照明装置及其组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置的领域，并且涉及改进的照明装置连同用于组装这样的照明装置的方法和设备。
【背景技术】
[0002]照明装置领域包括关于光源、构造、光学特性等等的各种各样的不同的照明装置。一种类型的照明装置是作为完善的标准光提供件的诸如荧光管之类的管状照明装置管。不断的开发提供了具有优于已知技术的优点的新类型的管状照明装置。一种近年来开发的管状照明装置是包括发光二极管(LED)的照明管。该技术具有非常高能效的主要优点，因为大量的所提供的能量被转化成光。因此，LED照明管相对于例如荧光管是环境友好的，并因此变成了越来越普遍的替代品。
[0003]LED照明管通常由包括排成一行安装在载体上的LED的光引擎和诸如热扩展器/反射器附件、诸如铝线之类的机械桥等可能的其他部件组成。LED照明管通过将光引擎与诸如驱动器之类的可能的另外的部件一起布置在例如玻璃的预制管状外壳中来进行组装。照明装置的组装通常通过多个(手动)步骤来实现，其中这些步骤中的一些是复杂的组装步骤，诸如将纤长且相对易损的光引擎和另外的部件插入到狭长的(玻璃)管中。
[0004]此外，鉴于需要处理的呈现例如由管状外壳包围的空气或真空或者包装在一起的管状照明装置之间的空气或真空的形式的大部分的非功能体积，管状照明装置的处理和运输相对成本低效。
[0005]因此，鉴于以上情况，仍然存在着对管状照明装置的改进的需要。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服上述问题和缺点，并且提供改进的管状照明装置。本发明的目的还是提供用于组装管状照明装置的方法和用于组装管状照明装置的设备。
[0007]根据本发明的第一方面，上述和其他目的通过如下管状照明装置来实现，该管状照明装置包括:光引擎；以及环绕(wrap)在所述光引擎周围使得形成包围所述光引擎的管状外壳的柔性材料片。
[0008]关于光引擎意味着被布置成提供光的单个部件或者一组部件。关于管状外壳意味着外壳具有拉长的(oblong)形状并且在纵向方向上延伸。管状外壳优选地具有基本圆形的截面，诸如呈现圆形或椭圆形的形状。其他截面形状当然也是可行的。外壳可以通过折叠或者卷绕(roll)柔性材料片来环绕在光引擎周围。
[0009]由于照明装置的外壳环绕在光引擎周围，所以外壳不需要在照明装置的组装之前制作。因此，对预制外壳连同可能的将预制外壳运输至用于组装照明装置的另一地点的需要是多余的。相反，外壳可以稍后在组装过程中形成。此外，与例如通过挤压出带轮廓的塑料管来制造的常规外壳管相比，外壳可以以较低成本制造。
[0010]作为示例，光引擎可以在全球制造，并且运输到容易添加可能的另外的部件并且随后形成外壳的区域性或者本地组装位置。本发明提供准备在组装过程中形成外壳的时间和位置的选择，并因此可以优化生产过程。外壳的柔性材料片当然仍然需要运输，然而这可以在其预组装形式中以小得多的非功能体积(例如，以卷或者作为片的堆叠)运输。
[0011]根据第一方面从本发明获得的另一优点是，可以简化照明装置的复杂组装步骤。取代通过将纤长且相对易损的光引擎和另外的部件插入到狭长的(玻璃)管状外壳中来组装管状照明装置，外壳可以环绕在光引擎周围。下面将详细地公开用于这样的组装的设备。
[0012]通过采用柔性材料片作为外壳，与由诸如玻璃之类的刚性材料制成的常规外壳相比，照明装置更不易于破裂。
[0013]光引擎可以具有被布置成延伸穿过基本上整个管状外壳的拉长的形状。因此，模仿了诸如荧光管之类的常规照明管。
[0014]光引擎可以包括包含发光二极管(LED)的光片。光引擎可以包括一串LED。这样的LED串是市售的，并且可以以例如诸如扁平柔性线缆之类的LED串的卷的形式购买，或者作为诸如布置LED串所在的刚性印刷电路板(PCB)之类的刚性片购买。
[0015]光引擎可以包括以下部件中的一个或者组合:金属箔、漫射体箔、热形成结构和反射器。部件可以以不同的形状和位置布置以便满足期望的光学特性。
[0016]柔性材料片可以环绕或者卷绕多圈。因此可以实现更加稳定的外壳。多圈也允许具有分层结构的外壳壳体。可以形成柔细材料片使得外壳壳体的不同的圈并因此不同的层包括不同的材料。因此，可以实现不同的光学特征。例如，(多)分层结构可以提供创建虚拟光源的附加的菲涅尔反射，由此增加了观察到的来自照明装置外侧的(点)光源的数量，并由此减少了照明装置的斑点。
[0017]柔性材料片可以螺旋地环绕或者卷绕。这是有益的，在于可以在卷绕之后实现柔性材料片的改进的固定。假设垂直环绕或者卷绕，柔性材料片可以要求沿着柔性材料片的纵向边缘、即在管状外壳的纵向方向上的固定，而螺旋环绕或者卷绕可以要求只在管状外壳的端部处固定卷绕的柔性材料片，因为螺旋卷绕自身提供了机械固定。
[0018]在一个实施例中，光引擎被定位为在管状外壳内部螺旋地缠绕(winding)。在该实施例中，光引擎在管状外壳内部并且在管状外壳的纵向方向上成螺旋形。这提供了可以通过管状外壳内部的光引擎的螺旋圈的数量的适当选择而被优化的预定光分布。
[0019]以下填充材料中的一个或者组合可以被布置在柔性材料片的一圈或多圈之间的空间中:液体、凝胶、粘性材料。如果需要，通过合适的填充材料的选择，或者通过合适的填充材料的组合，可以实现诸如降低的菲涅尔反射、改进的阻燃性、散热功能、机械刚度和用电安全之类的优点。
[0020]外壳可以具有变化的壳体厚度。厚度的变化可以通过柔性材料片的非均匀形状实现。可行的非均匀形状的非限制性示例是柔性材料片的凹形、凸形、抛物线形、锥形和梯形形状。不同的非均匀形状可以提供外壳壳体的沿着照明装置的纵向轴的不同厚度轮廓，即厚度的变化。不同的厚度轮廓提供了不同的光学特性。
[0021]根据本发明的第二方面，上述和其他目的通过用于组装管状照明装置的设备实现，所述设备包括:用于提供光片以形成光引擎的一部分的第一卷轴；用于提供柔性材料片的第二卷轴；被布置成将所述柔性材料片环绕或者卷绕在所述光引擎周围使得形成包围所述光引擎的管状外壳的环绕装置。
[0022]光片可以是市售的LED卷。LED卷可以包括以预定方式布置的LED和反射器。
[0023]第一和第二卷轴可以被布置成使得柔性材料片的环绕垂直地、成一线地或者朝向第一卷轴的给送方向倾斜/偏斜地进行。
[0024]设备可以包括用于提供附加片以形成光引擎的一部分的一个或多个附加卷轴。光片和附加片一起形成光引擎。环绕装置被布置成将柔性材料片环绕或者卷绕在形成的光引擎周围。
[0025]第一卷轴和附加卷轴可以被布置成提供相同的给送方向。因此，从卷轴上的卷给送的材料片可以邻近地且面对彼此给送。因此可以协助通过给送的材料片形成光引擎。
[0026]如本领域技术人员所理解的，根据本发明的第二方面的设备可以以很多不同的配置来实现。
[0027]上面所公开的第一方面的特征也适用于该第二方面。
[0028]根据本发明的第三方面，上述和其他目的通过用于组装管状照明装置的方法来实现，所述方法包括:提供光引擎；提供柔性材料片；将所述柔性材料片环绕在所述光引擎周围，使得形成包围所述光引擎的管状外壳。
[0029]根据本发明的第二方面的设备被布置成执行根据该第三方面的方法。
[0030]上面所公开的第一和第二方面的特征也适用于该第三方面。
[0031]总之，提供了包括柔性材料片的管状外壳的改进的管状照明装置及其制造方法和设备。环绕的或者卷绕的管状外壳不仅通过在形成产品过程中提供灵活性节约了成本，因此使得能够消除非功能体积的运输，而且还消除了对诸如将易碎的光引擎插入到破裂敏感的玻璃管中之类的复杂组装步骤的需要。此外，可以使传统上手动进行的组装步骤自动化，由此鉴于时间和成本提供了提高的效率。另外，环绕的或者卷绕的外壳对于破裂更不敏感(当与常规玻璃管相比时)，并因此还显著降低在产品处理和运输期间造成损坏的风险。
[0032]注意，发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能的组合。
【附图说明】
[0033]现在将参照示出了发明的实施例的附图更加详细地描述本发明的这个以及其他方面。
[0034]图1是根据本发明的实施例的管状照明装置的分解图。
[0035]图2a至图2c图示了根据本发明的实施例的用于组装管状照明装置的设备的组装区域。
[0036]图3a至图3d图示了根据本发明的实施例的柔性材料片的不同的实施例。
[0037]图4图示了根据本发明的实施例的包括布置在外壳的两圈之间的光引擎的管状照明装置的螺旋环绕的外壳。
[0038]图5a至图5c图示了根据本发明的实施例的管状照明装置的螺旋环绕的外壳。
[0039]图6a至图6c图示了根据本发明的实施例的管状照明装置的螺旋环绕的外壳。
[0040]图7a至图7c图示了根据本发明的实施例的管状照明装置的螺旋环绕的外壳。
[0041]图8图示了根据本发明的用于管状照明装置的螺旋环绕的外壳的柔性材料片的实施例。
[0042]图9图示了根据本发明的实施例的包括穿孔的柔性材料片的环绕。
[0043]图10图示了根据本发明的实施例的包括用于支撑布置在其中的光引擎的内芯的管状照明装置的截面。