用于货物陈列品的led照明组件和照明方法
【专利摘要】本发明的一些方面涉及用于对例如货物陈列品这样的垂直平面区域照明的照明组件(10)和方法。照明组件(10)可包含两个相对支撑臂(211，图8)和在两个相对支撑臂(211)之间延伸的照明杆(212)，电路板(216)具有安装到照明杆内部的多个LED(220)；和多个反射表面(230)，位于多个LED(220)附近，其中多个反射表面(230)定位为使得LED(220)沿第一方向投射第一光束(222A)，且沿与第一方向不同的第二方向投射第二光束(222B)。
【专利说明】用于货物陈列品的LED照明组件和照明方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2011年6月17日提交的美国申请N0.13/162，076的部分继续申请，该美国申请是2010年11月29日提交的美国申请N0.12/955，198的部分继续申请。本应用还要求2012年3月8日提交的美国临时申请N0.61/608,374的优先权。
【技术领域】
[0003]本发明通常涉及用于货物陈列品的LED照明组件和照明方法。具体说，在本发明的一个方面中，LED照明组件设置邻近LED定位的多个反射表面，其中反射表面定位为使得LED沿第一方向投射第一光束，且反射表面沿与第一方向不同的第二方向引导第二光束。
【背景技术】
[0004]在许多零售商店，期望的对货物陈列架上的产品包装的前部照明，以改善货物的展示、购物环境，且对产品打高光以最终改善产品的总销量。
[0005]通常，这是通过萤光灯照明固定结构实现的，所述固定结构定位在陈列架单元上方且在陈列架前部向下发射光。然而，在大多数这类安装结构中，许多光无法使用，因为无法将其捕获和引导到陈列架的前部。缺少聚焦、特定反射器或光束改变使得在较高的陈列架上的产品太过明亮，而较低的陈列架上的产品接收到非常少的光。
[0006]另外，还重要的是在灯变差或烧损时在萤光灯固定结构上更换灯的成本，包括新灯的成本和更换灯所需的劳力。此外，在大的零售产业链的范围内更换灯时，更换是对环境有害的，因为所有萤光灯都包含水银。
[0007]在本发明的一个示例性方面，更多的可用光被引导到作为货物陈列品在陈列架上的产品的前部，且与现有的萤光灯固定结构相比每瓦特功率能输出更高的照明度。在本发明的另一示例性方面，公开了更低的成本的照明解决方案，其使用更少的能量，引导且改善产品包装上的照明，尤其是在更低的陈列架上的产品，且需要更低的维护成本。
【发明内容】
[0008]下文给出了本发明的一些方面的概要描述，以便提供对本发明和其各种特征的基本理解。该部分内容目的不是一任何方式限制本发明的范围，而是简单地提供用于下文详细描述的概览。
[0009]在一个示例性实施例中，公开一种用于货物陈列品的照明组件。照明组件可包含:(a)两个相对支撑臂和在两个相对支撑臂之间延伸的照明杆，(b)电路板组件，具有安装到照明杆内部的多个LED，其中多个LED在货物陈列品上以光束样式投射光；和(c)多个反射表面，位于LED附近，其中反射表面定位为使得LED沿第一方向投射第一光束，且反射表面沿与第一方向不同第二方向引导第二光束。照明组件也可以包括设置在多个LED中相应的一个或多个上透镜，且其中透镜捕获从相应LED而来的光，改变光束样式，且再投射光。
[0010]在另一示例性实施例中，公开一种用于货物陈列品的照明方法。方法可包含:(a)在位于照明杆中的电路板上布置多个LED，其中多个LED在货物陈列品上以光束样式投射光；(b)将多个反射表面固定到LED附近，其中反射表面定位为使得LED沿第一方向投射第一光束，且反射表面沿与第一方向不同第二方向引导第二光束。照明方法也可以包括(C)将多个透镜固定到电路板；和(d)将多个透镜设置在照明杆上的一个或多个LED上，以便捕获从相应LED而来的光，改变从相应LED反射的光束样式，且将从相应LED反射的光再投射。
[0011]通过参考一下说么和附图将可理解本发明的其他目的和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过参考一下详细说明并结合附图，可更好地理解本发明及其一些优点:
[0013]图1显示了在货物陈列品上使用的示例性照明组件的透视图；
[0014]图2显示了示例性照明组件的另一透视图；
[0015]图3A和3B显示了包含在照明组件中的示例性电路板组件的俯视图；
[0016]图4显示了示例性电路板组件的透视图；
[0017]图5显不了另一不例性照明组件的底部透视图；
[0018]图6显示了如图5所示的示例性照明组件的顶部透视图；
[0019]图7显示图5的示例性照明组件的横截面视图；
[0020]图8显不了另一不例性照明组件的底部透视图；
[0021]图9A到9C显示了根据本发明的用于示例性LED的各种光束角度；
[0022]图1OA和1B显示了图8的示例性照明组件的实施例的横截面视图；
[0023]图1lA和IlB显示图8的示例性照明组件的其他实施例的横截面视图；和
[0024]图12显不了图8的不例性照明组件的另一实施例的横截面视图。
[0025]读者应理解附图不是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0026]在根据本发明的各种示例性结构的下列描述中，参考附随的附图，其形成本说明书的一部分，且其中示出了根据本发明的各种结构的例子。另外，应理解，可以使用部件和结构的其他具体构造，且可以做出结构和功能的改变，而不脱离本发明的范围。还有，尽管术语“顶”和“底”等在本说明书中用于描述本发明的各种示例性特征和元件，但是本文使用的这些术语是为了方面，例如基于图所示的示例性范围和/或典型使用中的范围所描述。本说明书中的描述不应被认为需要结构的特定三维或空间取向以落入本发明的范围中。
[0027]图1和2显示了用于货物陈列品的示例性LED照明组件10。如图1和2所示，LED照明组件10每一个包括壳体12、电路板组件24和具有LED驱动电路22 (如图3B所示)的电路板16。壳体12可包括一系列夹具28包括一系列夹具28，用于将壳体固定在被照亮的区域上方。多个LED发射器20安装到电路板16且通过LED驱动电路22获得功率。如图4所示，LED沿电路板组件24彼此间隔开。电路板组件24还连接到电缆18。
[0028]透镜14可被固定在各LED发射器20上方，以提供不同折射性能，用于将通过LED发出的光沿各种角度和方向(例如在产品陈列架上方)反射。如图3A和3B所示，透镜14可被设置为具有不同的折射配置。然而，替换地，透镜可都设置为相同折射配置。在另一替换实施例中，可以在每个LED上设置透镜，以修改灯光的样式。也可以想到其他结构，以根据环境和期望结果提供最佳的照明性能和配置。
[0029]透镜14可以经由卡扣配合或通过任何其他已知的合适连接手段固定到电路板组件24。透镜例如可以针对每个LED分别设置一个透镜，或一个或多个透镜可以连接在一起以形成一致的单件透镜组件，对于安装在电路板组件上来说这更容易、更快速且更成本有效。
[0030]LED照明壳体可以多种方式调整，以调整壳体的取向且精细调整投射光的位置。首先，壳体可在水平臂(未示出)上调整，所述水平臂通常垂直于陈列架的长边缘且定位在一组陈列架的顶部陈列架上方。这种调整允许LED照明组件运动，以靠近或远离被照亮的平面。第二种组件绕其水平轴线26调整旋转，以在平面中以不同角度引导光。两种调整改变光照射产品的面的角度。让照明固定结构运动离开水平臂上的产品可通过降低因更低的陈列架在产品上造成的阴影而改善位置更低的产品上的照明。
[0031]每一个LED照明组件10改变从点光源LED发射器20输出的光，以照明一假想平面表面区域，所述假想平面表面区域可通过零售商店中陈列架上的产品的前表面表示。每一个LED照明组件可具有零售商店中陈列架的长度，通常为3英尺或4英尺长，或6英寸短或20英尺长。LED照明组件10可定位为在顶部陈列架上的产品上方沿水平取向且略微在假象平面的前方。LED照明组件10也可以定位在相对于产品的任何其他位置，而不是必须仅与陈列架对准。光通过装配在电路板16上且在LED20上方的多个透镜14而被改变，以捕获从LED而来的光，改变光束样式，且将光均匀地再投射到产品陈列架前方的垂直平面上。
[0032]在另一示例性实施例中，如图5到7所示，显示了另一照明组件110。照明组件110 (或照明装置)可以包括两个相对的支撑臂111和在两个支撑臂111之间延伸的照明杆
112。两个支撑臂111可以安装到贡多拉(gondola)类型的货物陈列架的支撑柱体中。通常，支撑臂111和照明杆112定位在货物陈列系统的顶部陈列架上方。但是，支撑臂111和照明杆112可位于货物陈列系统上的任何期望位置。
[0033]照明杆112可以限定C形横截面构造。照明杆112可以限定其他形状和其他尺寸的横截面构造，而不脱离本发明。照明杆112可以用作用于多个光发射二极管(LED) 120的壳体且可以配置为将这些LED120安装在C形横截面的内部，如图5和7所示。照明杆112可以用金属或任何其他合适材料制造。LED120可以如图5和7所示在照明杆112内部沿照明杆112间隔开。LED120可以通过电路板116 (定位在照明杆112上)电联接在一起。电路板116也可以并入合适的电阻器，以控制供应到每一个LED120的功率。
[0034]LED120可以提供任何期望颜色，这可以通过LED灯120的半导体材料控制该如图5和7所示的，反射镜或透镜114可以定位为照明杆112上的每个LED120周围。反射镜或透镜114也可以间隔地绕照明杆112上的LED120设置。反射镜或透镜114也可以以不规则的样式定位在照明杆112上的LED120周围。反射镜或透镜114用于将发射的光沿期望方向和角度引导的目的。反射镜或透镜114可以以许多可能的角度定位和取向，以沿期望方向引导光。通过使用具有反射镜114和没有反射镜114的LED120的不同结构，已经确定，从照明杆112发射的光呢从顶部陈列架到底部陈列架覆盖整个货物陈列系统。结果，货物陈列系统的所有陈列架被适当地照亮，这使得这些陈列架上的产品更易被看到且对顾客更有吸引力。另外，如第一实施例所述和图1到4所示的透镜系统14可以被该照明组件利用。
[0035]应理解，照明杆112的其他照明配置也是可以的，以充分将光引导到整个货物陈列系统。例如，可以每三个或四个LED120设置反射镜。还有，对于照明杆112来说，可以限定其他许多形状和构造，取决于使用照明杆112的陈列架和货物陈列系统的类型。
[0036]在另一示例性实施例中，如图8到12所示，显示了另一照明组件210。照明组件210 (或照明装置)可以包括两个相对的支撑臂211和在两个支撑臂211之间延伸的照明杆212。两个支撑臂211可以安装到贡多拉(gondola)类型的货物陈列架或任何其他相似的陈列架。通常，支撑臂211和照明杆212定位在货物陈列系统的顶部陈列架上方。但是，支撑臂211和照明杆212可位于货物陈列系统上的任何期望位置。
[0037]通常，照明杆212可以限定C形横截面构造。照明杆212可以用作用于多个光发射二极管(LED) 220的壳体且可以配置为将这些LED220安装在C形横截面的内部，如图5和7所示。照明杆212可以用金属或任何其他合适材料制造。LED220可以如图5和7所示在照明杆212内部沿照明杆212间隔开。LED220可以通过电路板216 (定位在照明杆212
上)电联接在一起。
[0038]通常，LED 220输出方向性光束222。LED220也可以包括从LED220输出的给定光束角度224。如图9A-9C所示的，LED220可以具有大约80度、120度、或180度的光束角度224。具有其他光束角度224的LED可以被利用或并入照明系统中。图9A示出了大约80度的光束角度224。图9B示出了大约120度的光束角度224。图9C示出了大约180度的光束角度224。
[0039]反射表面230可以定位在一个或多个LED 220的输出部附近。反射表面230可以允许对一部分光束的更好控制。反射表面230也可以允许一部分光束222偏向/反射。另夕卜，如下所述的，反射表面230也可以允许光束222分开或分裂，以由此形成从LED投射的多个光束222。如图1OA和1B所示的，反射表面定位在LED220和光束222的投射LED220附近。如图1OA和1B所不的，反射表面可以将从LED220而来的一部分投射光束沿不同方向引导，由此形成两个不同光束222A和222B。
[0040]在一个实施例中，反射表面230可以定位为平行于光束222的路径，但是仅覆盖和/或反射一部分光束222。例如，如图1IA所示，反射表面230定位为平行于光束222的路径，但是仅覆盖和/或反射大约一半光束222。反射表面230由此允许大约50%的光束222沿LED220所朝向的方向投射(在该例子中是向下的)，而将另50%的光束222沿基于反射表面230的位置和角度的方向反射(在该例子中是水平的)。将反射表面230用于一个LED220由此可使用仅一个LED220形成两个不同LED光束222。图1OA示出了沿向下或垂直方向投射的第一光束222A，其中第一光束222A不从反射表面230反射。图1OA还示出了沿直线或水平方向投射的第二光束222B，其中第二光束222B被反射表面230反射。进而，如图12示出的，具有反射表面230的LED220可以形成作为向下光投射的第一光束222A和作为抵抗产品倾斜陈列的背光(back light)投射的第二光束222B。
[0041]在不脱离本发明的情况下，反射表面的反射量可改变。一个示例性实施例中，如图1lB示出的，反射表面可以允许大约30%的光束沿LED220所朝向的方向投射(在该例子中是向下的)，而将另70%的光束沿基于反射表面的位置和角度的方向反射(在该例子中是水平的)。在另一示例性实施例中，反射表面可以允许大约70 %的光束沿LED220所朝向的方向投射，而将另30%的光束沿基于反射表面的位置和角度的方向反射。反射表面可以允许最小百分比(刚好大于0% )的光束到99%的光束沿LED所朝向的方向投射，而反射剩余部分的光束。
[0042]通常，反射表面230可以是反射镜。反射表面230可以是其他表面，而不脱离本发明，例如白色/光亮表面、有纹理表面或具有表面涂层的光学膜。可以使用未描述的其他反射表面230，而不脱离本发明的范围。反射表面230可以是平坦反射表面或平面镜。在不脱离本发明的另一实施例中，反射表面230可以是弯曲反射表面或曲面镜。其他表面几何形状可以用于反射表面230，而不脱离本发明。图1OA示出了弯曲反射表面232。图1OB示出了平坦反射表面234。另外，反射表面230可以间断的反射镜或连续的反射镜，而不脱离本发明。
[0043]对于照明杆212上的一系列LED220，反射表面230可以在一系列的LED220上以不同且特定间隔使用。在一个实施例中，可以针对照明杆212上的每一个LED220使用个别反射表面230。在另一实施例中，可以针对照明杆212上的所有LED220使用一个连续反射表面230。在另一实施例中且如图8所示，可以在一系列LED上针对照明杆212上的间断设置的LED220以特定间隔使用个别反射表面230。例如，如果在照明杆212上存在十个LED220，则可使用五个反射表面230以用于照明杆212上的十个LED220中的五个。可以使用其他组合而不脱离本发明，例如在照明杆212上有十个LED220，则十个LED中的三个被反射表面230覆盖，或在照明杆212上有十个LED220，则十个LED220中的七个被反射表面230覆盖。
[0044]与反射表面230关联，LED220也可以包括反射镜或透镜214，它们定位在照明杆212上的多个LED220中的一个或多个周围。反射镜或透镜214可以用于将发射的光沿期望方向和角度聚焦和/或引导，且随后投射到反射表面230上。反射镜或透镜214可以以许多可能的角度定位和取向，以沿期望方向引导光。
[0045]应理解，可以使用其他照明构造和组合以用于照明杆212，以将光充分引导到整个货物陈列系统。例如，可以在照明杆212上的各种LED220上改变和/或组合反射镜和反射表面的不同构造。还有，对于照明杆212来说，可以限定其他许多形状和构造，取决于使用照明杆212的陈列架和货物陈列系统的类型。
[0046]投射在零售陈列架的产品上的改变的光在平面表面上的亮度是一致的且将足够的相对亮度增加超过通常商店的照明亮度，以使得在陈列架上陈列的产品引起注意或打上高光。还有，反射表面和透镜技术引导可用LED光，从而在平面表面和产品的面上产生的照明样式比萤光灯等系统更加均匀。陈列架上的顶部、中间和更低的产品被相对均匀地照亮，为购物者提供期望效果。投射在产品上的改变的光可以让购物者增加对产品的认识，更好地展示产品，且增加产品的销量。
[0047]通过使用适当透镜结构和/或反射表面捕获和引导更高百分比的从LED输出的全部光，每瓦特的照明度可比萤光灯所能实现的更高，进一步减少必要功率输入，以实现期望照明效果和能量节省。另外，通过使用适当反射表面将从LED输出的总光的一部分反射，光束可被更有效地利用，由此进一步减少必要功率输入，以实现期望照明效果和能量节省。
[0048]LED电路板和壳体设计为热高效且尽可能从LED除去许多热量。LED的投射寿命大约是典型的现有萤光灯的4-6倍。这将使得维修需求的频率减少四到五倍且具有差不多的成本。
[0049]通过减小能量使用和更少的维修需求实现的成本节约以及通过更好产品展示来改进销售可以弥补用LED照明固定结构更换现有的萤光灯固定结构的成本。
[0050]读者应该理解，这些具体例子仅被描述为用于显示本发明的例子，且它们不应该被认为是要限制本发明。可以通过如上所述的具体结构做出照明组件的许多改变，而不脱离本发明。
[0051]尽管已经针对具体例子详细描述了本发明，包括执行本发明的目前优选模式，但是本领域技术人员应理解存在对上述系统和方法的许多改变和修改。由此，本发明的精神和范围应宽泛地如所附权利要求所述。
【权利要求】
1.一种用于货物陈列品的照明组件，包括: 两个相对的支撑臂和在两个相对的支撑臂之间延伸的照明杆，其中照明杆通过形横截面构造限定； 电路板组件，具有安装到照明杆内部的多个120，其中该多个120将光投射到货物陈列品上；和 多个反射表面，位于多个120附近，其中该多个反射表面定位为使得120沿第一方向投射第一光束，且该多个反射表面沿与第一方向不同的第二方向引导第二光束。
2.如权利要求1所述的照明组件，其中照明杆调整电路板组件的取向。
3.如权利要求1所述的照明组件，其中所述多个反射表面每一个分别装配在多个120中的一个上，以将从该多个120发射的光沿第一方向和第二方向以基本上均匀分布的方式分配。
4.如权利要求1所述的照明组件，其中第一光束沿垂直方向投射且第二光束沿水平方向投射。
5.如权利要求1所述的照明组件，其中第一光束将大约30%的光沿垂直方向投射且第二光束将大约70%的光沿水平方向投射。
6.如权利要求1所述的照明组件，其中所述多个反射表面是平坦反射镜。
7.如权利要求1所述的照明组件，其中所述多个反射表面是弯曲反射镜。
8.一种货物陈列品照明方法，包括: 将多个120布置在位于照明杆中的电路板上，所述照明杆限定形横截面构造，其中多个120将光投射到货物陈列品上； 将多个反射表面固定到电路板；和 将所述多个反射表面布置在多个[￡0附近，其中该多个反射表面定位为使得[￡0沿第一方向投射第一光束，且该多个反射表面沿与第一方向不同的第二方向引导第二光束。
9.如权利要求8所述的照明方法，进一步包括通过照明杆调整光束。
10.如权利要求8所述的照明方法，其中第一光束沿垂直方向投射且第二光束沿水平方向投射。
11.如权利要求8所述的照明方法，其中所述多个反射表面是平坦反射镜。
12.如权利要求8所述的照明方法，其中所述多个反射表面是弯曲反射镜。
13.一种用于货物陈列品的1^0照明系统，包括: 照明杆； 电路板组件，具有安装到照明杆内部的多个120，其中该多个120将光束投射到货物陈列品上；和 一个或多个反射表面，定位为平行于来自[￡0的光束的路径且覆盖光束的一部分，其中该多个120沿第一方向投射第一光束，且一个或多个反射表面沿与第一方向不同的第二方向引导第二光束，其中第一方向基于120所朝向的方向，且第二方向基于覆盖光束的所述一个或多个反射表面的位置和角度。
14.如权利要求13所述的120照明系统，其中第一光束沿垂直方向投射且第二光束沿水平方向投射。
15.如权利要求13所述的120照明系统，其中单个反射表面覆盖照明杆上的每一个LED ο
16.如权利要求13所述的LED照明系统，其中一个连续反射表面覆盖照明杆上的所有多个LED。
17.如权利要求13所述的LED照明系统，其中单个反射表面以交替样式覆盖照明杆上的间断设置的LED。 17.如权利要求13所述的LED照明系统，进一步包括多个透镜，所述多个透镜设置在多个LED中的相应一个上，从而多个透镜将光束沿期望方向和角度聚焦和引导且投射到所述一个或多个反射表面上。
18.如权利要求13所述的LED照明系统，其中第一光束将大约30%的光沿垂直方向投射且第二光束将大约70%的光沿水平方向投射。
19.如权利要求13所述的LED照明系统，其中所述多个反射表面是平坦反射镜。
20.如权利要求13所述的LED照明系统，其中所述多个反射表面是弯曲反射镜。
【文档编号】F21S4/00GK104508360SQ201380021559
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月8日
【发明者】D.S.布雷斯洛, 小约翰.W.斯沃福特 申请人:Rtc工业股份有限公司