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CN102444816A - 扁平模块化光源 - Google Patents

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CN102444816A CN2010105723314A CN201010572331A CN102444816A CN 102444816 A CN102444816 A CN 102444816A CN 2010105723314 A CN2010105723314 A CN 2010105723314A CN 201010572331 A CN201010572331 A CN 201010572331A CN 102444816 A CN102444816 A CN 102444816A
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Abstract

本发明公开了一种照明装置，其包括：上部罩，其具有分层的阶梯状圆柱形轮廓，构成所述照明装置的上部；大体上为环形的散热器，其具有围绕其外周界的圆形轮廓和围绕其内周界的六边形轮廓，并被成形为在所述散热器的底部具有开口；多个LED，其围绕所述散热器的内周界布置，LED被定向为使光线以一定角度沿着向上方向发射；以及六边形反射器，其位于所述上部罩和所述散热器之间，所述六边形反射器具有向下反光的下表面。当所述照明装置被组装以及电能被提供到LED时，从LED发出的光线被反射出所述反射器的下表面，从而经由所述散热器的底部的开口射出。

Description

扁平模块化光源
相关申请的交叉引用
本中国申请要求于2010年10月4日提提交的美国临时专利申请No.61/389,496的优先权，在此援引并入。
技术领域
本发明涉及一种用于照明的照明装置。在优选实施例中，该照明装置是具有LED光源的扁平模块化光源，LED光源包含一个或多个LED芯片。
背景技术
传统上，用于光源的灯泡可以是紧凑的卤素灯或者白炽灯。近年来，在照明上，提出并使用了LED，例如具有单独的准直透镜的LED。但是，这样的LED光源不能从该光源提供均匀的光线，因而可能使眼睛不舒服。
使用从LED反射的光线的照明单元是已知的。具体来说，亮通照明公司(Lithonia lighting)的聚光灯DOM6 LED 600L 3500K 120HSG提供了一种向下反射光线的聚光灯。但是，亮通的单元是一种大且重的固定装置，在该单元的顶部具有散热片，并且这种单元不兼容标准的照明固定装置标准(例如GX53)。因此，需要一种外形小且重量轻的光源，一方面可以作为灯泡使用，例如与标准灯座一起使用的替换灯泡，同时可以提供均匀的光线，而不会使眼睛不舒服。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种照明装置，其包括：上部罩，其具有分层的阶梯状圆柱形轮廓，构成所述照明装置的上部；大体上为环形的散热器，其具有围绕其外周界的圆形轮廓和围绕其内周界的六边形轮廓，并被成形为在所述散热器的底部具有开口；多个LED，其围绕所述散热器的内周界布置，LED被定向为使光线以一定角度沿着向上方向发射；以及六边形反射器，其位于所述上部罩和所述散热器之间，所述六边形反射器具有向下反光的下表面。当所述照明装置被组装以及电能被提供到LED时，从LED射出的光线反射出所述反射器的下表面，从而经由所述散热器的底部的开口射出。
在另一方面，照明装置还包括AC-DC驱动器，其将所述光源外部的电能转换成适合驱动LED的信号。
在再一方面，AC-DC驱动器卡到所述上部罩的内部，并且包括从所述上部罩的上部的孔内突出的固定钮(knob)，所述固定钮被配置成与灯固定装置/座相配合，以向所述AC-DC驱动器提供电能。
在再一方面，AC-DC驱动器卡到所述上部罩的内部，并且包括从所述上部罩的上部的一个或多个孔内延伸出的第一导线，所述第一导线被配置成与外部电源耦合，以向所述AC-DC驱动器提供电能。
在另一方面，散热器的内周界的形状是六边形。
在再一方面，LED安装在柔性PCB上，所述柔性PCB被折叠以位于所述散热器的内周界的表面上。
在再一方面，LED安装在电路系统上，所述电路系统直接印制在所述散热器的内周界的表面上并且包括铜层，LED固定在该铜层上，所述铜层耦合到所述AC-DC驱动器。
在另一方面，所述内周界是倾斜的。
附图说明
附图仅出于图示的目的，没有必要按照比例绘制。但是，如果结合附图，参照下面的详细描述，可以更好地理解本发明本身，其中：
图1是根据本发明的实施例的扁平模块化光源的剖视图；
图2是根据本发明的实施例的扁平模块化光源的分解图；
图3A是根据本发明的实施例的用在扁平模块化光源中的、具有LED和相关电路的散热部件的透视图；
图3B是沿着3B线截取的图3A所示的散热部件的剖视图；
图4A和4B是根据本发明的实施例的扁平模块化光源的侧面剖视图；
图5是根据本发明的另一实施例的扁平模块化光源的剖视图；以及
图6是根据图5所示的本发明的实施例的扁平模块化光源的分解图。
具体实施方式
图1-4B图示了根据本发明的扁平模块化光源的第一优选实施例。如图所见，根据本发明的实施例的扁平模块化光源1由上部罩10、AC-DC驱动器模块11a构成，驱动器模块11a具有翼状板12，在该板12上安装有固定钮13。反光部件14以及散热片16和透镜盖18也被提供，该反光部件具有反光上表面。
优选地，上部罩10具有如图所示的分层的圆柱形形状。优选地，驱动模块11a可通过卡或拧进罩的第二大周界的表面而安装在罩10内。罩10被形成为在安装光源1时使得最外部分(即，最大周界)能够围绕着散热器16的上边缘紧贴地配合。优选地，上部罩的最外部分的尺寸使光源1能够兼容标准灯座/固定装置和紧贴地配合在标准灯座/固定装置内，标准灯座/固定装置例如已知的GX53灯座/固定装置。优选地，上部罩10由塑料或其他可模制材料构成。
优选地，反光部件14的形状是六边形，在其下表面具有反光表面。反光表面可以通过用反光金属制成反光部件14或者通过使用反光涂料来提供。反光部件14支撑在形成在散热器16内的六边形内环22上并与其配合。LED 15围绕着散热器16的内周界安装在内环22的表面上。
在一个优选实施例中，LED安装在按照六边形形状折叠的柔性PCB(FPCB)17上，并固定(例如通过粘合)在散热器16的内表面22上。驱动器模块11a和FPCB之间的电连接由导线26a提供。虽然图示的实施例展示的是折叠的FPCB，但是本发明并不限于这种结构。例如，可以设置小片的PCB，每个LED用一片，在每片PCB之间使用导线连接来获得电连接。再例如，LED可以安装在诸如绝缘体和铜层等的电路系统上，这种电路系统直接地印制在散热器的内表面上。以下会参考图3A和3B，对这样的实施例进行讨论。
散热器16的底部包括环形下部20，环形下部20朝着散热器16的中心向上拱起，内部形成开口以使LED的反射光能够射出光源1。优选地，形成内表面22的六边形边缘围绕散热器16的内周界形成。
优选地，光源1包括底盖或者透镜盖18。透镜盖18可以由塑料或者其他类似材料制成，并且可以被磨砂(即，光扩散)，从而提供更多的散射光，以使眼睛舒服。透镜盖18也可以是透明的。除了修改光源之外，在任何情况下，透镜盖都保护光源1免受灰尘、污垢和湿气的侵扰。透镜盖18还被设计成可以包括一个准直透镜或者多个准直透镜，以使射出光源1的光线能够具有比较紧缩的角度。
在图1和2所示的实施例中，光源利用AC/DC驱动器模块11a给LED提供电能。优选地，AC-DC驱动器模块11a具有翼状板12，在翼状板上安装有固定钮13。固定钮13被设置成在固定到灯座(例如GX53灯座)时获得电能，并且把电能施加到AC-DC驱动器模块，AC-DC驱动器模块把输入的电能转换成能够用来驱动LED的DC信号。形成AC-DC驱动器的实际电路系统可以是将AC电能转换成DC驱动信号的任何已知的类型。然后，DC信号经由导线26a被提供给FPCB 17来驱动LED。
优选地，具有导线12和固定钮13的AC-DC驱动器模块11a具有兼容标准照明固定装置安装标准(例如已知的GX53标准)的外形，以使光源能够被安装到任何标准的GX53灯座内。因此，可以将固定钮13配置成与这样的灯座兼容。当然，本发明并不限于具有与GX53灯座兼容的形状。优选地，AC-DC驱动器模块11a被形成为使AC-DC驱动器模块11a能够卡或拧进上部罩10的内部中。
图3A和3B示出了将LED应用到散热器16的内表面22的另一种方法。在该实施例中，不是使用FPCB，而是将LED例如通过焊接头160附接到电路系统，电路系统已经直接地印制在散热器的内表面22上。这个直接印制的电路系统具有绝缘体170和铜层180。电路系统从导线26a接收电压来驱动LED，导线26a与铜层180耦合，并且还焊接到AC-DC驱动器模块11a。导线26a贯穿上部罩10。铜层180包括给单个LED施加驱动电压和其他电压的电路系统。例如，铜层180可以具有大约0.1mm的厚度。六边形边缘22的内表面的壁斜对角地向上倾斜，以使LED的光以一定角度向上射出。向上倾斜的光线接着被反光部件14反射，然后向下射出光源1的底部。所使用的LED的类型可以根据亮度和散热情况变化，但是可以包括例如Cree MX6或者Cree XPE LED。
在组装光源1时，将六边形的反光部件14放置在六边形边缘22上方，从而支撑在边缘22的顶部上。这样的结构有利地使从LED向上射出的光线能够以向下的角度反射并射出光源1的底部。上部罩10可以例如通过卡扣(snap fit)固定到散热器。如果使用透镜盖18，那么也例如通过卡扣将其附接到散热器的底部。
图4A和4B是根据本发明的一个方面的光源的功能性剖视图，但是没有示出以上所讨论的电路系统或者AC-DC驱动电路的细节。图4A和4B中的箭头示出了从LED射出的光线如何射向反射器14，以及被重定向离开光源1的底部。在图4A和4B中，如箭头所示，从LED 15起的光路反射出反光面14，接着向下射出光源1。
在图1和2所示的实施例中，光源利用具有固定钮13的AC/DC驱动器模块11a把电能提供给LED，固定钮13用来与外部电源耦合，例如墙壁或天花板的AC电源。在图5和6中示出了另一实施例。在图5和6所示的实施例中，光源不是通过AC-DC驱动模块的固定钮接收外部电能，而是导线26被设置成给AC-DC驱动器模块11b提供AC电能。
如图所示，导线26进入上部罩10顶部的孔，并且连接到AC-DC驱动器模块11b。就如图1和2的实施例的情况一样，驱动器模块11b所转换的信号经由与FPCB 17连接的导线26b提供给LED。图5和6所示的实施例的具有相似参考标号的其他元件与图1-4B中所描述的那些元件相同，并且光源以相同的方式，例如图4A和4B中所示的方式工作。如与图1和2所示的结构有关的情况一样，在图5和6所示的结构中，LED可以附接到FPCB 17，或者可选地，可以附接到单个小片的PCB，或者可以与如图3A和3B所示的直接印制的电路系统附接。在这里，将不再重复这些相同方面的描述。
使用导线而不是固定钮带来了允许与其他灯座类型或线路连接器连接的灵活性。导线可以连接到任何插头，从而与不同国家的电源插座配套，或者可以由电工直接地连接到外部电源。根据驱动器设计和将要使用AC还是DC，可以有2-3根导线。在2根导线的情况下，导线通常可以是火线和零线。如果是3根导线，可以是火线、零线和地线。
优选地，在任何一个实施例中，透镜盖18是透明的、磨砂的或者其他扩散光的盖，其使从LED15中射出的、已经被反射下来的光线柔和。透镜盖18的上边缘被成形，以通过例如卡扣耦合到散热器16。优选地，盖18由具有高透光率的透明聚合物(例如，PC、PMMA、PVC或者PU)、或者其他塑料或玻璃、或者可以传播光线的任何其他材料制成。
虽然这里已经图示和描述了具体的实施例，但是所属领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的范围的情况下，可以用各种变型和/或等效实现方式来替代示出和描述的具体实施例。该应用旨在覆盖这里讨论的具体实施例的任意适用或变型。因此，本发明仅由权利要求和其等同物限制。

Claims (8)

1.一种照明装置，其包括：
上部罩，其具有分层的阶梯状圆柱形轮廓，构成所述照明装置的上部；
大体上为环形的散热器，其具有围绕其外周界的圆形轮廓和围绕其内周界的六边形轮廓，并被成形为在所述散热器的底部具有开口；
多个LED，其围绕所述散热器的内周界布置，LED被定向为使光线以一定角度沿着向上方向发射；以及
六边形反射器，其位于所述上部罩和所述散热器之间，所述六边形反射器具有向下反光的下表面，
其中，当所述照明装置被组装以及电能被提供到LED时，从LED发出的光线被反射出所述反射器的下表面，从而经由所述散热器的底部的开口射出。
2.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
AC-DC驱动器，其将所述光源外部的电能转换成适合驱动LED的信号。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述AC-DC驱动器卡到所述上部罩的内部，并且包括从所述上部罩的上部的孔内突出的固定钮，所述固定钮被配置成与灯固定装置/座相配合，以向所述AC-DC驱动器提供电能。
4.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述AC-DC驱动器卡到所述上部罩的内部，并且包括从所述上部罩的上部的一个或多个孔内延伸出的第一导线，所述第一导线被配置成与外部电源耦合，以向所述AC-DC驱动器提供电能。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述散热器的内周界的形状是六边形。
6.根据权利要求1或5所述的照明装置，其中所述LED安装在柔性PCB上，所述柔性PCB被折叠以位于所述散热器的内周界的表面上。
7.根据权利要求2或5所述的照明装置，其中所述LED安装在电路系统上，所述电路系统直接印制在所述散热器的内周界的表面上并且包括铜层，LED固定在该铜层上，所述铜层耦合到所述AC-DC驱动器。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述内周界是倾斜的。
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