專(zhuān)利名稱(chēng)：照明單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明單元，包括形成為常規(guī)光源的第一光元件、形成為多個(gè)LED的第二光元件以及燈帽。本發(fā)明還涉及適用于這種照明單元中的LED組件。
背景技術(shù)：
開(kāi)篇中所述類(lèi)型的照明單元本來(lái)就是公知的。例如，以申請(qǐng)人的名義具有公開(kāi)號(hào)為WO 00/63977的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)描述了這種照明單元。更確切地說(shuō)，該國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)描述了一種照明單元，其具有形成為具有位于支撐部分上的呈螺旋形纏繞的線的白熾燈的第一光元件、安置在所述線周?chē)⒃O(shè)置在所述支撐部分上的常規(guī)透明外殼、以及附著到所述支撐部分上的常規(guī)燈帽。作為第二光元件，多個(gè)LED也在外殼內(nèi)被附著到所述支撐部分上。
所公知的照明單元的缺陷是在兩個(gè)光源工作期間，由這些光源所產(chǎn)生的輻射的混合不是最佳的。這就是由于光源之間的距離受到相當(dāng)限制而導(dǎo)致的。而且，白熾燈的相當(dāng)短的使用時(shí)間使得必須相對(duì)頻繁地更換照明單元。由于LED相當(dāng)昂貴，因此這種頻繁更換使照明單元的使用相當(dāng)昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)已有的照明單元。本發(fā)明的另一目的是尤其改善在照明單元工作時(shí)混合光源的輻射的可能性。本發(fā)明還將提供節(jié)省成本的照明單元。
這些和其它目的是通過(guò)根據(jù)第一段的照明單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其進(jìn)一步特征在于第二光元件被形成為具有配件和第二燈帽的分開(kāi)的LED組件，由此第一和第二光元件通過(guò)該配件和第二燈帽被可移動(dòng)地附著，該配件和第二燈帽提供兩個(gè)光元件之間的電氣和機(jī)械連接。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)公知照明單元中的兩個(gè)照明元件的永久連接導(dǎo)致多個(gè)缺點(diǎn)。
首先，這種永久連接使得在這兩個(gè)光元件之一破損的情況下應(yīng)該更換整個(gè)光單元。與具有大于75.000hrs的使用時(shí)間的LED相比，白熾燈所達(dá)到的小于1.000hrs的使用時(shí)間是相當(dāng)短的。這個(gè)事實(shí)導(dǎo)致在公知照明單元中，在大多數(shù)情況下，白熾第一光元件首先破損。這導(dǎo)致具有相當(dāng)昂貴的LED的第二光元件也與第一光元件一起被更換。在根據(jù)本發(fā)明的照明單元中，除去第一照明元件并且用新的第一照明元件代替它就足夠了。第二照明元件可以保持存在于本發(fā)明的照明單元中。
其次，由于外殼的尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化而相當(dāng)限制了第一和第二光元件之間的距離。通過(guò)將LED放在外殼外部，在它們工作期間可以獲得在第一照明元件(白熾燈部分)和第二照明元件(LED燈部分)的輻射之間的更好混合。
觀察到常規(guī)配件和帽可用在根據(jù)本發(fā)明的照明單元中，例如根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)E14和E27的配件和帽。還可以使用Bajonet連接。應(yīng)該注意的是，第一和第二光元件之間通過(guò)這種配件和帽組合的電連接是必需的，以便操作第一照明元件。這種組合還提供這兩個(gè)光元件之間的附著所需的機(jī)械強(qiáng)度。需要強(qiáng)調(diào)的是，盡管通過(guò)白熾燈形式的第一光元件解釋了本發(fā)明，但也可以使用具有其它光源的光元件，如緊湊型熒光燈。甚至常規(guī)地形成的光元件也可以以很大的優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的照明單元中，在所述光元件中，LED代替了呈螺旋形纏繞的線。
在第二光元件中所使用的LED可以是任何種類(lèi)的。優(yōu)選地，它們?cè)诠ぷ髌陂g具有至少10lm/W、更優(yōu)選至少20lm/W的光輸出。在該光組件中可使用以GaP為基礎(chǔ)的發(fā)射黃/紅光的LED以及以GaN為基礎(chǔ)的發(fā)射藍(lán)和綠光的LED。然而，它們還可以是在綠、藍(lán)或UV區(qū)域內(nèi)發(fā)射的InGaN類(lèi)型、在紅或琥珀色區(qū)域內(nèi)發(fā)射的InGaAlP或者任何其它所希望的類(lèi)型。必要時(shí)，還可以使用PC-LED(磷光體轉(zhuǎn)換LED)，其中LED所發(fā)射的光借助磷光體轉(zhuǎn)換成具有不同波長(zhǎng)的輻射。通過(guò)這種方式，可以制作基本上發(fā)射白光的LED。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，LED組件包含用于在最佳電氣條件下操作LED所需的電子線路。
由于實(shí)際原因，LED組件的帽和配件將被安置在組件的相對(duì)部分上。最一般地，由帽和配件的結(jié)構(gòu)所限定的旋轉(zhuǎn)軸將符合并且也形成組件本身的旋轉(zhuǎn)軸。LED優(yōu)選地被安置在組件的殼體的外表面上。
本發(fā)明的照明單元的令人感興趣的實(shí)施例的特征在于LED組件設(shè)有多個(gè)突起元件，它們均勻地被分布在組件的殼體周?chē)?，并且突起元件包括多個(gè)LED。突起元件的存在使LED和第一光源之間的距離可以被提供最佳距離，而組件的總尺寸仍然有點(diǎn)受限制。該最佳距離由LED所發(fā)射的光與第一光元件所發(fā)射的光的最佳混合來(lái)確定。為了提供盡可能對(duì)稱(chēng)的光分布，突起元件應(yīng)該均勻地分布在所述殼體的周?chē)?。利?個(gè)突起元件已經(jīng)能夠獲得合理的結(jié)果，這3個(gè)突起元件以相互的大約120度角附著到殼體上。利用四個(gè)或更多個(gè)突起元件來(lái)獲得更好的結(jié)果。
從使用的實(shí)踐觀點(diǎn)來(lái)看，照明單元的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于突起元件可以相對(duì)于殼體圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)可手動(dòng)地來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果電機(jī)存在于LED組件的殼體中，則可以實(shí)現(xiàn)在照明單元工作期間突起元件的永久旋轉(zhuǎn)。在突起元件旋轉(zhuǎn)期間，空氣沿著LED流動(dòng)，考慮到它們的冷卻這是有利的。通過(guò)突起元件的特殊結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)這種空氣流動(dòng)效果。而且，在這些情形下獲得了向天花板投射的LED光結(jié)構(gòu)的可被吸引的光和顏色旋轉(zhuǎn)。
后者實(shí)施例優(yōu)選地包括散射元件。在光和顏色旋轉(zhuǎn)應(yīng)該不太明顯的情況下，所述散射元件可以手動(dòng)地被安置在LED的發(fā)射方向的前面。散射元件可以附著到突起上。在那種情況下，它們可以通過(guò)鉸鏈被折疊在LED的發(fā)射方向內(nèi)和外?？纱娴?，散射體可以如同分開(kāi)的突起組那樣附著到殼體上，其也可以以與包括LED的突起相同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，散射體還可以被移動(dòng)到LED的發(fā)射方向的外部或內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的照明單元的另一令人感興趣的實(shí)施例的特征在于LED組件包括至少兩種類(lèi)型的LED，所述LED在工作時(shí)發(fā)射不同波長(zhǎng)的輻射，并且這些種類(lèi)的LED可以被單獨(dú)激活。已經(jīng)證實(shí)，具有這種特征的照明單元令人感興趣的是與第一光元件的光混合特性。如果LED組件包括三種類(lèi)型的在工作時(shí)發(fā)射紅、綠和藍(lán)色的LED，這尤其適用。發(fā)射相同顏色的LED類(lèi)型的激活可以通過(guò)位于組件本身上的例如采用機(jī)械開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)形式的激活裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種類(lèi)型的光組件可以有利地被用在直立式照明器(帶有遮罩)中。
在第一和/或第二照明元件可以被調(diào)光的情況下，完整的‘環(huán)境’照明解決方案可以通過(guò)本發(fā)明來(lái)提供。用于對(duì)這兩種常規(guī)光源(如白熾燈、鹵素和緊湊型熒光燈)調(diào)光的電子線路對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的。這對(duì)于LED照明的調(diào)光電子線路也是適用的。為了使用戶(hù)不費(fèi)力，可以?xún)?yōu)選在距離上實(shí)現(xiàn)調(diào)光。在那種情況下，LED組件還應(yīng)該包括信號(hào)接收器，用于從信號(hào)發(fā)射器接收調(diào)光信號(hào)，其由本發(fā)明的光單元的用戶(hù)使用。
本發(fā)明還涉及適合用于前述照明單元中的LED組件。由于存在常規(guī)配件和燈帽，這種照明組件可以用作已有直立式照明器(帶有遮罩)中的‘改型’組件。


本發(fā)明的這些和其它方面將從下面所述的實(shí)施例和附圖明顯看出，并且參照下面所述的實(shí)施例和附圖來(lái)闡明，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的光單元的第一實(shí)施例，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的光單元的第二實(shí)施例的示意頂視圖，圖3示出根據(jù)本發(fā)明的光單元的第三實(shí)施例的兩個(gè)正視圖，圖4示出根據(jù)本發(fā)明的光單元的另一實(shí)施例的示意圖。
這些圖只是示意性的并且沒(méi)有真正按比例繪制。為了清楚起見(jiàn)，可能放大了尺寸。在圖中，等效部分盡可能地用相同參考標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的照明單元(1)的對(duì)穿剖視圖。更確切地說(shuō)，它包括形成為常規(guī)白熾燈的第一光元件(2)。需要強(qiáng)調(diào)的是，在白熾燈的情況下，也可以使用其它常規(guī)燈，例如緊湊型熒光燈或鹵素?zé)簟Ｉ踔量梢允褂镁哂写娉Ｒ?guī)白熾燈的常規(guī)線的多個(gè)LED的常規(guī)燈形狀的燈。該單元(1)還包括第二光元件(3)，其被形成為安置在殼體(5)上的多個(gè)LED(4)。該光單元還包括類(lèi)型E14或E17的常規(guī)燈帽(6)。
根據(jù)本發(fā)明，第一光元件(2)和第二光元件(3)通過(guò)配件(7)和第二燈帽(8)被可移動(dòng)地附著，兩個(gè)都是類(lèi)型E14或E17。通常，相同類(lèi)型的連接將用于第一和第二燈帽。第一燈帽可以附著到直立式照明器(帶有遮罩)的配件(9)上，其未被詳細(xì)示出。該配件(8)不形成根據(jù)本發(fā)明的照明單元的一部分。從圖1可以容易得出，第二光元件(2)可以用作適合用在已有的直立式照明器(帶有遮罩)中的‘改型’組件中的獨(dú)立照明組件。
第二光元件(3)的殼體(5)包括用于操作LED的必要電子電路。為了清楚起見(jiàn)，該所需的電路以及第一光元件(2)和第二光元件(3)之間的電連接都沒(méi)有被詳細(xì)示出。本領(lǐng)域技術(shù)人員完全熟悉根據(jù)本發(fā)明的光單元的這些方面。殼體(5)還包括用于對(duì)第一光元件(2)調(diào)光的第一調(diào)節(jié)環(huán)(10)和用于對(duì)第二光元件(3)調(diào)光的第二調(diào)節(jié)環(huán)(11)。為了清楚起見(jiàn)，再次省略了電連接和電路。如果使用發(fā)射不同波長(zhǎng)的LED，則可以存在第三調(diào)節(jié)環(huán)(未示出)用于調(diào)節(jié)這些不同LED的相對(duì)強(qiáng)度。由參考標(biāo)記(12)表示的虛線指的是旋轉(zhuǎn)軸，其由帽(6、8)和配件(7)的結(jié)構(gòu)限定。
圖2示出本發(fā)明的光單元(1)的第二實(shí)施例的示意頂視圖。虛線(13)表示第一光元件(2)的一部分，更確切地說(shuō)是常規(guī)燈的玻璃外殼的外圓周。實(shí)線表示第二光元件(3)的外圓周，更確切地說(shuō)是殼體(5)。它包括以120度角安置的三個(gè)突起(14)，每個(gè)具有三個(gè)LED(4)，其在工作時(shí)分別發(fā)射紅、綠和藍(lán)色。殼體由用于接收遙控信號(hào)的裝置提供，其用于單獨(dú)激活和對(duì)LED調(diào)光。
應(yīng)該注意的是，三組三個(gè)R、G、B-LED還可以被安置在盤(pán)狀突起上，其在垂直于軸(12)的所有方向上延伸。然而，已經(jīng)表明使用如在本圖中所示的分開(kāi)的突起具有以下優(yōu)點(diǎn)，即LED被更好地冷卻。而且，這種盤(pán)將阻擋來(lái)自光單元的光的被向下引導(dǎo)的部分。最后，這種盤(pán)將形成用于棒(rod)的障礙物，其承載(直立式)照明器的遮罩。
圖3中示出了本發(fā)明的光單元(1)的第三實(shí)施例的兩個(gè)正視圖。更確切地說(shuō)，圖3-A示出LED組件(與照明元件(3)相應(yīng))，其可用作本發(fā)明的照明單元(1)中的獨(dú)立部分。這種照明組件表示具有帽(6)和配件(7)的殼體(5)，其被安置在殼體的相對(duì)部分處。殼體包括一組四個(gè)突起(14)，每個(gè)設(shè)有三個(gè)LED(4)。在工作時(shí)，這三個(gè)LED的每個(gè)都發(fā)射由人眼覺(jué)察為紅、綠或藍(lán)色的輻射。這些顏色可以借助遙控信號(hào)被單獨(dú)激活和調(diào)光，所述遙控信號(hào)由遙控發(fā)射器產(chǎn)生。
殼體(5)還包括第二組四個(gè)突起(15)，其主要包括散射裝置。實(shí)際上，這些突起主要包括散射體樹(shù)脂材料。這些散射體可以用于散射由光單元所產(chǎn)生的光效果，以及尤其是由LED發(fā)射的光所產(chǎn)生的光效果。如果需要的話，散射體可以設(shè)有用于校準(zhǔn)由LED所發(fā)射的光的結(jié)構(gòu)(未示出)。在由LED所產(chǎn)生的光效果應(yīng)該不太明顯的情況下，例如通過(guò)手動(dòng)地旋轉(zhuǎn)它們，使具有散射裝置的突起(15)直接安置在LED的發(fā)射方向的前面。在再次需要明顯的光效果的情況下，突起(15)被旋轉(zhuǎn)到LED的發(fā)射方向的外部。
圖3-B示出照明組件(3)的第三實(shí)施例的另一正視圖，其現(xiàn)在被可移動(dòng)地附著到第一光單元(2)上，以便獲得光單元?？梢钥闯?，兩組突起都設(shè)有鉸鏈(16)。突起(15)上的鉸鏈允許(部分地)將散射裝置移動(dòng)到位于突起(14)上的LED的發(fā)射方向的外部。散射裝置的這種移動(dòng)可以附加于或代替它們的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，如在前面段中所描述的。
令人感興趣的還有以下特征在LED工作期間，突起(14)可以連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。這提供在天花板和地板上的成套照明單元(其中第一和第二光元件的光被混合)的令人感興趣的光分布。而且，在這些環(huán)境下獲得了LED的更好的冷卻，因?yàn)楝F(xiàn)在強(qiáng)制空氣冷卻。在冷卻肋(17)被設(shè)置在突起的避開(kāi)安置LED的表面的表面上的情況下，還可以改善空氣冷卻。這些冷卻裝置在突起旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)的組件中都是有效的。技術(shù)人員馬上認(rèn)識(shí)到突起(15)還可以以與突起(14)相同的角速度旋轉(zhuǎn)。它們可以處于散射模式(散射裝置在LED的發(fā)射方向內(nèi))或者非散射模式(散射裝置在LED的發(fā)射方向外部)。
圖4示出本發(fā)明的光單元的另一實(shí)施例的另一示意圖。它包括形成為常規(guī)燈的第一光元件(2)以及具有四個(gè)突起(14)的第二光元件(3)，每個(gè)突起具有分別發(fā)射紅、黃和藍(lán)色的三個(gè)LED(4)。突起通過(guò)鉸鏈(16)又附著到殼體(5)的其余部分上，其被安置在突起的中部。
需要強(qiáng)調(diào)的是，單獨(dú)的第二光元件(2)被看作是本發(fā)明的一部分。這個(gè)單獨(dú)的元件可以以LED組件的形式被使用，其可以被安置在常規(guī)燈的配件和照明器的配件之間。
應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例說(shuō)明了而非限制了本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下將能設(shè)計(jì)多種替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，放在圓括號(hào)中的任何參考標(biāo)記都將不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。使用動(dòng)詞‘包括’及其變化形式不排除存在不同于權(quán)利要求中所述的元件或步驟的元件或步驟。在元件前面的冠詞‘一’或‘一個(gè)’不排除存在多個(gè)這種元件。本發(fā)明可以通過(guò)包括多個(gè)不同元件的硬件和通過(guò)合適編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施。在列舉了多個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的多個(gè)可以通過(guò)相同的硬件項(xiàng)來(lái)體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用了特定手段，僅此事實(shí)并不表示這些手段的組合不能被有利地使用。
權(quán)利要求
1.照明單元，包括形成為常規(guī)光源的第一光元件、形成為多個(gè)LED的第二光元件以及燈帽，其特征在于，第二光元件被形成為具有配件和第二燈帽的分開(kāi)的LED組件，由此第一和第二光元件通過(guò)該配件和第二燈帽被可移動(dòng)地附著，該配件和第二燈帽提供兩個(gè)光元件之間的電氣和機(jī)械連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的照明單元，其特征在于，LED組件設(shè)有多個(gè)突起元件，其均勻地分布在該組件的殼體周?chē)⑶彝黄鹪ǘ鄠€(gè)LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的照明單元，其特征在于，照明單元的LED相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)地安置，所述旋轉(zhuǎn)軸由LED組件的該帽和配件的結(jié)構(gòu)限定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的照明單元，其特征在于，突起元件可相對(duì)于殼體圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的照明單元，其特征在于，殼體包括散射元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的照明單元，其特征在于，LED組件包括至少兩種類(lèi)型的LED，其在工作時(shí)發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的輻射，并且這些類(lèi)型的LED可以被單獨(dú)激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的光單元，其特征在于，第一光元件可以被調(diào)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光單元，其特征在于，第二光元件可以被調(diào)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的光單元，其特征在于，調(diào)光可以通過(guò)遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)。
10.LED組件，其適合用在根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明單元中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明單元，包括形成為常規(guī)光源的第一光元件、形成為多個(gè)LED的第二光元件以及燈帽。根據(jù)本發(fā)明，第二光元件被形成為具有配件和第二燈帽的分開(kāi)的LED組件，由此第一和第二光元件通過(guò)該配件和第二燈帽被可移動(dòng)地附著，該配件和第二燈帽提供兩個(gè)光元件之間的電氣和機(jī)械連接。本發(fā)明的照明單元是節(jié)省成本的，并具有由兩個(gè)光元件所產(chǎn)生的光的更好的混合可能性。
文檔編號(hào)H01R33/94GK1918425SQ200580004412
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者L·L·D·范德波爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司