照明装置、调节套件和照明器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置，其包括包含固态照明元件以及用于反射固态照明元件的光输出的反射构件的照明装置。
[0002]本发明还涉及包括这样的照明装置的照明套件。
[0003]本发明又涉及包括这样的照明装置的照明器。
【背景技术】
[0004]随着持续增长的人口，越来越难以满足世界的能量需求以及控制碳排放来遏制被认为为全球变暖现象负责的温室气体排放。这些关注已经触发了朝着更加高效的能量解决方案的驱动力以试图减少能量消耗。
[0005]—个这样的关注领域是家用或商业环境中的照明应用。存在朝着以更加能量高效的替代物来替代众所周知能量低效的传统白炽灯泡的明确趋势。事实上，在许多辖区，白炽灯泡的生产和零售已经是违法的，因此强迫消费者在例如更换白炽灯泡时购买能源高效的替代品。
[0006]固态照明(SSL)装置提供了特别有前景的替代品，其可以以白炽灯泡的能量成本的小部分产生单位光输出。这样的SSL元件的示例是发光二极管。
[0007]基于SSL元件的照明装置的缺陷在于，个体的SSL元件具有远低于例如白炽灯泡、卤素钨灯泡或荧光灯泡的光输出，使得必需在单个灯泡中包括多个SSL元件以获得所要求的光输出水平。
[0008]然而，例如灯泡之类的装置的占据面积是在考虑有多少SSL元件可以集成到诸如GU 10或MR 16灯泡之类的单个装置中时的限制因素。此外，利用这样基于SSL元件的照明装置远无法直截了当地建立聚焦或准直的束角，因为SSL元件倾向于在广角上生成它们的输出，这会损害由基于SSL元件的照明装置产生的光的感知质量。
[0009]由US 8083379 B2已知根据开头段落所述的照明装置，其中多个LED布置在椭球镜的相应第二焦点处。椭球镜的第一焦点在另一凹面镜中重合，该另一凹面镜重新引导具有准直特性的光通过椭球镜的阵列中的中心孔。该装置的缺陷在于，孔必须形成在椭球镜中，这增加了该照明装置的复杂度和成本。另外，该装置的设计不利于增加该设计中LED的数量，使得该照明装置的发光强度不足以用于特定应用领域。
[0010]另外缺陷在于，不同的照明应用通常需要不同的照明特性，诸如由照明装置产生的束角。这通常要求重新设计诸如反射器之类的束成形元件，这增加了基于SSL元件的照明装置的成本。这样的装置的成本对于大规模市场渗透来说被认为是过于昂贵的，因此存在减少这样的照明装置的成本的需要。
【发明内容】
[0011]本发明力图提供能够产生准直的光输出的更加成本高效的照明装置。
[0012]本发明还力图提供包括这样的照明装置的照明套件。
[0013]本发明又力图提供包括这样的照明装置的照明器。
[0014]根据一方面，提供了一种照明装置，其包括固态照明元件；用于反射所述固态照明元件的光输出的反射构件，所述反射构件包括在照明装置的中心轴上的反射圆锥中心段；以及围绕反射圆锥中心段的环状反射体，所述体包括椭球表面，所述椭球表面具有第二焦点和位于所述反射圆锥中心段内部的第一焦点，其中固态照明元件位于所述第二焦点处；并且其中，所述反射圆锥中心段可移动地沿着所述中心轴安装。
[0015]本发明人已经认识到通过提供其中椭球表面径向定位为围绕反射圆锥中心段的反射元件(该反射圆锥中心段包括这些椭球表面的第一焦点)，出射窗可以设置为与反射元件相对，从而简化照明装置的制造并且减少其制造成本。并且，通过确保反射圆锥中心段可以沿着中心轴移动，由反射圆锥中心段提供的准直度可以改变，因此消除了对完全重新设计用于不同应用领域的反射构件的需要。相反，诸如由照明装置产生的束角的特性可以通过调节反射圆锥中心段相对于环状反射体的位置而改变。
[0016]环状反射体可以在中心轴上的螺母，并且反射中心圆锥段可以包括与所述螺母配合的螺杆轴。替代地，环状反射体可以包括面对中心轴的第一螺纹表面部分并且反射圆锥中心段可以包括与第一螺纹电路部分咬合的第二螺纹表面部分，反射圆锥中心段还包括安装在反射圆锥中心段内部用于扭转反射圆锥中心段的附接体。这些示例实施例可以以特别成本高效的方式制造并且允许直截了当调节反射中心圆锥段的相对位置。
[0017]在实施例中，反射圆锥中心段具有在-0.7至-1.3的范围中的二次曲面常数。通过在从-0.7至-1.3的范围中选择反射圆锥中心段的二次曲面常数，可以生成特别准直的输出，其中准直度，即照明装置的束角，可以通过选择二次曲面常数来控制。应注意，二次曲面常数还已知为Schwarzschild常数。
[0018]反射圆锥中心段具有诸如抛物线表面之类的凸表面。已经发现，椭球反射表面的径向阵列与抛物线反射圆锥中心段的结合产生具有特别良好的准直，即特别小的束角的照明装置。
[0019]在实施例中，环状反射体包括从所述反射圆锥中心段径向延伸的反射椭球表面的环状阵列，每个反射椭球表面具有第二焦点和在反射圆锥中心段内部的第一焦点；并且照明装置包括多个固态照明元件，每个固态照明元件位于所述第二焦点中相应的一个第二焦点处并且布置为朝向所述反射椭球表面发射光。这具有更高数量的固态照明元件可以集成在照明装置中的优点，从而提高了照明装置的光输出的强度。
[0020]环状反射体可以包括椭球体的阵列，每个体包括所述反射椭球表面中的一个反射椭球表面以及与反射椭球表面相对的另外的反射椭球表面，所述另外的反射椭球表面建立第二焦点和在反射圆锥中心段内部的第一焦点；照明装置还包括位于每个所述另外的反射椭球表面的第二焦点处并且布置为朝向所述另外的反射椭球表面发射光的固态照明元件。这实现了产生具有优异强度的光输出的照明装置。
[0021]椭球体可以相对于与所述中心轴垂直的平面成角度。
[0022]在另一实施例中，环状反射体还包括相对于所述平面成角度的另外椭球体的环状阵列，椭球体以及另外椭球体位于所述平面的相对侧上，每个另外椭球体包括建立第二焦点和在所述反射圆锥中心段内部的第一焦点的第一反射椭球表面；以及与第一反射椭球表面相对的第二反射椭球表面，所述第二反射椭球表面建立第二焦点和在所述反射圆锥中心段内部的第一焦点；照明装置还包括:位于每个所述第一反射椭球表面的第二焦点处并且布置为朝向所述第一反射椭球表面发射光的固态照明元件；以及位于每个所述第二反射椭球表面的第二焦点处并且布置为朝向所述第二反射椭球表面发射光的固态照明元件。这实现了产生具有优异强度的光输出的照明装置。
[0023]优选地，第一焦点中的至少一些在所述反射圆锥中心段内部重合以便提高照明装置的光输出的均匀性。更优选地，第一焦点中的至少一些与反射圆锥中心段的焦点重合。
[0024]在实施例中，固态照明元件包括具有不同颜色或颜色点的固态照明元件。这可以用于精确地调谐照明装置的颜色点，因为通过反射元件实现了照明装置的各个固态照明元件的光输出的优异混合。
[0025]反射圆锥中心段的位置可以手动调节，使得在照明装置的组装之前，可以限定反射圆锥中心段的位置。
[0026]在替代实施例中，反射圆锥中心段协作地耦接于电机，所述电机对控制器做出响应，控制器包括用于接收控制所述电机的控制信号的接收器。虽然这增加了照明装置的成本，但是获得了光学特性可以在使用中调节的极其通用的照明装置，使得单个照