光混合室和照明器的制作方法

1.本发明涉及光混合室和照明器。


背景技术：

2.在过去的几年中，各种类型的照明器已经被开发。这种照明器的示例是相对薄并且平坦的照明器，其可以例如被用作筒灯。这种照明器通常具有被提供在光混合室的内侧表面上的led。光混合室的内表面通常具有高的光反射率和由漫射体覆盖的光出射表面。然而，这种传统的照明器可能具有差的热管理和低的光输出效率。
3.us-2007/171676公开了一种具有外壳的背光模块，外壳具有从基座的周向延伸以限定开口的相对侧壁。光漫射板被设置在外壳的开口上。承载led的电路板被固定在相对侧壁的内表面上。外壳进一步具有两个上反射单元和两个下反射单元。每个上反射单元被定位于对应的侧壁的顶部并且每个下反射单元被定位于底部，与对应的侧壁相邻。每个上反射单元具有朝向基底延伸的突出部分，并且每个下反射单元具有从基底朝向上反射单元的突出部分延伸的突出部分。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服或减少至少一些上述问题。
5.根据第一方面，该目的和其它目的通过提供光混合室来被实现。光混合室包括：第一光混合室部件和第一侧壁，第一光混合室部件包括光出射窗口，第一侧壁具有第一内壁部分和第一外壁部分，第一内壁部分和第一外壁部分间隔开并且一起形成第一凹槽；第二光混合室部件，其包括底壁和第二侧壁，第二侧壁具有第二内壁部分和第二外壁部分，第二内壁部分和第二外壁部分间隔开并且一起形成第二凹槽；内腔；以及led基板，其具有面向内腔的前表面和背向内腔的后表面，前表面支撑多个led。
6.led基板被布置在第一凹槽和第二凹槽中，互连第一光混合室部件和第二光混合室部件，使得光混合室被形成。换句话说，led基板将第一光混合室部件和第二光混合室部件彼此连接。
7.第一侧壁的第一内壁部分比第一侧壁的第一外壁部分更远离光出射窗口延伸，和/或第二侧壁的第二内壁部分比第二侧壁的第二外壁部分更远离底壁延伸。
8.led基板的后表面的5％至50％之间被第一凹槽和第二凹槽覆盖。
9.光混合室允许将led基板布置在第一光混合室部件和第二光混合室部件的凹槽中，从而桥接第一光混合室部件和第二光混合室部件。通过这种布置，led基板的背面可以被暴露于周围环境，例如空气。结果，可以实现从led基板的改善的散热。这是因为热量可以直接从led基板被耗散到周围环境。此外，通过将led基板布置在第一光混合室部件和第二光混合室部件的凹槽中，led基板的前表面的至少一部分可以被隐藏在光混合室的侧壁后面。结果，可以实现改善的光输出效率。这是因为光混合室的侧壁可以被制成使得光反射特性比led基板的前表面的光反射特性好得多。因此，可以增加具有光反射特性的光混合室的
内部面积。光混合室还进一步便于安装和更换led基板。
10.第一侧壁包括第一内壁部分和第一外壁部分，第一内壁部分和第一外壁部分间隔开并且一起形成第一凹槽。第二侧壁包括第二内壁部分和第二外壁部分，第二内壁部分和第二外壁部分间隔开并且一起形成第二凹槽。由此，led基板可以被插入第一侧壁和第二侧壁的内壁部分和外壁部分之间。这又可以有助于将led基板的后表面的大部分暴露于周围环境(例如空气)，从而增加从led基板的热传播。此外，这可以有助于隐藏led基板的前表面，从而在光混合室内的光反射率方面给出设计自由度。
11.第一侧壁的第一内壁部分比第一侧壁的第一外壁部分更远离光出射窗口延伸。附加地或备选地，第二侧壁的第二内壁部分比第二侧壁的第二外壁部分更远离底壁延伸。由此，led基板的、面向光混合室的内腔的前表面的尽可能多的部分可以被隐藏，并且led基板的后表面的尽可能多的部分可以被暴露于周围环境。
12.第一侧壁的第一内壁部分可以包括面向光混合室的内腔的光反射内表面。附加地或备选地，第二侧壁的第二内壁部分可以包括面向光混合室的内腔的光反射内表面。因此，由于第一侧壁和第二侧壁的光反射内表面，光可以在通过光出射窗口离开光混合室之前在光混合室中被反射几次。具有光反射特性的光混合室的相对大的内部面积也可以减少光混合室中吸收的光量。因此，又提高了光混合室的光输出效率。
13.led基板可以是柔性细长基板。由此，便于将led基板布置于第一凹槽和第二凹槽中。led基板可以具有led基板长度、led基板宽度和led基板厚度。led基板长度优选为led基板宽度的至少10倍，更优选为led基板宽度的至少15倍，最优选为led基板宽度的至少20倍。led基板长度优选为至少10cm，更优选为至少15cm，最优选为至少20cm。led基板优选为led基板厚度的至少10倍，更优选为led基板厚度的至少15倍，最优选为led基板厚度的至少20倍。led基板厚度优选在0.1至3mm的范围内。
14.led基板可以包括被布置在led基板的后表面上的多个翅片，后表面背向内腔。因此，翅片可以用作散热器并且将热量直接从led基板散发到周围环境。因此，翅片可以提供改进的热管理。翅片可以优选地被布置在相对于led基板的长度的相反方向上。由此，允许led基板弯曲或弯折以用于布置到第一凹槽和第二凹槽中。
15.多个led可以具有发光表面，发光表面可以被布置成与第一侧壁的第一内壁部分以及与第二侧壁的第二内壁部分相距一距离。多个led的发光表面与第一侧壁的内壁部分之间的距离可以促进光出射窗口处的均匀照明。多个led的发光表面与第一侧壁的第一内壁部分之间的距离可以至少为1mm。多个led的发光表面与第一侧壁的第一内壁部分之间的距离可以优选为1至10mm。
16.第一侧壁可以沿第一光混合室部件的光出射窗口的周向延伸。第二侧壁可以沿第二光混合室部件的底壁的周向延伸。因此，第一侧壁和第二侧壁的横向尺寸，即第一侧壁和第二侧壁沿顶壁和底壁的尺寸可以增加。这又可以允许增加led基板的长度以改善散热并且还增加多个led中的led的数量。
17.在led基板的后表面，背向内腔的表面的5％至50％之间，被第一凹槽和第二凹槽覆盖。由此改善了散热。更优选地，led基板的后表面的5％至40％之间可以被第一凹槽和第二凹槽覆盖。最优选地，led基板的后表面的5％至30％之间可以被第一凹槽和第二凹槽覆盖。第一凹槽可以沿着光混合室的周向延伸。第二凹槽可以沿着光混合室的周向延伸。第一
凹槽可以沿第一光混合室部件的周向延伸。第二凹槽可以沿第二光混合室部件的周向延伸。因此，第一凹槽和第二凹槽的横向尺寸，即第一凹槽和第二凹槽沿顶壁和底壁的长度可以增加。这又可以通过增加第一凹槽和第二凹槽的面积来促进散热。
18.第一凹槽和第二凹槽可以覆盖led基板的前表面，即面向腔的表面，使得基本上只有多个led可以面向光混合室的内腔。因此，改善了光输出效率和热耗散两者。
19.led基板可以沿光混合室的周向延伸。因此，led基板的横向尺寸，即led基板沿顶壁和底壁的长度可以增加。这又允许增加多个led中的led的数目。
20.底壁可以包括面向光混合室的内腔的光反射内表面。因此，由于底壁的光反射内表面，光可以在离开光混合室之前在光混合室中被反射几次。具有光反射特性的光混合室的相对大的内部面积也可以减少光混合室中吸收的光量。因此，又提高了光混合室的光输出效率。内表面的光反射率优选大于85％。内表面的光反射率可以更优选地大于90％。内表面的光反射最优选地大于92％。
21.光出射窗口可以是光漫射的，例如半反射光出射窗口。针对从多个led发射的光，光出射窗口可以具有从30％至80％范围内的反射率。这又允许通过漫射光出射窗口获得均匀的光发射。光出射窗口可以优选地具有从35％至75％范围内的反射率。光出射窗口可以更优选地具有从40％至70％范围内的反射率。光出射窗口可以最优选地具有从45％至60％范围内的反射率。
22.led基板可以包括两个或多个led基板部分。备选地，或以组合，led基板可以是柔性的和/或可弯曲的。因此，具有各种形状和形式的光混合室可以被提供。例如，可以使用四个led基板部分来提供具有矩形顶壁和底壁的矩形光混合室，或者可以使用柔性led基板来提供圆形光混合室。
23.根据本发明构思的第二方面，提供了一种照明器，包括根据本发明构思的第一方面的光混合室，以及用于驱动多个led的驱动器。该方面通常可以呈现与前一方面相同或相对应的优点。
24.根据以下给出的详细描述，本发明的进一步的应用范围将变得显而易见。然而，应当理解的是，详细的描述和特定的实施例，虽然指示了本发明的优选实施例，但仅仅是以说明的方式给出的，因为根据详细的描述，在本发明范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。
25.因此，应当理解，本发明不限于所描述的设备的特定组成部件或所描述的方法的步骤，因为这种设备和方法可以变化。还应当理解，本文所用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，而不旨在限制。必须注意，如在说明书和所附权利要求中所使用的，冠词“一”、“一个”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件，除非上下文另外清楚地指明。因此，例如，提及“一个设备”或“所述设备”可以包括几个设备等。此外，词语“包括”、“包含”、“含有”和类似措辞不排除其他元件或步骤。
附图说明
26.现在将参照示出本发明实施例的附图更详细地描述本发明的上述和其它方面。附图不应被认为将本发明限制于具体实施例；相反，它们用于解释和理解本发明。
27.图1示出了在组装不同部件之前光混合室的不同部件的截面侧视图。
28.图2示出了在组装不同部件之后的光混合室的截面侧视图。
29.图3示出了光混合室的透视图。
30.图4示出了照明器的透视图。
31.图5示出了照明器的部件的透视图。
32.如图所示，为了说明的目的而夸大了组件的尺寸，因此，提供组件的尺寸是为了说明本发明的实施例的总体结构。相同的附图标记始终表示相同的元件。
具体实施方式
33.现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中本发明的当前优选实施例被示出。然而，本发明可以以许多不同的形式被实施，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并且将本发明的范围完全地传达给技术人员。
34.图1示出了在组装用于形成光混合室100的不同部件之前光混合室100的不同部件的截面侧视图。光混合室100包括第一光混合室部件120和第二光混合室部件140。第一光混合部件120和第二光混合室部件140可以通过熔融沉积成型(fdm)被制造。第一光混合室部件120和第二光混合室部件140可以通过任何其它方式被制造，诸如注射成型、压缩成型或真空成型。第一光混合室部件120和第二光混合室部件140可以具有不同的形式和大小。例如，第一光混合室部件120和第二光混合室部件140可以具有圆形、椭圆形、矩形、六边形或正方形的形状。如图1所示，第一光混合室部件120和第二光混合室部件140沿x轴和y轴的尺寸可以在3mm到300mm的范围内。如图1所示，第一光混合室部件120和第二光混合室部件140沿轴线z的尺寸可以在0.3cm至6cm的范围内。
35.第一光混合室部件120包括光出射窗口122。光出射窗口122可以是光漫射的。光出射窗口122针对具有从30％至80％范围内的反射率的可见光可以是光漫射的。光出射窗口122可以由聚合物形成。聚合物可以是半透明的，优选是漫射的。聚合物可以包括光散射材料如tio2、baso4和/或al2o3颗粒。第二光混合室部件140包括底壁142。底壁142可以包括面向内腔180的光反射内表面，内腔180通过连接光混合室100的不同部分而被形成。例如，底壁142的内表面可以被涂覆有光反射材料。底壁142可以被白色漫射和高反射材料制成。底壁142可以包括光反射材料。底壁142可以例如包括高tio2负载的塑料，或高反射片材诸如mcpet。
36.第一光混合室部件120包括具有第一凹槽126的第一侧壁124。第二光混合室部件140包括具有第二凹槽146的第二侧壁144。第一侧壁124和第二侧壁144可以包括聚合物，例如pc、pet、pe、硅树脂。第一侧壁124和第二侧壁144可以包括颗粒，例如光反射颗粒，例如反射al和/或ag薄片或光散射颗粒，例如baso4、al2o3和/或tio2。如图1所示，第一侧壁124和第二侧壁144沿z轴的尺寸优选在0.3cm至6cm的范围内。如图1所示，第一侧壁124和第二侧壁144沿z轴的尺寸可以更优选地在0.4cm至4cm的范围内。如图1所示，第一侧壁124和第二侧壁144沿z轴的尺寸最优选地在0.5cm至3cm的范围内。
37.第一侧壁124可以包括第一内壁部分123和第二外壁部分125。第二外壁部分125可以是连续壁或非连续壁。第一侧壁124的第一内壁部分123和第一外壁部分125彼此间隔开。第一侧壁124的第一内壁部分123和第一外壁部分125之间的距离可以在0.5mm至3mm的范围
内。第一侧壁124的第一内壁部分123和第一外壁部分125一起形成第一凹槽126。
38.第二侧壁144可以包括第二内壁部分143和第二外壁部分145。第二外壁部分145可以是连续壁或非连续壁。第二侧壁144的第二内壁部分143和第二外壁部分145彼此间隔开。第二侧壁144的第二内壁部分143和第二外壁部分145之间的距离可以是在0.5mm至3mm的范围内。第二侧壁144的第二内壁部分143和第二外壁部分145一起形成第二凹槽146。
39.第一侧壁124的第一内壁部分123可以比第一侧壁124的第一外壁部分125更远离光出射窗口122延伸。换言之，参见图1，第一侧壁124的第一内壁部分123沿z轴的长度可以比第一侧壁124的第一外壁部分125沿z轴的长度长。第二侧壁144的第二内壁部分143可以比第二侧壁144的第二外壁部分145更远离底壁142延伸。换言之，参见图1，第二侧壁144的第二内壁部分143沿z轴的长度可以比第二侧壁144的第二外壁部分145沿z轴的长度长。第一侧壁124的第一内壁部分123可以包括面向内腔180的光反射内表面，内腔180通过连接光混合室100的不同部件而被形成。例如，第一侧壁124的第一内壁部分123可以被光反射材料涂覆。第一侧壁124的第一内壁部分123可以被光反射内表面形成。第二侧壁144的第二内壁部分143可以包括面向内腔180的光反射内表面，内腔180通过连接光混合室100的不同部件而被形成。例如，第二侧壁144的第二内壁部分143可以被光反射材料涂覆。第二侧壁144的第二内壁部分143可以被光反射内表面形成。
40.光混合室100进一步包括led基板160。led基板160可以是导热的。led基板160可以包括金属。例如，led基板160可以包括铜(cu)和/或铝(al)。led基板160可以是柔性细长基板，例如柔性led条。led基板160可以包括两个或多个led基板部分。led基板160支撑多个led。多个led可以优选地包括至少10个led。多个led可以更优选地包括至少15个led。多个led可以最优选地包括至少20个led。图1中示出了多个led中的两个led162和led 164。图1进一步示出了多个led 162和led 164具有发光表面。多个led 162和led 164的发光表面被布置在距离第一侧壁124的第一内壁部分123和第二侧壁144的第二内壁部分143一距离处，多个led可以包括各种类型的led如有机led(oled)。多个led可以包括白色led，例如冷白(cw)或暖白(ww)。多个led可以包括彩色led，例如红色led、绿色led或蓝色led。多个led可以包括白色led和彩色led中的任何一种或其任何组合的led。led基板可以进一步包括被布置在led基板160的后表面上的多个翅片，后表面背向空腔180。翅片可以可选地沿z轴被布置。在第一侧壁124的第一外壁部分125和第二侧壁144的第二外壁部分145是非连续的情况下，第一外壁部分125和第二外壁部分145在翅片的位置处可以是非连续的。led基板的内表面可以优选是高反射性的。
41.图2示出了在组装不同部件之后的光混合室100的截面侧视图。因此，在图2中，光混合室100的不同部件被组装形成光混合室100。led基板160被布置在第一光混合室部件120和第二光混合室部件140的相应的第一凹槽126和第二凹槽146中。在led基板160的后表面的，背向内腔180的表面的5％至50％之间，可以被第一凹槽126和第二凹槽146覆盖。图2示出了第一凹槽126和第二凹槽146覆盖led基板160的前表面，表面面向腔180。图2进一步示出了基本上只有多个led 162和led 164面对光混合室100的内腔180。led基板160互连第一光混合室部件120和第二光混合室部件140，换言之，led基板160分别将第一光混合室部件120和第二光混合室部件140彼此连接，并且形成光混合室100。光混合室100具有内腔180。led基板160的多个led 162和led 164面向光混合室100的内腔180。光混合室沿图2中
的z轴的高度(以h被示出)可以在10mm到100mm的范围内。
42.图3示出了光混合室100的透视图。如图3所示，光混合室100可以具有圆形形状。图3被示出，使得面向光混合室100的内腔180的多个led是可见的。第一侧壁124可以沿第一光混合室部件120的光出射窗口122的周向延伸。第二侧壁144可以沿第二光混合室部件140的底壁142的周向延伸。第一凹槽126可以沿光混合室100的周向延伸。第二凹槽146可以沿光混合室100的周向延伸。led基板160可以沿光混合室100的周向延伸。
43.图4示出了照明器200的光出射窗口的透视图。照明器200包括光混合室100和到驱动器的连接件210。连接件210被配置为将光混合室100的多个led连接到驱动器。图4中的连接件210以线的形式被示出。连接件210向光混合室100的多个led提供电力。驱动器可以是任何常规的和市场上可买到的驱动器。图4进一步示出了布置在led基板160的后表面上的多个翅片172、174、176和178，后表面背向内腔180。
44.图5示出了图4所示的照明器200的部件的透视图。特别地，照明器200的第二光混合室部件140、led基板160和连接部分210被示出。图5进一步示出了被布置在led基板160的后表面上的多个翅片172、174、176和178，后表面背向内腔180。led基板160支撑多个led，诸如led 162、led 164、led 166和led 168。在图5中，照明器200被示为处于“打开状态”，即第一光混合室部件120从光混合室100被拆卸。如图所示，通过断连第一光混合室部件120，led基板160是可接近的。因此，如果需要，led基板160可以被替代。
45.照明器200可以被安装在房间的天花板上，使得底壁142可以面向天花板并且光出射窗口122可以面向房间。
46.此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”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叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。