具有反射光学器件的照明设备的制造方法
【专利摘要】在各实施例中，提供了一种灯具光学系统，其包括第一光学模块和第二光学模块。第一光学模块包括配置为在第一方向输出光矢量的第一反射表面。第二光学模块包括配置成在第二方向反射来自所述第二光学模块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个反射器的表面。
【专利说明】
具有反射光学器件的照明设备
技术领域
[0001]本公开大体涉及一种照明设备。更特定地，本公开涉及一种具有反射光学器件的照明设备。
【背景技术】
[0002 ]道路照明设备(或灯具)可包括白炽灯、高强度放电(HI D)灯、或一排或更多排发光二极管(LED)。灯具可包括反射器和透镜，其协作地作用以照亮道路的特定部分。传统上，反射器可能包括几个不相交的区段，其放置在灯具的主体内的特定位置，以便在特定方向反射来自光源的光。
[0003]在使用白炽灯或高强度放电灯的灯具中，可能相对难以控制照明的方向性，因为白炽灯和HID灯是全向光源。例如，尽管具有反射器和透镜，但是具有白炽灯和HID灯的灯具可能会产生脱离灯具的光矢量，并照亮邻近道路的不需照亮的区域。这可能会导致光侵入问题，但更重要的是，会浪费能源。因此，从技术角度来看，LED是白炽灯和HID灯的可行的备选;它们提供相对较多的定向光输出和高能效。
[0004]LED制造技术的新发展以及对高能效灯具的需求的增加导致对配备LED的照明设备的需求增加。但是，大规模生产使用LED的灯具仍然成本高昂，只是因为当与它们的基于HID和白炽灯的对应物的组装相比时，这类灯具的组装可能需要更多的零件。因此，有必要提供一种使用非常少的部件而不损害光学效率的基于LED的灯具。这样的基于LED的灯具的生产和维修将相对较不昂贵，并且因此将提供对白炽灯和基于HID的照明设备的一种经济备选。
【发明内容】
[0005]在一个示例性实施例中，本公开提供了一种灯具光学系统，其包括第一光学模块和第二光学模块。第一光学模块包括配置为在第一方向上输出光矢量的第一反射表面。第二光学模块包括配置成在第二方向上反射来自所述第二光学模块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个反射器的表面。
[0006]在另一示例性实施例中，本公开提供了一种灯具，其包含具有多个区段的反射器。灯具还可包括布置在反射器下方的支撑构件。灯具可包括包围反射器和支撑构件的盖体，该盖体被装配在与灯具的一部分相配合的边缘，以将支撑构件和反射器保持在适当位置。此外，多个区段中的区段共线地布置，并且反射器是由单个元件制成。
[0007]在又一示例性实施例中，本公开提供了一种组装灯具的方法。该方法可包括在灯具的主体中布置由单个部件制成的反射器。该反射器可包括彼此分离并以共线的方式布置的至少两个区段。该方法可进一步包括在至少两个区段内布置光源。光源可被安装在位于反射器下方的印刷电路板(PCB)上。该方法还可以包括在灯具上设置盖体。该盖体可以被配置成与灯具的主体相配合。
[0008]各种实施例的附加功能、操作模式、优点、以及其它方面将参照附图在下面进行描述。值得注意的是，本公开并不限于在本文中所述的具体实施例。这些实施例仅仅展示用于说明目的。对于(多个)相关领域技术人员而言，根据所提供的教导，额外的实施例或公开实施例的修改将是显而易见的。
[0009]本发明的第一技术方案提供了一种灯具光学系统，包括:第一光学模块，其包括配置为在第一方向上输出光矢量的第一反射表面;第二光学模块，其包括配置为在第二方向上反射来自第二光学模块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个反射器的表面。
[0010]本发明的第二技术方案是，在第一技术方案中，第一光学模块和第二光学模块中的至少一者还配置为在第三方向上反射光，并且其中，第三方向相对于第一方向形成在O度和90度之间的角度，并且第三方向与第二方向相反。
[0011]本发明的第三技术方案是，在第一技术方案中，第二方向相对于第一方向形成在O度和90度之间的角度。
[0012]本发明的第四技术方案是，在第一技术方案中，还包括第三光学模块，第三光学模块包括配置成在第三方向上反射来自第三光学模块的光矢量的第三反射表面。
[0013]本发明的第五技术方案是，在第四技术方案中，第三方向相对于第一方向形成在O度和90度之间的角度，而第三方向与第二方向相反。
[0014]本发明的第六技术方案是，在第四技术方案中，第三反射表面是一个反射器的另一表面。
[0015]本发明的第七技术方案是，在第四技术方案中，第一光学模块、第二光学模块和第三光学模块是共线布置的。
[0016]本发明的第八技术方案是，在第四技术方案中，第一光学模块、第二光学模块和第三光学模块中的一者包括发光二极管(LED)。
[0017]本发明的第九技术方案是，在第四技术方案中，一个反射器包括对应于第一光学模块的第一区段，对应于第二光学模块的第二区段，以及对应于第三光学模块的第三区段，并且其中，第一区段、第二区段和第三区段形成连续弯曲部分。
[0018]本发明的第十技术方案是，在第九技术方案中，连续弯曲部分基本上根据字母“S”成形。
[0019]本发明的第十一技术方案是，在第四技术方案中，还包括:与第二反射表面相对地布置的第一平面反射表面。
[0020]本发明的第十二技术方案是，在第十一技术方案中，平面反射表面基本上平行于第一方向。
[0021 ]本发明的第十三技术方案是，在第十一技术方案中，还包括:与第三反射表面相对地布置的第二平面反射表面。
[0022]本发明的第十四技术方案是，在第十三技术方案中，第二平面反射表面基本上平行于第一方向。
[0023]本发明的第十五技术方案是，在第一技术方案中，其中，第一方向是最低点方向。
[0024]本发明的第十六技术方案是，在第一技术方案中，反射器的第一反射表面和第三反射表面是凹入的。
[0025]本发明的第十七技术方案是，在第四技术方案中，还包括支撑第一光学模块、第二光学模块和第三光学模块的印刷电路板(PCB)。
[0026]本发明的第十八方案是，在第十七技术方案中，还包括盖体，并且其中，盖体具有曲率半径，使得在第一方向、第二方向和第三方向上的光矢量与盖体正交。
[0027]本发明的第十九技术方案提供了一种灯具，其包括:包含多个区段的反射器;布置在反射器下方的支撑构件;和包围反射器和支撑构件的盖体，该盖体被装配在构造为与灯具的一部分相配合的边缘，以将支撑构件和反射器保持在适当位置;其中，多个区段中的每个区段是共线布置的，并且反射器由单个部件形成。
[0028]本发明的第二十技术方案提供一种组装灯具的方法，包括:在灯具的主体中布置由单个部件形成的反射器，该反射器包括彼此分离并以共线方式布置的至少两个区段，和配置成在至少两个方向上反射光的至少一个区段;和在至少两个区段内布置光源，该光源可被安装在位于反射器下方的印刷电路板(PCB)上；以及在灯具上适配盖体，该盖体被配置成与灯具的主体相配合并且固定PCB。
【附图说明】
[0029]示例性实施例可以采用各种部件和部件布置的形式。示例性实施例示于附图中，遍及附图，相同的标号可指示在各种图示中的相对应的或类似的部件。附图仅出于说明实施例的目的，并且不应当被解释为限制本公开。给出附图的下列可授权描述，本公开的新颖方面对于(多个)相关领域普通技术人员而言应变得显而易见。
[0030]图1A是根据示例性实施例的灯具的局部剖视侧视图。
[0031 ]图1B是根据示例性实施例的灯具局部底视图。
[0032]图1C示出了根据示例性实施例的包含在灯具中的印刷电路板(PCB)。
[0033]图1D示出了根据示例性实施例的灯具的透视图。
[0034]图1E-1F是根据示例性实施例的灯具的正视剖视图。
[0035]图2A-2C是根据示例性实施例的具有数个构造的灯具的底视图。
[0036]图3A-3B是根据示例性实施例的灯具的底视图。
[0037]图4A-4D描绘了根据示例性实施例的可以在灯具中使用的数个主体类型。
[0038]图5示出了根据示例性实施例的反射器的透视图。
[0039]图6示出了根据示例性实施例的反射器的透视图。
[0040]图7-8示出了根据示例性实施例的灯具的剖视图。
[0041 ]图9示出了根据示例性实施例的灯具。
[0042]图10示出了根据示例性实施例的装配灯具的方法的流程图。
附图标记图1A 2翅片 4 PS元件 6容器 8主体 10 PSU
12c支撑构件12a支撑构件12d、e、f 特征14第一光学模块16第二光学模块18第三光学模块
20盖体28支撑构件100灯具图1B6容器8主体10 PSU
12b支撑构件12a支撑构件12d、e、f 特征22滑动配合件24夹具26b螺钉/螺栓26a螺钉/螺栓
30链路32 PCB34反射器36第一区段38第二区段40第三区段图1C
12d、e、f、g、h、l 特征34反射器图1D2翅片6容器8主体
22滑动配合件66柱100灯具图1E6容器8主体
22滑动配合件100灯具图1F8主体12a支撑构件12b支撑构件20盖体34反射器图2A6容器8主体10 PSU
12a支撑构件12b支撑构件12d、e、f 特征22滑动配合件24夹具26b螺钉/螺栓26a螺钉/螺栓32 PCB34反射器36第一区段38第二区段40第三区段200灯具图2B6容器8主体10 PSU
12a支撑构件12b支撑构件12d、e、f 特征22滑动配合件24夹具26b螺钉/螺栓26a螺钉/螺栓32 PCB34反射器36第一区段38第二区段40第三区段图2C6容器8主体10 PSU
12a支撑构件12b支撑构件12d、e、f 特征22滑动配合件24夹具26b第二螺钉26a第一螺钉32 PCB34反射器36第一区段38第二区段40第三区段52反射表面/镜54反射表面/镜图3A
16第二光学模块18第三光学模块22滑动配合件38第二区段40第三区段52反射表面/镜54反射表面/镜55门
62b凸起外表面64a反射表面、凹入表面66柱300灯具图3B8主体
22滑动配合件38第二区段40第三区段52反射表面/镜54反射表面/镜55门66柱300灯具图4A8-主体44圆角矩形400灯具图4B8主体4喇叭形图4C8主体
48皮状眼镜蛇形图4D8主体50子弹形图5
36第一区段
38第二区段
40第三区段
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凸起外表面图6
600反射器86第一区段88第二区段90a、b、c、d反射表面92a凹入/反射表面92b弯曲表面94a凹入表面94b弯曲表面图7
700剖视图
8主体 16第二光学模块 20盖体
21矢量
52反射表面/镜 62a反射表面、凹入表面 62b凸起外表面 76a、b、c、d 光线 80方向图8
800剖视图 8主体
16第二光学模块 20盖体
52反射表面/镜 62a反射表面、凹入表面 62b凸起外表面 76a，b，c，d 光线 80-方向图9
900灯具
6容器 8主体
16第二光学模块 81滑动配合件 55门 66柱 72横褶 600反射器图10
1000方法 1001步骤 1003步骤 1005步骤。
【具体实施方式】
[0043]虽然示例性实施例在本文中描述用于特定应用，但是应该理解的是，本公开不限于此。本领域技术人员以及能够获得本文所提供的教导的人将认识到在其范围内的附加应用、修改和实施例以及本公开将显著地有用的附加领域。
[0044]本公开的实施例可提供一种灯具，其需要比现有的灯具更少的部件。此外，实施例可以提供一种手段来隔离执行分离的测光功能的光学器件，因而允许灯具的尺寸可以按比例缩小尺寸，具有降低的宽度，并且因而减少了组装该设备所需的部件数量。而且，本公开的实施例具有数个优点，例如低成本、改善的测光性、以及与流明输出控制相关的新颖控制功能。这些示例性实施例中的几个在下面详细讨论。
[0045]图1A示出了根据示例性实施例的灯具100的侧视图。灯具100包括主体8，其包围或以其它方式支撑各种光电部件。此外，灯具100可以包括支撑构件12a和28，它们用于固定灯具100的各种结构部件，主体8还可包括一种功率供应单元(PSU)1，以用于提供并调节包含在主体8内的各种光电元件所使用的电功率。如将在下面关于图4A至4D所讨论的，主体8可以具有数种形状中的一者。此外，在一些实施例中，主体8的侧壁可包括透明窗口，源自主体8内的光可通过该透明窗口逃逸。在其它实施例中，如将在下面讨论的，主体8可以是不透明的，其中，光只能通过透明盖体离开灯具100。
[0046]在一些实施例中，翅片2可设置在主体8的背部。翅片2可以提高灯具100的散热性，热源自于操作包含在灯具100中的光电元件。翅片2可以包括多个凹槽或波纹，其设计为进一步提高灯具100散热性。此外，在一些实施例中，翅片2可以是在主体8的背部内加工的特征。在备选实施例中，翅片2可以是例如使用导热粘合剂固定到主体8的背部的不连续部件。在又一示例性实施例中，灯具100可以不包括翅片。
[0047]灯具100还可包括盖体20。盖体20可用于保护包含在灯具100中的组件，使之不受周围环境损害。并且它也可以用作透镜。在采用弯曲盖体实施例中，盖体20可以是平的。在其它实施例中，盖体20可以是弯曲的。在这种弯曲的实施例中，盖体20的曲率半径可被选择，以便提供增强的光分布。盖体20可以由透明材料制成。例如，盖体20可以由透明的聚合材料制成。在一些实施例中，聚合物材料可包括丙烯酸类聚合物。在其它实施例中，盖体20可以由玻璃制成。
[0048]虽然盖体20已经被描述为透明的，即光学透明，但本领域普通技术人员将容易理解，盖体20可以被着色或可以在其上施加滤光件。更一般地，盖体20的传输特性可以被设计成为观察者提供彩色光透视。借助于实例，而不是通过限制，盖体20可以被着色，以使离开灯具100的光呈现黄色，即使包含在灯具100中包括的光源可以被配置为发射白光。
[0049]在一些实施例中，主体8的背部还可包括容器6，其构造成接收和保持光传感器(PS)元件4在适当位置。容器6可以是插座，它将使位于主体8内的一个或更多个部件与PS元件4对接。PS元件4可以是配置成将环境光能量转换成电流或电压信号的光电电路。电流或电压信号可被进一步处理，以产生指示环境光强度的控制信号，该强度指示日间条件或夜间条件。
[0050]产生的控制信号可以被用来根据环境光的强度打开(激活)或关闭(停用)包含在灯具100中的一个或更多个光源。在一些实施例中，PS元件4可以被配置为逐渐打开包含在灯具100中的一个或更多个光源或逐渐关闭包含在灯具100中的一个或更多个光源。PS元件4可以与PSUlO对接，以便执行前述功能。
[0051]本领域普通技术人员将容易理解的是，PS元件4可以包括能够将光转换为电流或电压的任何光响应传感器。例如，PS元件4可以包括光敏传感器，其为太阳能电池、光电二极管、光闸传感器、和光阻材料中的至少一者。此外，在一些示例性实施例中，PS元件4可以包括定时电路，其配置为根据由定时电路输出的预先确定的时间标记导通一个或更多个光源或关闭一个或更多个光源。
[0052]灯具100可包括第一光学模块14、第二光学模块16、和第三光学模块18。第一、第二和第三光学模块中的每一个可以包括光源和反射器表面。光源可以是一排或更多排发光二极管(LED)。第一光学模块14、第二光学模块16、和第三光学模块18可共线地布置，以便配合如图4A-4D中所示的实例的狭窄主体8。
[0053]图1B示出了根据示例性实施例的灯具100的底视图。第一光学模块14、第二光学模块16和第三光学模块18—起形成单一的灯具光学系统，其包括光源和反射表面。此外，在一些实施例中，第一光学模块14、第二光学模块16和第三光学模块18可对应于光学系统的不同区段。例如，第一光学模块14可以对应于第一区段36，第二光学模块16可以对应于第二区段34，并且第三光学模块18可以对应于第三区段40。此外，第一光学模块14可以设置在灯具光学系统的中心中，与第一光学模块14和第三光学模块18隔离。此外，第二光学模块16可以在第二区段38中放置在模块14后面并与之相邻，并且第三光学模块18可以放置在第一光学模块14前面并与之相邻。
[0054]第一光学模块14可包括反射表面，其角度形成为以在第一方向上引导光矢量。(方向可被认为是一个向量，其方向描述了光的光或光束的传播的大体方向。)同样，第二光学模块16可包括定位成在第二方向上引导光矢量的反射表面。并且，第三光学模块18可包括定位成在第三方向引导光的反射表面。在一些实施例中，第二方向可以与第一方向形成O度至90度之间的角度。类似地，第三方向可以与第一方向形成O度至90度之间的角度。此外，在一些实施例中，第三方向可以与第二方向相反，其中，对称线是第一方向。
[0055]在一个示例性实施例中，第一方向可以是最低点方向，当这种灯具安装在街道柱上时，最低点方向是灯具100正下方的方向。在本实施例中，第二方向可以是灯具100左边，和第三方向可以是灯具100右边。
[0056]灯具100可以包括支撑反射器34的印刷电路板(PCB)32，以及第一光学模块14、第二光学模块16和第三光学模块18，其定位于上述的反射器34的相对应的区段中。PCB32可以包括电导线(未示出)，其经由链路30耦合到PSU10。在一些实施例中，链路30可以是将PSUlO与PCB32电对接的连接装置。例如，在一些实施例中，链路30可为边缘连接器。在其它实施例中，链路30可以只是连接PSUlO至PCB32的电线。在其它实施例中，链路30可以包括放大器推入式端子。
[0057]图1B进一步示出了根据示例性实施例的可被包括在灯具100中的附加结构特征。例如，灯具100可包括支撑构件12b，其与支撑构件12b和12c(参见图1A)—起，来将盖体20保持固定到主体8的内表面。而且，灯具100可以包括滑动配合件22，其用于将灯具100安装在水平臂或管道上。在一个示例性实施例中，滑动配合件22可以包括形成在主体8中的支架，并且夹具24将使用由螺钉/螺栓26a和26b供给的力固定管/臂。
[0058]现在转到图1C，讨论了灯具100的附加结构特征。图1C是根据实施例的PCB32的特写视图。PCB32可以包括特征12h-12i，可以用于为反射器34和盖体20提供附加对准。PCB32可狭窄地成形，以便配合在主体8内。特征12g可以是连接器，其为链路30的一部分。在组装期间，特征12d-l 2g在PCB32上的位置可以用于标记反射器34的定位。
[0059]此外，在一些实施例中，特征12g可以使用引线推入式连接器实现。在其它实施例中，特征12e、12d和12f可以是垫，第一光学模块14的光源、第二光学模块16的光源、以及第三光学模块18的光源安装在其上。PCB32的导线(未示出)可以连接特征12e、12d和12f至特征12d，从而提供PSUlO与包括在光学模块中的每个光源之间的电连通，并用于驱动和调节光源的目的。
[0060]图1D提供根据示例性实施例的灯具100的透视图。如图1D中可以看出，灯具100可以使用滑动配合件22安装在柱66上。灯具100可具有弯曲的盖体20，如图1E和IF的示例性剖视图所示。如上所述，盖体20的曲率半径可被选择，以便提供增强的光分布。具体地，盖体20的曲率半径可被选择，使得离开灯具100的光矢量与盖体20的表面正交，进一步降低光传输损耗。
[0061]上述实施例以及以下实施例提供显著降低制造灯具的成本的优点。例如，在图1E和IF中，灯具100可需要至多3个螺钉将PBC32至固定至主体8。由于反射器34只是单一部件(尽管具有三个光学隔离区段)，在一些实施例中，它可以只用一个螺钉固定。此外，盖体20可被用于用盖体20的边缘和主体8内的配合部之间的垫圈(未示出)被动地固定反射器34和PCB32。这样，盖体20和反射器34可以使用仅仅一个螺钉保持在适当位置(即固定至主体8)。在一些实施例中，盖体20可以捕获反射器34，并且同样地，不需要螺钉来固定反射器34。因此，在本文中公开的实施例均提供了装配的简易性，便于降低制造和维修灯具的费用。
[0062]现在转向图2A-2C，根据示例性实施例讨论了灯具200的数种配置。在图1A-1C中所描绘的示例性实施例中，第二区段38和第三区段40被分别布置在第一区段36的左侧和右侧上。
[0063]如图2A所示，根据实施例，另一配置是可能的。即，第二区段38和第三区段40可以是连续的，因而在反射器34中形成连续弯曲部分。在一些实施例中，第二区段38和第三区段40可形成基本上等同于字母“S”的形状，或反向“S”的形状的形状。在其它实施例中，通过第二区段38和第三区段40形成的连续弯曲部分可以在第一区段36的左侧上，如图2A中所示，或者它可以在第一区段36的右侧上，如图2B中所示。
[0064]此外，在一些实施例中，如图2C所不，平面反射表面52和54可设置在反射器34的任一侧上，以便提供附加的光控制。在这种实施例中，盖体20可以是平坦的，而不是被弯曲的，如以上关于图1E和IF所讨论的。
[0065]图3A是根据示例性实施例的灯具300的底视图，其中盖体20是平坦。然而，在该示例性实施例中，第一光学模块14被分开，共享在第二光学模块16和第三光学模块18之中。该示例性反射器(示于图6)可能更难以模制，但也可以进一步减少夹具尺寸。灯具300可以包括门55，其可以铰接或拧到主体8上，以提供至包含在主体8内的各种组件的通道。这种组件可以是，例如，PSUlO和用于控制设置在主体8内的光学模块的其它电气模块。在一些实施方式中，门55可以由塑料铸造金属或金属片制成，并且它可以被免工具地安装到主体8。
[0066]此外，在图3A所示的示例性实施例中，平面反射表面(或反射镜)52被设置为邻近第三光学模块18，并与第三区段40的凹面64a相对。在这样的实施例中，主体8不包括在其侧壁上的透明窗口。因此，在缺少反射镜52的情况下，源自第三光学模块18且被引导到主体8侧壁的光可能会丢失。同样地，反射镜52用来反射源自第三光学模块18的杂散光至凹入表面64a，它是一个被适当倾斜的表面，以使光在第三方向(如以上所讨论的)射出灯具。第三方向可以是到灯具300的左侧的方向。类似地，反射器54用来反射源自第二光学模块16的杂散光至凹入表面62a，它是一个被适当倾斜的表面，以使光在第二方向射出灯具，并且第二方向可以是到灯具300的右侧。
[0067]图3B是在类似于上面关于图3A所讨论的实施例的实施例中的灯具300的局部底视图。然而，在图3B中，反射镜52和54可以分别是第二区段38和第三区段40的部分。
[0068]图4A至4D是根据示例性实施例的可用于灯具400的数种主体类型的说明。在实施例中，主体8可以被成形或模制为具有圆角矩形44的形状。在备选实施例中，主体8可以被成形或模制为喇叭46的形状。在另一实施例中，主体8可以是“皮状眼镜蛇”形状48。在又一实施例中，主体8可以具有子弹50形状。虽然只有这四个形状被示出，但本领域技术人员将容易认识到，其它狭窄地成形的框架可用于主体8，而不脱离本公开的范围。
[0069]图5示出了根据示例性实施例的反射器500的三维透视图。反射器500可以具有第一区段36、第二区段38和第三区段40。所有的这三个部分形成单一部件，即反射器500。换言之，反射器500是可被插入或安装在灯具的主体内的单一结构，例如，先前在本发明中所描述的那些。反射器500可以整体或在特定的位置被金属化，以便提供高反射表面。
[°07°] 例如，第一区段36可包括反射表面60a和60b。反射表面60a和60b可以以如下这样的方式成角度:在第一方向上反射源自位于第一区段36内的光源(未不出)的光。第一方向可以是，例如，最低点方向。类似地，第二区段38可包括反射表面62a，其构造成在第二方向上反射来自位于第二区段38内的光源(未示出)的光。此外，第三区段40可包括反射表面64a，其构造成在第三方向上反射来自位于第三区段40内的光源(未示出)的光。
[0071]如在先前描述的实施例中，第三方向和第二方向可以彼此相对，围绕由最低点方向(即，第一方向)给定的对称线。例如，第二方向可以是到包含反射器500的灯具的左侧，并且第三方向可以是到灯具的右侧。
[0072]在一些实施例中，反射器500可包括由第二区段38和第三区段40形成的弯曲部。在其它实施例中，弯曲部可以具有等同或基本上等同于字母“S”的形状的形状。在这样的实施例中，反射表面62a是与凸形外表面62b相对的凹形内表面。类似地，反射表面64a是与凸形外表面64b相对的凹形内表面。
[0073]如所配置的反射器500具有数个优点。它可以使用单个步骤(或上拉)制造，并且在单个步骤中，它的表面可以涂覆有反射材料(例如铝)。而且，反射器500可以很容易地按比例缩小，同时光学模块的中心的位置相对于主体8保持不变。同样地，根据在本文中公开的教导所设计的灯具可以假定广泛种类的狭形体，其实例在图4A至4D中提供。
[0074]此外，反射器500和本公开的其它特征赋予了数个优点，例如提供拐角光学器件(即，第二光学模块16和第三光学模块18)和最低点光学器件(第一光学模块14)，其流明输出可以分别成比例。即，来自每个模块的光强度可以被精确地控制；即，来自一个模块的光强度可以被设置为等于另一模块的光强度的预先确定的分数，因为每个模块是通过使用如反射器500的反射器彼此光学隔离。
[0075]在一些实施例中，使流明输出“成比率”可以通过提供包括固定LED数量比的灯具来实现。在备选实施例中，通过接通/或关闭在第一光学模块14、第二光学模块16、和第三光学模块18中的数排LED以便产生预先确定的LED数量比，“成比率”可以动态地实现。因此，与利用相关技术的灯具可以实现的相比，所公开的实施例提供了更好的光控制能力。
[0076]图6示出根据示例性实施例的反射器600的三维透视图。反射器600可具有第一区段86和第二区段88。与前述的示例性实施例不同，反射器600不包括第三区段。然而，反射器600实现与前面关于反射器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导光，其中，第二和第三方向是相反的，并在第一方向的任一侧上。例如，当安装在灯具中时，反射器600可在第一方向即最低点方向上提供光，第二和第三方向彼此相反并围绕最低点方向(例如，在灯具的左和右，其中，最低点方向是灯具正下方的方向)。
[0077]在反射器600中，第一区段86和第二区段88两者形成单个部件。换而言之，反射器600可为被插入或安装在灯具的主体内的单一结构，例如先前在本公开中(图4A-4D)所描述的那些。反射器600可以整体或在特定的位置处被金属化，以便提供高反射表面。例如，第一区段86可以包括反射表面90a、90b，以及其外表面是弯曲表面92b的凹形表面92a。反射表面90a和90b可以如下这样的方式成角度:以在第一方向上反射源自位于第一区段86内的光源(未示出)的光。第一方向可以是，例如，最低点方向。反射表面92a可在第二方向上反射来自位于第一区段86内的光源的光。
[0078]此外，第二区段88可包括反射表面90c、90d，以及其外表面是弯曲表面94b的凹形表面94a。反射表面90c和90d可以如下这样的方式成角度:以在与第一区段86中的第一方向相同的第一方向上反射源自位于第二区段88内的光源(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区段88的光源的光。如之前所述，第二和第三方向可围绕第一方向彼此相对。
[0079]所配置的反射器600提供数个优点。它可以允许比与反射器500—起使用的PCBA更小的PCBA，并且在单个步骤中，它的表面可以涂覆有反射材料(例如铝)。此外，反射器600可易于按比例缩小，同时光学模块的中心位置相对于主体8保持不变。同样地，根据在本文中公开的教导所设计的灯具可以采取广泛种类的狭形体，其实施例在图4A至4D中提供。而且，与利用反射器500可实现的相比，反射器600可用于创建更小的灯具，而不损害功能性。
[0080]反射器600具有数个优点，例如提供流明输出可以分别成比例的拐角光学器件和最低点光学器件。即，位于第一区段86和第二区段88中的各光学模块的光强度可以被精确地控制；即，来自一个模块的光强度可以被设置为等于另一模块的光强度的预定分数，因为每个模块是通过使用如反射器600的反射器彼此光学隔离。
[0081]在一些实施例中，流明输出“成比率”可以通过提供包括固定LED数量比的灯具来实现。在备选实施例中，通过接通/或关闭在第一光学模块14、第二光学模块16、和第三光学模块18中的数组LED以便产生一个预先确定的LED数量比，使“成比率”可以动态地实现。同样地，与利用相关技术的灯具可以实现的相比，所公开的实施例提供了更好的光控制能力。单独的“成比率”是可能的，因为每个光学模块凭借由第一区段86和第二区段88提供的光学隔离的优点而彼此隔离。
[0082]此外，(多种)相关领域的技术人员将容易理解，如果在第一区段86中的反射表面成角度的方式与在第二区段88中的它们的相对应的反射表面相同，在一些实施例中，第二和第三方向可以绕最低点方向(即，第一方向)对称的。但是，在其它实施例中，并且通过设计，对称性可能无法保持。具体地，其它实施例可以包括在一个区段中的反射表面，其成角度不同于在另一部分中的相应反射表面。值得注意的是，提供具有围绕最低点的非对称的光输出的反射器的此概念还延伸到前面描述的实施例。例如，在反射器500的情况下，这可以简单地通过使反射表面62a和反射表面64a具有不同的角度来实现。
[0083]图7和8是根据示例性实施例的灯具700和800的剖视图。具体地，图7示出了第二区段38的剖视图，如相对于上述反射器500所述的。如前所述，第二区段38可包括第二光学模块16，其可以包括一个或更多个LED。在第二光学模块16中的LED可以被配置为在预先确定的成角度区段或发射锥体中输出光。同样地，逸出一个或更多个LED的光可在由发射锥体限定的多个角度击中反射表面62a。为简单起见，只有两条来自第二光学模块16的光线被显不，即，光线76a和光线76b。在击中反射表面62a之后，光线76a和76b被反射，来分别变为光线76c和76d。
[0084]在一个实施例中，其中反射表面52不存在，并且盖体20的四周是透明，光线76c和76d通常可逃脱灯具至图7的右侧，如由表示光线76c和76d的箭头的方向性所指示。这个方向是之前关于反射器500提到的第二方向。然而，在其它实施例中，盖体20的四周可以是不透明的，并且只有盖体20的底部部分可以是透明的。换句话说，盖体20可具有不透明的侧壁，只有一个透明底部被允许光逃逸出灯具。
[0085]在这样的实施例中，反射表面52可以被置于与如图7所不的反射表面62a相对。在此配置中，光线76d仍然如前所述逃逸出灯具，并在第二方向上继续。然而，光线76c不能在第二方向上逃逸出灯具，因为盖体20的侧壁是不透明的。为了不失去该光输出，反射器52用来在方向80上反射光76c，这通常于图7的左侧;方向80可以被认为是上述关于反射器500提及的第三方向。
[0086]在一些实施例中，反射表面52和反射表面62a可成角度为提供绕法线矢量21的光线76d和80的对称性。在其它实施例中，可能不需要对称性，并且反射器52和反射表面62a可以相应地布置。此外，在其它实施例中，可使用第一区段86(如图6所示)而非第二区段38。在这样的实施例中，反射表面90a、90b将在第一方向上，即在最低点方向沿矢量21向下提供光。反射镜52和反射表面92a将在第三方向和第二方向并且分别绕最低点方向提供光。
[0087]如图7所示，盖体20的底部部分可以是弯曲的。预定的曲率可被选择，以便产生所希望的透镜效应。在一些实施例中，曲率可被选择，使得在逃逸后逸出灯具的光是垂直于盖体20。在其它实施例中，所有的盖体20可以是弯曲的。在其它实施例中，如图8所示，盖体20的底部可以是平坦的。在其它实施例(如在图8)中，盖体20可以是底部平坦并且侧壁弯曲。侧壁可以是或不是透明的。在侧壁是不透明的情况下，反射器52，可以使用如以上所讨论的。通常，在图8所示的实施方式中，以上关于图7所讨论的所有设计选项也适用。
[0088]图9示出了根据示例性实施例的灯具900。灯具900类似于灯具300。然而，灯具900包括盖体20，其四周是是透明的。此外，灯具900配备有只包括两个区段(即第一区段86和第二区段88)的反射器600。如前面提到的，第一区段86被构造为使得光可在第一方向和最低点方向上逃逸出灯具900，例如图7所示的沿着矢量21的方向。第二区段88被构造为使得光可在与第一方向相反的第二方向上和最低点方向上离开灯具900。盖体20可使用紧固件74和横褶(tuck) 72装配到主体8。
[0089]如所配置的，灯具900保留灯具300的相同功能，其具有三个区段(其中一个未被示出)，而仅利用两个部分。然而，在这任一情况下，具有相同的制造优点，因为无论是反射器500或反射器600都可被制造成单个部件。
[0090]在工业应用中，所公开的灯具的实施例可以应用于需要严格光控制且组装时仅使用最少数量的组件的场合。此外，虽然本发明迄今集中于道路照明，但是本领域技术人员将容易理解，根据本
【发明内容】
的灯具可在除道路照明以外的应用中使用。这样的应用可以是，例如，室内商业照明和住宅照明，仅举几例。此外，本公开的实施例也可用于实现I级(高功率)和2级(低功率)的灯具。
[0091]如上所述，所公开的实施例提供了组装的简易性和维修灯具的简易性。在一些实施例中，狭形反射器诸如反射器500或反射器600的使用是上述允许易于组装和便于维修的灯具的一个重要因素。建模表明使用反射器如反射器500或反射器600不损害灯具光学效率。例如，当与使用具有不相交和非隔离部分的多片式反射器，并具有设置在灯具主体中间的对称反射镜的灯具相比，本公开的实施例显示光学效率的可忽略的差异(约小于2% )。同样地，根据公开的示例性实施例设计和制造的灯具，提供了上述优点而不需要牺牲光学效率。
[0092]图10示出了根据示例性实施例的用于组装灯具的方法1000的流程图。该方法1000可包括在灯具的主体中布置一个或更多个光源(步骤1001) O光源可以被安装在PCB上，例如在贯穿本公开描述的实施例中。在步骤1003，方法1000可包括布置由单一部分制成的反射器，该反射器包括彼此光学分离并以共线方式布置的至少两个部分。在这个阶段，印刷电路板位于所述反射器的下方。方法1000还可包括在灯具上固定盖体。该盖体可构造成使用衬垫(步骤1005)与灯具的主体相配合。
[0093]在一个实施例中，光源可为LED。方法1000还可包括使来自光源的流明输出成比率(步骤未示出)。在一些实施例中，使流明输出成比率可通过在至少两个区段的每个区段中使用预定数目的LED来实现。在其它实施例中，通过使用位于灯具内的驱动电路，以选择性地打开(或关闭)在至少两个区段的每个区段中的一个或更多个LED，使流明输出成比率可以动态地实现。
[0094]本领域技术人员将理解的是，上述实施方式的各种调整和变型可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下进行配置。因此，要理解的是，在所附权利要求的范围之内，本发明能以不同于这里具体描述的方式实施。
【主权项】
1.一种灯具光学系统，包括: 第一光学模块，其包括配置为在第一方向上输出光矢量的第一反射表面； 第二光学模块，其包括配置为在第二方向上反射来自所述第二光学模块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个反射器的表面。2.根据权利要求1所述的灯具光学系统，其中，所述第一光学模块和所述第二光学模块中的至少一者还配置为在第三方向上反射光，并且其中，所述第三方向相对于所述第一方向形成在O度和90度之间的角度，并且所述第三方向与所述第二方向相反。3.根据权利要求1所述的灯具光学系统，其中，所述第二方向相对于所述第一方向形成在O度和90度之间的角度。4.根据权利要求1所述的灯具光学系统，还包括第三光学模块，所述第三光学模块包括配置成在第三方向上反射来自所述第三光学模块的光矢量的第三反射表面。5.根据权利要求4所述的灯具光学系统，其中，所述第三方向相对于所述第一方向形成在O度和90度之间的角度，而所述第三方向与所述第二方向相反。6.根据权利要求4所述的灯具光学系统，其中，所述第三反射表面是所述一个反射器的另一表面。7.根据权利要求4所述的灯具光学系统，其中，所述第一光学模块、所述第二光学模块和所述第三光学模块是共线布置的。8.根据权利要求4所述的灯具光学系统，其中，所述第一光学模块、所述第二光学模块和所述第三光学模块中的一者包括发光二极管(LED)。9.根据权利要求4所述的灯具光学系统，其中，所述一个反射器包括对应于所述第一光学模块的第一区段，对应于所述第二光学模块的第二区段，以及对应于所述第三光学模块的第三区段，并且其中，所述第一区段、所述第二区段和所述第三区段形成连续弯曲部分。10.根据权利要求9所述的灯具光学系统，其中，所述连续弯曲部分基本上根据字母“S”成形。
【文档编号】F21Y115/10GK105840991SQ201511036286
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月16日
【发明人】D·M·约翰逊
【申请人】通用电气照明解决方案有限责任公司