體
52反射表面/鏡 62a反射表面、凹入表面 62b凸起外表面 76a，b，c，d 光線 80-方向圖9
900燈具
6容器 8主體
16第二光學模塊 81滑動配合件 55門 66柱 72橫褶 600反射器圖10
1000方法 1001步驟 1003步驟 1005步驟。
【具體實施方式】
[0043]雖然示例性實施例在本文中描述用于特定應用，但是應該理解的是，本公開不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員以及能夠獲得本文所提供的教導的人將認識到在其范圍內(nèi)的附加應用、修改和實施例以及本公開將顯著地有用的附加領(lǐng)域。
[0044]本公開的實施例可提供一種燈具，其需要比現(xiàn)有的燈具更少的部件。此外，實施例可以提供一種手段來隔離執(zhí)行分離的測光功能的光學器件，因而允許燈具的尺寸可以按比例縮小尺寸，具有降低的寬度，并且因而減少了組裝該設(shè)備所需的部件數(shù)量。而且，本公開的實施例具有數(shù)個優(yōu)點，例如低成本、改善的測光性、以及與流明輸出控制相關(guān)的新穎控制功能。這些示例性實施例中的幾個在下面詳細討論。
[0045]圖1A示出了根據(jù)示例性實施例的燈具100的側(cè)視圖。燈具100包括主體8，其包圍或以其它方式支撐各種光電部件。此外，燈具100可以包括支撐構(gòu)件12a和28，它們用于固定燈具100的各種結(jié)構(gòu)部件，主體8還可包括一種功率供應單元(PSU)1，以用于提供并調(diào)節(jié)包含在主體8內(nèi)的各種光電元件所使用的電功率。如將在下面關(guān)于圖4A至4D所討論的，主體8可以具有數(shù)種形狀中的一者。此外，在一些實施例中，主體8的側(cè)壁可包括透明窗口，源自主體8內(nèi)的光可通過該透明窗口逃逸。在其它實施例中，如將在下面討論的，主體8可以是不透明的，其中，光只能通過透明蓋體離開燈具100。
[0046]在一些實施例中，翅片2可設(shè)置在主體8的背部。翅片2可以提高燈具100的散熱性，熱源自于操作包含在燈具100中的光電元件。翅片2可以包括多個凹槽或波紋，其設(shè)計為進一步提高燈具100散熱性。此外，在一些實施例中，翅片2可以是在主體8的背部內(nèi)加工的特征。在備選實施例中，翅片2可以是例如使用導熱粘合劑固定到主體8的背部的不連續(xù)部件。在又一示例性實施例中，燈具100可以不包括翅片。
[0047]燈具100還可包括蓋體20。蓋體20可用于保護包含在燈具100中的組件，使之不受周圍環(huán)境損害。并且它也可以用作透鏡。在采用彎曲蓋體實施例中，蓋體20可以是平的。在其它實施例中，蓋體20可以是彎曲的。在這種彎曲的實施例中，蓋體20的曲率半徑可被選擇，以便提供增強的光分布。蓋體20可以由透明材料制成。例如，蓋體20可以由透明的聚合材料制成。在一些實施例中，聚合物材料可包括丙烯酸類聚合物。在其它實施例中，蓋體20可以由玻璃制成。
[0048]雖然蓋體20已經(jīng)被描述為透明的，即光學透明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解，蓋體20可以被著色或可以在其上施加濾光件。更一般地，蓋體20的傳輸特性可以被設(shè)計成為觀察者提供彩色光透視。借助于實例，而不是通過限制，蓋體20可以被著色，以使離開燈具100的光呈現(xiàn)黃色，即使包含在燈具100中包括的光源可以被配置為發(fā)射白光。
[0049]在一些實施例中，主體8的背部還可包括容器6，其構(gòu)造成接收和保持光傳感器(PS)元件4在適當位置。容器6可以是插座，它將使位于主體8內(nèi)的一個或更多個部件與PS元件4對接。PS元件4可以是配置成將環(huán)境光能量轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號的光電電路。電流或電壓信號可被進一步處理，以產(chǎn)生指示環(huán)境光強度的控制信號，該強度指示日間條件或夜間條件。
[0050]產(chǎn)生的控制信號可以被用來根據(jù)環(huán)境光的強度打開(激活)或關(guān)閉(停用)包含在燈具100中的一個或更多個光源。在一些實施例中，PS元件4可以被配置為逐漸打開包含在燈具100中的一個或更多個光源或逐漸關(guān)閉包含在燈具100中的一個或更多個光源。PS元件4可以與PSUlO對接，以便執(zhí)行前述功能。
[0051]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解的是，PS元件4可以包括能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)換為電流或電壓的任何光響應傳感器。例如，PS元件4可以包括光敏傳感器，其為太陽能電池、光電二極管、光閘傳感器、和光阻材料中的至少一者。此外，在一些示例性實施例中，PS元件4可以包括定時電路，其配置為根據(jù)由定時電路輸出的預先確定的時間標記導通一個或更多個光源或關(guān)閉一個或更多個光源。
[0052]燈具100可包括第一光學模塊14、第二光學模塊16、和第三光學模塊18。第一、第二和第三光學模塊中的每一個可以包括光源和反射器表面。光源可以是一排或更多排發(fā)光二極管(LED)。第一光學模塊14、第二光學模塊16、和第三光學模塊18可共線地布置，以便配合如圖4A-4D中所示的實例的狹窄主體8。
[0053]圖1B示出了根據(jù)示例性實施例的燈具100的底視圖。第一光學模塊14、第二光學模塊16和第三光學模塊18—起形成單一的燈具光學系統(tǒng)，其包括光源和反射表面。此外，在一些實施例中，第一光學模塊14、第二光學模塊16和第三光學模塊18可對應于光學系統(tǒng)的不同區(qū)段。例如，第一光學模塊14可以對應于第一區(qū)段36，第二光學模塊16可以對應于第二區(qū)段34，并且第三光學模塊18可以對應于第三區(qū)段40。此外，第一光學模塊14可以設(shè)置在燈具光學系統(tǒng)的中心中，與第一光學模塊14和第三光學模塊18隔離。此外，第二光學模塊16可以在第二區(qū)段38中放置在模塊14后面并與之相鄰，并且第三光學模塊18可以放置在第一光學模塊14前面并與之相鄰。
[0054]第一光學模塊14可包括反射表面，其角度形成為以在第一方向上引導光矢量。(方向可被認為是一個向量，其方向描述了光的光或光束的傳播的大體方向。)同樣，第二光學模塊16可包括定位成在第二方向上引導光矢量的反射表面。并且，第三光學模塊18可包括定位成在第三方向引導光的反射表面。在一些實施例中，第二方向可以與第一方向形成O度至90度之間的角度。類似地，第三方向可以與第一方向形成O度至90度之間的角度。此外，在一些實施例中，第三方向可以與第二方向相反，其中，對稱線是第一方向。
[0055]在一個示例性實施例中，第一方向可以是最低點方向，當這種燈具安裝在街道柱上時，最低點方向是燈具100正下方的方向。在本實施例中，第二方向可以是燈具100左邊，和第三方向可以是燈具100右邊。
[0056]燈具100可以包括支撐反射器34的印刷電路板(PCB)32，以及第一光學模塊14、第二光學模塊16和第三光學模塊18，其定位于上述的反射器34的相對應的區(qū)段中。PCB32可以包括電導線(未示出)，其經(jīng)由鏈路30耦合到PSU10。在一些實施例中，鏈路30可以是將PSUlO與PCB32電對接的連接裝置。例如，在一些實施例中，鏈路30可為邊緣連接器。在其它實施例中，鏈路30可以只是連接PSUlO至PCB32的電線。在其它實施例中，鏈路30可以包括放大器推入式端子。
[0057]圖1B進一步示出了根據(jù)示例性實施例的可被包括在燈具100中的附加結(jié)構(gòu)特征。例如，燈具100可包括支撐構(gòu)件12b，其與支撐構(gòu)件12b和12c(參見圖1A)—起，來將蓋體20保持固定到主體8的內(nèi)表面。而且，燈具100可以包括滑動配合件22，其用于將燈具100安裝在水平臂或管道上。在一個示例性實施例中，滑動配合件22可以包括形成在主體8中的支架，并且夾具24將使用由螺釘/螺栓26a和26b供給的力固定管/臂。
[0058]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1C，討論了燈具100的附加結(jié)構(gòu)特征。圖1C是根據(jù)實施例的PCB32的特寫視圖。PCB32可以包括特征12h-12i，可以用于為反射器34和蓋體20提供附加對準。PCB32可狹窄地成形，以便配合在主體8內(nèi)。特征12g可以是連接器，其為鏈路30的一部分。在組裝期間，特征12d-l 2g在PCB32上的位置可以用于標記反射器34的定位。
[0059]此外，在一些實施例中，特征12g可以使用引線推入式連接器實現(xiàn)。在其它實施例中，特征12e、12d和12f可以是墊，第一光學模塊14的光源、第二光學模塊16的光源、以及第三光學模塊18的光源安裝在其上。PCB32的導線(未示出)可以連接特征12e、12d和12f至特征12d，從而提供PSUlO與包括在光學模塊中的每個光源之間的電連通，并用于驅(qū)動和調(diào)節(jié)光源的目的。
[0060]圖1D提供根據(jù)示例性實施例的燈具100的透視圖。如圖1D中可以看出，燈具100可以使用滑動配合件22安裝在柱66上。燈具100可具有彎曲的蓋體20，如圖1E和IF的示例性剖視圖所示。如上所述，蓋體20的曲率半徑可被選擇，以便提供增強的光分布。具體地，蓋體20的曲率半徑可被選擇，使得離開燈具100的光矢量與蓋體20的表面正交，進一步降低光傳輸損耗。
[0061]上述實施例以及以下實施例提供顯著降低制造燈具的成本的優(yōu)點。例如，在圖1E和IF中，燈具100可需要至多3個螺釘將PBC32至固定至主體8。由于反射器34只是單一部件(盡管具有三個光學隔離區(qū)段)，在一些實施例中，它可以只用一個螺釘固定。此外，蓋體20可被用于用蓋體20的邊緣和主體8內(nèi)的配合部之間的墊圈(未示出)被動地固定反射器34和PCB32。這樣，蓋體20和反射器34可以使用僅僅一個螺釘保持在適當位置(即固定至主體8)。在一些實施例中，蓋體20可以捕獲反射器34，并且同樣地，不需要螺釘來固定反射器34。因此，在本文中公開的實施例均提供了裝配的簡易性，便于降低制造和維修燈具的費用。
[0062]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2A-2C，根據(jù)示例性實施例討論了燈具200的數(shù)種配置。在圖1A-1C中所描繪的示例性實施例中，第二區(qū)段38和第三區(qū)段40被分別布置在第一區(qū)段36的左側(cè)和右側(cè)上。
[0063]如圖2A所示，根據(jù)實施例，另一配置是可能的。即，第二區(qū)段38和第三區(qū)段40可以是連續(xù)的，因而在反射器34中形成連續(xù)彎曲部分。在一些實施例中，第二區(qū)段38和第三區(qū)段40可形成基本上等同于字母“S”的形狀，或反向“S”的形狀的形狀。在其它實施例中，通過第二區(qū)段38和第三區(qū)段40形成的連續(xù)彎曲部分可以在第一區(qū)段36的左側(cè)上，如圖2A中所示，或者它可以在第一區(qū)段36的右側(cè)上，如圖2B中所示。
[0064]此外，在一些實施例中，如圖2C所不，平面反射表面52和54可設(shè)置在反射器34的任一側(cè)上，以便提供附加的光控制。在這種實施例中，蓋體20可以是平坦的，而不是被彎曲的，如以上關(guān)于圖1E和IF所討論的。
[0065]圖3A是根據(jù)示例性實施例的燈具300的底視圖，其中蓋體20是平坦。然而，在該示例性實施例中，第一光學模塊14被分開，共享在第二光學模塊16和第三光學模塊18之中。該示例性反射器(示于圖6)可能更難以模制，但也可以進一步減少夾具尺寸。燈具300可以包括門55，其可以鉸接或擰到主體8上，以提供至包含在主體8內(nèi)的各種組件的通道。這種組件可以是，例如，PSUlO和用于控制設(shè)置在主體8內(nèi)的光學模塊的其它電氣模塊。在一些實施方式中，門55可以由塑料鑄造金屬或金屬片制成，并且它可以被免工具地安裝到主體8。
[0066]此外，在圖3A所示的示例性實施例中，平面反射表面(或反射鏡)52被設(shè)置為鄰近第三光學模塊18，并與第三區(qū)段40的凹面64a相對。在這樣的實施例中，主體8不包括在其側(cè)壁上的透明窗口。因此，在缺少反射鏡52的情況下，源自第三光學模塊18且被引導到主體8側(cè)壁的光可能會丟失。同樣地，反射鏡52用來反射源自第三光學模塊18的雜散光至凹入表面64a，它是一個被適當傾斜的表面，以使光在第三方向(如以上所討論的)射出燈具。第三方向可以是到燈具300的左側(cè)的方向。類似地，反射器54用來反射源自第二光學模塊16的雜散光至凹入表面62a，它是一個被適當傾斜的表面，以使光在第二方向射出燈具，并且第二方向可以是到燈具300的右側(cè)。
[0067]圖3B是在類似于上面關(guān)于圖3A所討論的實施例的實施例中的燈具300的局部底視圖。然而，在圖3B中，反射鏡52和54可以分別是第二區(qū)段38和第三區(qū)段40的部分。
[0068]圖4A至4D是根據(jù)示例性實施例的可用于燈具400的數(shù)種主體類型的說明。在實施例中，主體8可以被成形或模制為具有圓角矩形44的形狀。在備選實施例中，主體8可以被成形或模制為喇叭46的形狀。在另一實施例中，主體8可以是“皮狀眼鏡蛇”形狀48。在又一實施例中，主體8可以具有子彈50形狀。雖然只有這四個形狀被示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認識到，其它狹窄地成形的框架可用于主體8，而不脫離本公開的范圍。
[0069]圖5示出了根據(jù)示例性實施例的反射器500的三維透視圖。反射器500可以具有第一區(qū)段36、第二區(qū)段38和第三區(qū)段40。所有的這三個部分形成單一部件，即反射器500。換言之，反射器500是可被插入或安裝在燈具的主體內(nèi)的單一結(jié)構(gòu)，例如，先前在本發(fā)明中所描述的那些。反射器500可以整體或在特定的位置被金屬化，以便提供高反射表面。
[°07°] 例如，第一區(qū)段36可包括反射表面60a和60b。反射表面60a和60b可以以如下這樣的方式成角度:在第一方向上反射源自位于第一區(qū)段36內(nèi)的光源(未不出)的光。第一方向可以是，例如，最低點方向。類似地，第二區(qū)段38可包括反射表面62a，其構(gòu)造成在第二方向上反射來自位于第二區(qū)段38內(nèi)的光源(未示出)的光。此外，第三區(qū)段40可包括反射表面64a，其構(gòu)造成在第三方向上反射來自位于第三區(qū)段40內(nèi)的光源(未示出)的光。
[0071]如在先前描述的實施例中，第三方向和第二方向可以彼此相對，圍繞由最低點方向(即，第一方向)給定的對稱線。例如，第二方向可以是到包含反射器500的燈具的左側(cè)，并且第三方向可以是到燈具的右側(cè)。
[0072]在一些實施例中，反射器500可包括由第二區(qū)段38和第三區(qū)段40形成的彎曲部。在其它實施例中，彎曲部可以具有等同或基本上等同于字母“S”的形狀的形狀。在這樣的實施例中，反射表面62a是與凸形外表面62b相對的凹形內(nèi)表面。類似地，反射表面64a是與凸形外表面64b相對的凹形內(nèi)表面。
[0073]如所配置的反射器500具有數(shù)個優(yōu)點。它可以使用單個步驟(或上拉)制造，并且在單個步驟中，它的表面可以涂覆有反射材料(例如鋁)。而且，反射器500可以很容易地按比例縮小，同時光學模塊的中心的位置相對于主體8保持不變。同樣地，根據(jù)在本文中公開的教導所設(shè)計的燈具可以假定廣泛種類的狹形體，其實例在圖4A至4D中提供。
[0074]此外，反射器500和本公開的其它特征賦予了數(shù)個優(yōu)點，例如提供拐角光學器件(即，第二光學模塊16和第三光學模塊18)和最低點光學器件(第一光學模塊14)，其流明輸出可以分別成比例。即，來自每個模塊的光強度可以被精確地控制；即，來自一個模塊的光強度可以被設(shè)置為等于另一模塊的光強度的預先確定的分數(shù)，因為每個模塊是通過使用如反射器500的反射器彼此光學隔離。
[0075]在一些實施例中，使流明輸出“成比率”可以通過提供包括固定LED數(shù)量比的燈具來實現(xiàn)。在備選實施例中，通過接通/或關(guān)閉在第一光學模塊14、第二光學模塊16、和第三光學模塊18中的數(shù)排LED以便產(chǎn)生預先確定的LED數(shù)量比，“成比率”可以動態(tài)地實現(xiàn)。因此，與利用相關(guān)技術(shù)的燈具可以實現(xiàn)的相比，所公開的實施例提供了更好的光控制能力。
[0076]圖6示出根據(jù)示例性實施例的反射器600的三維透視圖。反射器600可具有第一區(qū)段86和第二區(qū)段88。與前述的示例性實施例不同，反射器600不包括第三區(qū)段。然而，反射器600實現(xiàn)與前面關(guān)于反射器500描述的相同的功能。即，如所配置的，反射器600在第一方向、第二方向和第三方向上引導光，其中，第二和第三方向是相反的，并在第一方向的任一側(cè)上。例如，當安裝在燈具中時，反射器600可在第一方向即最低點方向上提供光，第二和第三方向彼此相反并圍繞最低點方向(例如，在燈具的左和右，其中，最低點方向是燈具正下方的方向)。
[0077]在反射器600中，第一區(qū)段86和第二區(qū)段88兩者形成單個部件。換而言之，反射器600可為被插入或安裝在燈具的主體內(nèi)的單一結(jié)構(gòu)，例如先前在本公開中(圖4A-4D)所描述的那些。反射器600可以整體或在特定的位置處被金屬化，以便提供高反射表面。例如，第一區(qū)段86可以包括反射表面90a、90b，以及其外表面是彎曲表面92b的凹形表面92a。反射表面90a和90b可以如下這樣的方式成角度:以在第一方向上反射源自位于第一區(qū)段86內(nèi)的光源(未示出)的光。第一方向可以是，例如，最低點方向。反射表面92a可在第二方向上反射來自位于第一區(qū)段86內(nèi)的光源的光。
[0078]此外，第二區(qū)段88可包括反射表面90c、90d，以及其外表面是彎曲表面94b的凹形表面94a。反射表面90c和90d可以如下這樣的方式成角度:以在與第一區(qū)段86中的第一方向相同的第一方向上反射源自位于第二區(qū)段88內(nèi)的光源(未示出)的光。反射表面92a可在第三方向上反射源自位于第二區(qū)段88的光源的光。如之前所述，第二和第三方向可圍繞第一方向彼此相對。
[0079]所配置的反射器600提供數(shù)個優(yōu)點。它可以允許比與反射器500—起使用的PCBA更小的PCBA，并且在單個步驟中，它的表面可以涂覆有反射材料(例如鋁)。此外，反射器600可易于按比例縮小，同時光學模塊的中心位置相對于主體8保持不變。同樣地，根據(jù)在本文中公開的教導所設(shè)計的燈具可以采取廣泛種類的狹形體，其實施例在圖4A至4D中提供。而且，與利用反射器500可實現(xiàn)的相比，反射器600可用于創(chuàng)建更小的燈具，而不損害功能性。
[0080]反射器600具有數(shù)個優(yōu)點，例如提供流明輸出可以分別成比例的拐角光學器件和最低點光學器件。即，位于第一區(qū)段86和第二區(qū)段88中的各光學模塊的光強度可以被精確地控制；即，來自一個模塊的光強度可以被設(shè)置為等于另一模塊的光強度的預定分數(shù)，因為每個模塊是通過使用如反射器600的反射器彼此光學隔離。
[0081]在一些實施例中，流明輸出“成比率”可以通過提供包括固定LED數(shù)量比的燈具來實現(xiàn)。在備選實施例中，通過接通/或關(guān)閉在第一光學模塊14、第二光學模塊16、和第三光學模塊18中的數(shù)組LED以便產(chǎn)生一個預先確定的LED數(shù)量比，使“成比率”可以動態(tài)地實現(xiàn)。同樣地，與利用相關(guān)技術(shù)的燈具可以實現(xiàn)的相比，所公開的實施例提供了更好的光控制能力。單獨的“成比率”是可能的，因為每個光學模塊憑借由第一區(qū)段86和第二區(qū)段88提供的光學隔離的優(yōu)點而彼此隔離。
[0082]此外，(多種)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，如果在第一區(qū)段86中的反射表面成角度的方式與在第二區(qū)段88中的它們的相對應的反射表面相同，在一些實施例中，第二和第三方向可以繞最低點方向(即，第一方向)對稱的。但是，在其它實施例中，并且通過設(shè)計，對稱性可能無法保持。具體地，其它實施例可以包括在一個區(qū)段中的反射表面，其成角度不同于在另一部分中的相應反射表面。值得注意的是，提供具有圍繞最低點的非對稱的光輸出的反射器的此概念還延伸到前面描述的實施例。例如，在反射器500的情況下，這可以簡單地通過使反射表面62a和反射表面64a具有不同的角度來實現(xiàn)。
[0083]圖7和8是根據(jù)示例性實施例的燈具700和800的剖視圖。具體地，圖7示出了第二區(qū)段38的剖視圖，如相對于上述反射器500所述的。如前所述，第二區(qū)段38可包括第二光學模塊16，其可以包括一個或更多個LED。在第二光學模塊16中的LED可以被配置為在預先確定的成角度區(qū)段或發(fā)射錐體中輸出光。同樣地，逸出一個或更多個LED的光可在由發(fā)射錐體限定的多個角度擊中反射表面62a。為簡單起見，只有兩條來自第二光學模塊16的光線被顯不，即，光線76a和光線76b。在擊中反射表面62a之后，光線76a和76b被反射，來分別變?yōu)楣饩€76c和76d。
[0084]在一個實施例中，其中反射表面52不存在，并且蓋體20的四周是透明，光線76c和76d通?？商用摕艟咧翀D7的右側(cè)，如由表示光線76c和76d的箭頭的方向性所指示。這個方向是之前關(guān)于反射器500提到的第二方向。然而，在其它實施例中，蓋體20的四周可以是不透明的，并且只有蓋體20的底部部分可以是透明的。換句話說，蓋體20可具有不透明的側(cè)壁，只有一個透明底部被允許光逃逸出燈具。
[0085]在這樣的實施例中，反射表面52可以被置于與如圖7所不的反射表面62a相對。在此配置中，光線76d仍然如前所述逃逸出燈具，并在第二方向上繼續(xù)。然而，光線76c不能在第二方向上逃逸出燈具，因為蓋體20的側(cè)壁是不透明的。為了不失去該光輸出，反射器52用來在方向80上反射光76c，這通常于圖7的左側(cè);方向80可以被認為是上述關(guān)于反射器500提及的第三方向。
[0086]在一些實施例中，反射表面52和反射表面62a可成角度為提供繞法線矢量21的光線76d和80的對稱性。在其它實施例中，可能不需要對稱性，并且反射器52和反射表面62a可以相應地布置。此外，在其它實施例中，可使用第一區(qū)段86(如圖6所示)而非第二區(qū)段38。在這樣的實施例中，反射表面90a、90b將在第一方向上，即在最低點方向沿矢量21向下提供光。反射鏡52和反射表面92a將在第三方向和第二方向并且分別繞最低點方向提供光。
[0087]如圖7所示，蓋體20的底部部分可以是彎曲的。預定的曲率可被選擇，以便產(chǎn)生所希望的透鏡效應。在一些實施例中，曲率可被選擇，使得在逃逸后逸出燈具的光是垂直于蓋體20。在其它實施例中，所有的蓋體20可以是彎曲的。在其它實施例中，如圖8所示，蓋體20的底部可以是平坦的。在其它實施例(如在圖8)中，蓋體20可以是底部平坦并且側(cè)壁彎曲。側(cè)壁可以是或不是透明的。在側(cè)壁是不透明的情況下，反射器52，可以使用如以上所討論的。通常，在圖8所示的實施方式中，以上關(guān)于圖7所討論的所有設(shè)計選項也適用。
[0088]圖9示出了根據(jù)示例性實施例的燈具900。燈具900類似于燈具300。然而，燈具900包括蓋體20，其四周是是透明的。此外，燈具900配備有只包括兩個區(qū)段(即第一區(qū)段86和第二區(qū)段88)的反射器600。如前面提到的，第一區(qū)段86被構(gòu)造為使得光可在第一方向和最低點方向上逃逸出燈具900，例如圖7所示的沿著矢量21的方向。第二區(qū)段88被構(gòu)造為使得光可在與第一方向相反的第二方向上和最低點方向上離開燈具900。蓋體20可使用緊固件74和橫褶(tuck) 72裝配到主體8。
[0089]如所配置的，燈具900保留燈具300的相同功能，其具有三個區(qū)段(其中一個未被示出)，而僅利用兩個部分。然而，在這任一情況下，具有相同的制造優(yōu)點，因為無論是反射器500或反射器600都可被制造成單個部件。
[0090]在工業(yè)應用中，所公開的燈具的實施例可以應用于需要嚴格光控制且組裝時僅使用最少數(shù)量的組件的場合。此外，雖然本發(fā)明迄今集中于道路照明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的燈具可在除道路照明以外的應用中使用。這樣的應用可以是，例如，室內(nèi)商業(yè)照明和住宅照明，僅舉幾例。此外，本公開的實施例也可用于實現(xiàn)I級(高功率)和2級(低功率)的燈具。
[0091]如上所述，所公開的實施例提供了組裝的簡易性和維修燈具的簡易性。在一些實施例中，狹形反射器諸如反射器500或反射器600的使用是上述允許易于組裝和便于維修的燈具的一個重要因素。建模表明使用反射器如反射器500或反射器600不損害燈具光學效率。例如，當與使用具有不相交和非隔離部分的多片式反射器，并具有設(shè)置在燈具主體中間的對稱反射鏡的燈具相比，本公開的實施例顯示光學效率的可忽略的差異(約小于2% )。同樣地，根據(jù)公開的示例性實施例設(shè)計和制造的燈具，提供了上述優(yōu)點而不需要犧牲光學效率。
[0092]圖10示出了根據(jù)示例性實施例的用于組裝燈具的方法1000的流程圖。該方法1000可包括在燈具的主體中布置一個或更多個光源(步驟1001) O光源可以被安裝在PCB上，例如在貫穿本公開描述的實施例中。在步驟1003，方法1000可包括布置由單一部分制成的反射器，該反射器包括彼此光學分離并以共線方式布置的至少兩個部分。在這個階段，印刷電路板位于所述反射器的下方。方法1000還可包括在燈具上固定蓋體。該蓋體可構(gòu)造成使用襯墊(步驟1005)與燈具的主體相配合。
[0093]在一個實施例中，光源可為LED。方法1000還可包括使來自光源的流明輸出成比率(步驟未示出)。在一些實施例中，使流明輸出成比率可通過在至少兩個區(qū)段的每個區(qū)段中使用預定數(shù)目的LED來實現(xiàn)。在其它實施例中，通過使用位于燈具內(nèi)的驅(qū)動電路，以選擇性地打開(或關(guān)閉)在至少兩個區(qū)段的每個區(qū)段中的一個或更多個LED，使流明輸出成比率可以動態(tài)地實現(xiàn)。
[0094]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，上述實施方式的各種調(diào)整和變型可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下進行配置。因此，要理解的是，在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本發(fā)明能以不同于這里具體描述的方式實施。
【主權(quán)項】
1.一種燈具光學系統(tǒng)，包括: 第一光學模塊，其包括配置為在第一方向上輸出光矢量的第一反射表面； 第二光學模塊，其包括配置為在第二方向上反射來自所述第二光學模塊的光矢量的第二反射表面;并且 其中，所述第一反射表面和所述第二反射表面是一個反射器的表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第一光學模塊和所述第二光學模塊中的至少一者還配置為在第三方向上反射光，并且其中，所述第三方向相對于所述第一方向形成在O度和90度之間的角度，并且所述第三方向與所述第二方向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第二方向相對于所述第一方向形成在O度和90度之間的角度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具光學系統(tǒng)，還包括第三光學模塊，所述第三光學模塊包括配置成在第三方向上反射來自所述第三光學模塊的光矢量的第三反射表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第三方向相對于所述第一方向形成在O度和90度之間的角度，而所述第三方向與所述第二方向相反。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第三反射表面是所述一個反射器的另一表面。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第一光學模塊、所述第二光學模塊和所述第三光學模塊是共線布置的。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述第一光學模塊、所述第二光學模塊和所述第三光學模塊中的一者包括發(fā)光二極管(LED)。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述一個反射器包括對應于所述第一光學模塊的第一區(qū)段，對應于所述第二光學模塊的第二區(qū)段，以及對應于所述第三光學模塊的第三區(qū)段，并且其中，所述第一區(qū)段、所述第二區(qū)段和所述第三區(qū)段形成連續(xù)彎曲部分。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈具光學系統(tǒng)，其中，所述連續(xù)彎曲部分基本上根據(jù)字母“S”成形。
【文檔編號】F21Y115/10GK105840991SQ201511036286
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月16日
【發(fā)明人】D·M·約翰遜
【申請人】通用電氣照明解決方案有限責任公司