用于照亮目标表面的照明设备的制作方法

1.本技术的技术领域总体上涉及照明设备，尤其涉及用于照亮目标表面的照明设备。


背景技术：

2.用于照亮目标表面、例如黑板或白板的照明设备是已知的。但是，现有的照明设备在设计上并不能满足对目标表面照明均匀性的严格要求。此外，现有的照明设备在生产和维护上很昂贵，并且可能引起眩光，刺激目标表面附近的人。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种用于以高均匀性和减少眩目效果照亮目标表面的经济高效的照明设备。
4.为了解决该任务，提出了一种用于照亮目标表面的照明设备。该照明设备包括：光源安装件，用于安装用于产生具有主光分布的主光的光源；以及反射器，具有用于接收主光并发出反射光以照亮目标表面的光反射表面。该反射器包括光成形区和光输出区，其中该光成形区配置为用于接收主光的第一部分并将其重定向到光输出区，并且其中光输出区配置为用于接收主光的另一部分以及由光成形区重定向的光，并将反射光发送到目标表面，使得目标表面基本上被均匀照亮。
5.目标表面可以是任何类型的表面。特别地，它可以是平坦的竖直表面，例如用于教学或演示目的的黑板或白板。
6.光源可以是任何类型的光源，并且可以包括任何形式的发光源。特别地，光源可以是荧光灯管、led模块或led光引擎。此外，光源可以是标准光源或包含标准组件，从而可以节省光源的生产成本。用户可以根据自己的技术要求或个人喜好选择光源。光源安装件和光源可以具有用于特别是利用锁定机构将光源机械地安装和固定在光源安装件上的安装夹具，使得可以容易地安装和/或更换光源。
7.光源安装件可以配置为容纳任何类型的光源或灯，特别是led管、荧光灯管或led光引擎。光源安装件可以进一步包括用于保持和/或电连接光源的机械和/或电连接件。
8.由反射器的光成形区反射的光在逸出照明设备之前被光输出区反射。因此，反射器的光成形区或光预成形区特别是通过将主光的第一部分重定向到反射器的光输出区而用于主光的预处理。将主光，特别是主光的第一部分重定向到光输出区，增加了照明设备的能量效率。此外，它可以在光输出区上产生特定的光分布，该光分布可以配置为使得可以实现目标表面的高度均匀的照明。
9.光源安装件可以包括面向反射器的光反射表面的基本上平坦的安装表面，使得主光的整个分布基本上被反射器覆盖或接收。由于主光的整个分布基本上被反射器覆盖的特征，光源隐藏在照明设备中，这样就可以避免直接看到主光，从而避免主光源对人刺眼或眩目。
10.所述光输出区可以包括与所述光成形区相邻的第一反射部分和远离所述光成形区的第二反射部分，其中所述第一反射部分配置为照亮所述目标表面的第一区域，第二反射部分配置为照亮目标表面的第二区域。因此，第一反射部分和第二反射部分都通过分别照亮目标表面的专用特定区域来对照明设备的光通量做出贡献。通过将光输出区的反射部分专用于目标表面的特定区域，可以在目标表面实现高的整体照明均匀性。
11.光输出区的第一反射部分可配置为照亮竖直目标表面的上部区域，光输出区的第二反射部分可配置为照亮目标表面的下部区域。因此，光输出区的与光成形区相邻的第一反射部分用于照亮目标表面的上部区域，光输出区的远离光成形区的第二反射部分用于照亮目标表面的下部区域。在一些实施方式中，第一反射部分和第二反射部分配置为使得目标表面的上部区域由照明设备的总光通量的1/3照亮，目标表面的下部区域由照明设备的总光通量的2/3照亮。在第一反射区和第二反射区之间的职责分布可以有助于在目标表面的上部区域和目标表面的下部区域之间适当地分享整个输出光通量，以实现期望的照明均匀性。
12.所述照明设备可以配置为使得当所述光源安装件与所述安装表面相对于竖直平面以20度至40度，尤其是25度至35度的角度定位时，从所述反射器反射的光可以基本均匀地照亮竖直目标表面。在一些实施方式中，照明设备配置为使得定位光源安装件的角度为相对于竖直目标平面29度。照明设备的这种构造特别适合于照亮黑板和/或白板的垂直表面。
13.照明设备可以配置为使得当安装照明设备用于照亮竖直目标表面时，光束朝竖直目标表面偏转的角度基本上为30度至60度，特别为45度至 55度。在一些实施方式中，照明设备配置为使得被发出以照亮目标表面的光的中位角为相对于垂直目标表面的平面42度。安装在竖直目标表面上方适当高度且距竖直目标表面的平面适当距离的这种照明设备可以导致竖直目标表面的基本均匀照明。
14.反射器可以配置为线性轮廓，并且光源安装件可以配置为接收基本上在反射器的整个长度上延伸的基本上线性的光源。线性轮廓可以容易地制造，特别是在挤压制造过程中，其特别适合于制造沿结构具有基本相同轮廓的细长结构。因此，通过将反射器配置为线性轮廓，可以容易地制造用于照亮宽的目标表面的长照明设备。
15.反射器的光反射表面可以用高反射涂料处理。用高反射涂料对反射表面的处理可以包括烘烤工艺，使得反射器表面变为无光泽表面。高反射涂料增加了光反射，从而提高了效率并最小化照明设备的能耗，其中无光泽表面可导致目标表面照明的均匀性得到改善。此外，高反射涂料可以更好地反射热量，因此可以防止设备的热损坏。
16.在一些实施方式中，照明设备包括可安装或安装在照明设备的光源安装件上的光源。特别地，照明设备与可以安装在光源安装件上的光源可以单独地提供或一起提供。
17.所述照明设备可以是包括反射器模块和光源模块的模块化照明设备，其中所述反射器是所述反射器模块的一部分，并且所述光源安装件是所述光源模块的一部分。照明设备的模块化导致在照明设备的制造和/或升级中的易于组装和高度灵活性。反射器模块可以配置为机械地固定在诸如房间的墙壁和/或天花板的安装表面上。它可以进一步配置为接收和存储照明设备的电缆和布线。光源模块可以配置为包括光源，包括光源的电气和机械安装夹具。
18.照明设备可以包括半透明的光源罩，特别是塑料或玻璃罩。半透明的光源罩可以尤其是至少部分地透明和/或漫反射。光源罩可以保护光源免受机械冲击，并有助于保持光源的发光表面清洁，从而增加照明设备的光输出。
19.光源罩可以具有锯齿形轮廓。特别地，光源罩可以具有分段轮廓，所述分段轮廓具有优选的取向，使得从光源发射的光偏向反射器的光输出区。通过将主光偏向反射器的光输出区，可以增加照明设备的总光输出。
20.代替光源罩或作为光源罩的补充，可以设置至少一个透镜，用于将主光偏向反射器的光输出区。至少一个透镜可以包括至少一个半球形或圆柱形的透镜。在具有沿线性光源布置的多个led的led光源的情况下，至少一个透镜可包括用于每个led的多个半球形透镜。在一些实施方式中，至少一个透镜以这样的方式放置在led光源上，使得led光源基本上被至少一个透镜完全覆盖。透镜可有助于增强主光偏向反射器的光输出区，从而增加照明设备的光通量或流明输出。
21.在一些实施方式中，照明设备配置为使得从反射器反射的光也照亮与目标表面相邻的区域。邻近目标表面的照明区域可用于降低在目标表面边缘的照明对比度，从而增加观众或旁观者的观看舒适度。通过将光分布到目标表面(例如黑板)的相邻区域上，可以减少照明的眩光效果。特别是，照明设备可以满足统一眩光等级(ugr)的标准，根据该标准， ugr应≤19。
22.在一些实施方式中，照明设备配置为使得从反射器反射的光也照亮目标表面前面的地面。照亮目标表面前面的地面可以增加站在目标表面前面的人的舒适度。此外，当演示者可以看到行走的地面时，它还可以提高安全性。
附图说明
23.在下面的描述中，提供细节以描述本说明书的实施方式。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实施所述实施方式。
24.实施方式的一些部分具有相似的部分。相似的部分可具有相同的名称或相似的部分编号。在适当的情况下，一个部分的描述通过引用而适用于另一相似部分，从而在不限制公开的情况下减少了文本的重复。
25.图1示出了根据一个实施方式的照明设备的示意性横截面，
26.图2示出了图1的照明设备中的示例性光线的光路，
27.图3示出了图1的照明设备中的不同反射器区域的功能，
28.图4示出了图1的照明设备中的透镜对主光的上部的偏向作用，
29.图5示出了图1的照明设备中的透镜对于主光的中间部分的偏向作用，
30.图6示出了图1的照明设备中的透镜对于主光的下部的偏向作用，
31.图7示出了根据一个实施方式的照明设备的透视图，
32.图8示出了根据另一实施方式的照明设备的透视图，
33.图9示出了图7的照明设备的分解图，
34.图10示出了图8的照明设备的分解图，
35.图11示出了图8的照明设备的一部分，
36.图12从第一角度示出了图8的照明设备的固定机构，以及
37.图13从第二角度示出了图12的固定机构。
具体实施方式
38.图1示出了根据一个实施方式的照明设备的示意性横截面。照明设备1包括具有光源安装表面3的光源安装件2和具有基本上凹形的反射表面5的反射器4。照明设备1还包括安装在光源安装件2的光源安装表面3上的光源6。在图1的实施方式中，光源6是led线性光源模块形式的led光源，该led线性光源模块包括线性pcb 7(印刷电路板)，其上的led 8沿着线性光源模块成排安装。具有锯齿形轮廓的光源罩9 覆盖光源6。
39.反射器4包括与光源安装件2相邻的光成形区10和远离光源安装件 2的光输出区11。光输出区包括与光成形区10相邻的第一反射部分12 或部分以及远离光成形区10的第二反射部分13或部分。反射器4的光成形区10、光输出区的第一反射部分12和第二反射部分13各自具有单独成形的基本凹形轮廓的表面。
40.图2示出了图1的照明设备中的示例性光线的光路。图2还示出了目标表面20，其在当前情况下是黑板的竖直表面。从图2可以看出，到达目标表面20的光是由照明设备1的反射器4反射的光，即由包括反射器4的第一反射部分12和第二反射部分13的反射器的光输出区11反射的光，参见图1。
41.光成形区10配置为接收主光的第一部分，并将光的第一部分重定向到光输出区11，特别是第一反射部分12和第二反射部分13。
42.光输出区11配置为接收主光的另一部分以及由光成形区10重定向的光，并将反射光发送到目标表面20，使得目标表面基本上被均匀地照亮。特别地，光输出区11的第一反射部分12配置为接收主光的第二部分，并且光输出区11的第二反射部分13配置为接收主光的第三部分。此外，第一反射部分12配置为照亮目标表面20的上部或上部区域，第二反射部分13配置为照亮目标表面20的下部或下部区域。
43.图3示出了图1的照明设备中的不同反射器区域的功能。为了示出反射器4的功能，图3中的粗箭头表示不同的光束。远离光源6延伸的三个箭头代表主光的第一部分21、主光的第二部分22和主光的第三部分 23。主光的第一部分21由光成形区10接收，并且朝向第一反射部分12 和第二反射部分13反射。主光的第二部分22由第一反射部分12接收，并朝目标表面20的上部范围或区域反射(图3中未示出)。主光的第三部分23由第二反射部分13接收并朝目标表面20的下部区域反射。
44.利用光成形区10、光输出区11的第一反射部分12和第二反射部分 13的精确设计的光学表面，可以控制从光源发出的所有光并将它们传播到所需方向，特别地，导致目标表面20的均匀照明。
45.图4示出了图1的照明设备中的透镜对于主光的上部的偏向作用。光源罩9的锯齿形轮廓用作控制从光源发出的主光的透镜。取决于锯齿形轮廓的构造，具有锯齿形轮廓的光源罩9可用于将主光偏向至少一个优选方向，以便更好地控制从照明设备发出的光。直线表示从光源6发射的光的上部。如图4所示，具有锯齿形轮廓的光源罩9引起光的倾斜，使得离开光源罩9的光从其最初的传播方向更朝向反射器4的光输出区 11倾斜。
46.图5示出了图1的照明设备中的透镜对于主光的中间部分的偏向作用。如图5所示，具有锯齿形轮廓的光源罩9引起主光的中间部分的倾斜，使得离开光源罩9的光从其最初的
传播方向更朝向反射器4的光输出区11倾斜，特别是朝向光输出区11的第一反射部分12倾斜。
47.图6示出了图1的照明设备中的透镜对于主光的下部的偏向作用。如图6所示，具有锯齿形轮廓的光源罩9引起主光的中间部分倾斜，使得离开光源罩9的光从其最初的传播方向更朝向反射器4的光输出区11 倾斜，特别是朝向光输出区11的第一反射部分12倾斜。因此，图4、5 和6示出了光源罩9对主光的三个不同部分的偏向作用。因此，主光的初始光分布朝着反射器4的光输出区11转移，导致照明设备1的光效率提高。同时，光源罩9或透镜可以作为led模块6的保护。
48.由于光成形区10、光输出区11的第一反射部分12和第二反射部分 13的精确设计的光学表面，结合利用光源罩9或透镜的光偏向，既可以实现高效率又可以实现高照明均匀性。该照明设备满足欧洲标准 en12464
‑1‑
2013、中国标准gb50034
‑
2013和jgj310
‑
2013、或甚至中国标准t/jybz 005
‑
2018的严格的光均匀性要求，根据欧洲标准 en12464
‑1‑
2013，均匀性应≥0.6，根据中国标准gb50034
‑
2013和 jgj310
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2013，均匀性应≥0.7，根据中国标准t/jybz 005
‑
2018，均匀性应为0.8。同时，照明设备1还允许满足不同标准的照度要求，例如cie (国际照明委员会)或中国标准，根据所述标准，照度应为500lx。
49.图7示出了根据一个实施方式的照明设备的透视图。在该实施方式中，照明设备1是模块化照明设备，其包括反射器模块30和光源模块31。反射器模块30包括细长的壳体32，具有第一端33和第二端34，其配置为用于容纳反射器4。反射器模块30还包括布置在壳体32的端部33和 34处的端盖35。用于电连接照明设备的接线盒36外部连接到光源模块 31的壳体32。端盖35可以覆盖壳体32的端部，使得光的侧向散射和眩光可以最小化。此外，端盖还可以有助于防止壳体32的端部33、34处的锐利边缘。
50.光源模块31包括具有第一端38和第二端39的壳体37。光源模块 31还包括布置在壳体37的端部38和39处的端盖40。在图7的实施方式中，光源模块31是管光源模块，配置为容纳光管作为光源。
51.图8示出了根据另一实施方式的照明设备的透视图。图8的实施方式基本上类似于图7的实施方式，不同之处在于，照明设备1是以led 光引擎(未示出)为光源的led照明设备。图8的照明设备1还包括用于驱动led光引擎的led驱动器50。
52.图9示出了图7的照明设备的分解图。图9的分解图更详细地示出了照明设备1的组装。可以看出，在光源模块30的壳体32的端部33和 34处，在反射器模块30的壳体32和端盖35之间布置有罩51。图9还示出了光源3，它是在光源模块31的端盖40之间延伸的光管。图9的分解图还示出了照明设备1中的电线和连接。特别是，电线52从接线盒36 延伸到反射器模块30的壳体32中。此外，在壳体的第二端34(图中的右端)处的罩51包括反射器模块30的母电子端53或连接器。电线52 进一步延伸(未示出)到母电子端53。
53.光源模块31包括用于光管的插座54。在该实施方式中，插座54配置为根据g5标准的标准光管插座。在光源模块31的第二端39处的端盖 40设置有公电子端55或连接器，用于与反射器模块30的母电子端53 连接。照明设备1还包括固定机构，具有实心柄56，用于将光源模块31 固定和紧固在照明设备1的反射器模块30上。
54.图10示出了图8的照明设备的分解图。在该实施方式中，光源3是沿光源模块31的壳体37延伸的线性光带形状的led光引擎。电线52 从led驱动器50延伸到反射器模块30的
壳体32中。电线52进一步延伸(未示出)到布置在反射器模块30的端盖35处的母连接器53。光源模块的第二端39处的端盖40设置有公电子端55，用于与反射器模块30 的母电子端53连接。
55.图11示出了图8的照明设备的一部分。特别地，图11示出了在组装过程中的照明设备1的端部区域。箭头表示光源模块31相对于反射器模块30的运动方向。从图11可以看出，当光源模块31和反射器模块30 彼此相对移动时，光源模块31和反射器模块30可以通过彼此间简单的平移运动而电连接。特别地，布置在光源模块的端盖40处的公电子端55 的引脚被插入反射器模块30的母电子端53中。
56.图12从第一角度示出了图8的照明设备的固定机构。在该透视图中，示出了光源模块30的壳体37的一部分，该部分从内部看去具有实心柄 56。实心柄56连接到延伸穿过壳体37的可旋转轴57的第一端。在壳体 37内部的轴57的第二端连接到基本上垂直于轴57布置的止挡条58。
57.图13从第二角度示出了图12的固定机构。特别地，图13示出了处于锁定状态的固定机构。反射器模块30的壳体32包括用于容纳止挡条 58的锁定通道59。图13还示出了用于安装光源的安装夹具60。安装夹具60配置为用于容纳led模块的pcb 7的安装通道。将图13所示的实心柄56转到与图12所示的位置垂直的位置，以使止挡条58定位成垂直于照明设备1。因此，止挡条58被捕获在锁定通道59中，光源模块31 可靠且牢固地固定在反射器模块30上。为了释放光源模块31和反射器模块30之间的机械连接，将实心柄56转动90
°
并将光源模块31从反射器模块30拉动即可。因此，如果需要，特别是由客户可以容易地更换光源模块31。
58.光源模块和反射模块可以分开生产，这样可以简化照明设备的制造过程。此外，反射器模块30的壳体32和反射器4可以配置为单件线性轮廓，其可以容易地制造，特别是在挤压制造过程中。由此，可以进一步降低照明设备的生产成本。
59.附图标记和数字
60.1照明设备
61.2光源安装件 3光源安装表面 4反射器
62.5光反射表面 6光源 7pcb
63.8led
64.9光源罩
65.10光成形区 11光输出区 12第一反射部分 13第二反射部分 20目标表面 21主光的第一部分 22主光的第二部分 23主光的第三部分 30反射器模块 31光源模块 32反射器模块的壳体 33第一端 34第二端 35端盖
66.36接线盒 37反射器模块的壳体 38第一端 39第二端40端盖 50led驱动器 51罩 52电线 53母电子端 54插座 55公电子端 56实心柄 57旋转轴 58止挡条 59锁定通道 60安装夹具。