照明结构、照明装置及照明控制系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及照明设备技术领域，具体涉及一种照明结构、照明装置及照明控制系统。


背景技术：

2.随着城市的高楼建筑越来越多，在高楼林立的室内环境中，往往因为建筑与建筑之间的遮挡作用，导致没有足够的采光环境。而为了使室内有足够光照环境，通常设置采光天窗或者在室内安装较多的照明灯，以实现室内有足够的照明。
3.现有的照明灯都是安装固定在室内的天花板上，照射位置固定，照射范围小。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种照明结构、照明装置及照明控制系统，实现模拟太阳光均匀照明并且角度可调的照明效果。
5.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种照明结构，包括：光源组件、准直组件、偏转组件以及驱动组件；所述光源组件包括至少一列led灯珠列，每一所述led灯珠列包括至少一个led灯珠；所述准直组件用于将来自所述led灯珠的光线进行准直，并以准直光出射到所述偏转组件的入射面；所述偏转组件设置在所述准直组件的一侧，所述偏转组件包括至少两个彼此平行设置的偏转元件并形成偏转元件阵列，所述偏转元件用于将来自所述准直组件的所述准直光偏转后从所述照明结构出射，所述准直光与所述偏转元件阵列所在的平面呈一预设角度；所述驱动组件连接到所述偏转元件，用于驱动所述偏转元件相对于所述准直光的方向转动。
6.在一种可选的方式中，所述预设角度为0
°
至10
°
。
7.在一种可选的方式中，每一所述led灯珠对应设置有一个所述准直组件。
8.在一种可选的方式中，所述led灯珠列包含多个所述led灯珠，多个所述led灯珠呈沿着所述偏转元件的长度方向呈直线阵列设置，并且所述直线阵列上的任一所述led灯珠的出射光线均照射到所述偏转组件的任一所述偏转元件上。
9.在一种可选的方式中，所述偏转组件中的所述偏转元件为全反射棱镜、反射条或它们的任意组合。
10.在一种可选的方式中，每一所述偏转元件的至少一端连接有转动结构，所述转动结构为齿轮，所述齿轮固定于所述偏转元件端部的中心位置，并且所述齿轮的转动的轴线与所述偏转元件的长度方向相平行；所述驱动组件为丝杆电机，所述丝杆电机中的丝杆与所述齿轮啮合；或所述驱动组件为电动推杆，所述电动推杆连接有齿条，所述齿条上设有与所述齿轮相啮合的齿牙。
11.在一种可选的方式中，所述准直组件为tir透镜、反光杯、菲涅尔透镜，或它们的任意组合。
12.在一种可选的方式中，所述照明结构还包括均光组件，所述均光组件位于所述led
灯珠与所述准直组件之间，用于将来自所述led灯珠的光源均匀分布在所述准直组件的入光面。
13.根据本实用新型实施例中另一方面，提供一种照明装置，包括上述的照明结构。
14.根据本实用新型实施例的另一方面，提供一种照明控制系统，包括控制器和上述的照明结构，所述控制器分别与所述光源组件和所述驱动组件电连接。
15.本实施例中的照明结构，本实施例中的照明结构，光源组件中的led灯珠通过准直组件校直后，将光线以接近准直线的平行光束射向偏转组件中偏转元件，偏转单元阵列中的各个偏转单元接收led灯珠的入射光线后，分别将其从偏转组件的出光侧射出，形成照明结构外光照均匀的照明区，另外，通过调节偏转元件相对准直光线的出射方向的偏转角度，可以调整光线从出光侧射出的照射位置，从而实现调整光线的照射角度，使其实现与太阳光同样均匀照明并且角度可调的照明效果。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的爆炸结构示意图；
19.图2示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的立体结构示意图；
20.图3示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的侧面结构示意图；
21.图4示出了本实用新型一实施例提供的照明结构中偏转元件的立体结构示意图；
22.图5示出了本实用新型另一实施例提供的照明结构的爆炸结构示意图；
23.图6示出了本实用新型另一实施例提供的照明结构的剖面结构示意图。
24.具体实施方式中的附图标号如下：
25.光源组件10，led灯珠11，电路板12，准直组件20，偏转组件30，偏转元件31，转动结构311，均光组件40，固定架50。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
27.请参阅图1至图3，图1示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的爆炸结构示意图，图2示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的立体结构示意图，图3示出了本实用新型一实施例提供的照明结构的面结构示意图。
28.照明结构包括光源组件10、准直组件20、偏转组件30以及驱动组件，光源组件10包括至少一列led灯珠列，每一列led灯珠列包括至少一个led灯珠11。准直组件20用于将来自led灯珠11的光线进行准直，并且以准直光出射到偏转组件30的入射面。偏转组件30设置在
准直组件20的一侧，偏转组件30包括至少一个偏转元件31，偏转元件31用于将来自准直组件20的准直光偏转后从照明结构出射，所述准直光与偏转组件30所在的平面呈一预设角度。驱动组件连接偏转元件31，用于驱动偏转元件31相对准直光的方向转动，以使偏转元件31通过相对光源组件10转动调节照明结构的出光方向。
29.本实施例中的照明结构，光源组件10中的led灯珠11通过准直组件20校直后，将光线以接近准直线的平行光束射向偏转组件30中偏转元件31，偏转单元阵列中的各个偏转单元31接收led灯珠11的入射光线后，分别将其从偏转组件30的出光侧射出，形成照明结构外光照均匀的照明区，在led灯珠11数量有限的情况下，有效地增加了照明结构的可照明范围，同时降低功耗和使用成本。另外，通过调节偏转元件31相对准直光线的出射方向的偏转角度，可以调整光线从出光侧射出的照射位置，从而实现调整光线的照射角度，使其实现与太阳光同样均匀照明并且角度可调的照明效果。
30.进一步地，偏转单元31的转动范围可以为[
‑
50,50]，也即偏转单元31相对偏转单元阵列所在的平面的垂直线的左右两侧各自有50
°
的转动幅度，以使照明结构的照射角度可以满足实现日间角度调整方位。可以理解的是，偏转单元31的可转动范围也可以更大。
[0031]
具体地，led灯珠11可以为光谱为380nm
‑
780nm的白光led灯珠11，也可以是rgbled灯珠11。
[0032]
如图所示的具体实施例中，准直光线与偏转组件30所在的平面之间的预设角度为0～10
°
，也即此时准直组件20的所在平面与准直光线之间平行或者倾斜设置，使得避免led灯珠11的光线不会直接射向外部，造成刺眼，以用户提高使用的舒适性。具体地，该预设角度可以为5
°
。
[0033]
如图所示的具体实施例中，每一led灯珠11均对应设置有一个准直组件20，以使每一led灯珠11出射的光线都可以别所对应的准直组件20投射到对应偏转元件31上，提高光线的利用率，提高照明结构的照射亮度。
[0034]
可以理解的是，在另一些实施例中，每一列led灯珠列或者每一led灯珠列对应设置有一个准直组件20，也即，每一列led灯珠列或者每一led灯珠列共用一个准直组件20，该种方式，可以减少准直组件20的使用数量，降低使用成本。
[0035]
如图所示的具体实施例中，光源组件10位于偏转组件30的一侧边，每一led灯珠列包含多个led灯珠11，多个led灯珠11呈沿着偏转元件的长度方向呈直线阵列设置，并且直线阵列上的任一led灯珠11的出射光线均照射到偏转组件30的任一偏转元件31上。
[0036]
本实施例中，将对多个led灯珠10呈直线阵列的方式设置于偏转组件30的一侧边，使其不需要采用铺成面阵的形式就可以通过各个led灯珠的出射光照射到偏转元件阵列各个偏转元件上，也即只需要采用一列led灯珠，实现在提高照射亮度的同时，大大减少led灯珠11的布置数量，降低了led灯珠11的使用成本。
[0037]
如图所示的具体实施例中，偏转元件31为长条形，当多个偏转元件31沿着与其长度方向相垂直的方向平行间隔设置，可以形成矩阵的偏转单元阵列。使得采用较少的偏转元件31就可以铺设形成组成面积较大的矩形的偏转单元阵列，使得光源组件10中的led灯珠11所发出的光经偏转元件31反射或偏折后向外形成矩形的均匀照明区，增大其所能照射的面积，降低了使用成本。
[0038]
具体地，对于上述偏转元件31，偏转组件30中的偏转元件31可以为全反射棱镜、反
射条或它们的任意组合也即，对于偏转组件30设有一个偏转元件31的情况，偏转元件31全部为全反射棱镜或反射条，对于偏转组件30包含多个偏转元件31的情况时，全部数量的偏转元件31为全反射棱镜或反射条，也可以是部分数量的偏转元件31为全反射棱镜，另一部分数量的偏转元件31为反射条，两者混合使用。
[0039]
其中，全反射棱镜为横截面是等腰直角三角形的棱镜，对于采用玻璃制成的全反射棱镜，当光从这个等腰三角形的斜边射入棱镜后光线透过棱镜射到其中一个直角边上，由于入射光角度大于玻璃的临界角(42
°
)，因此会在这个面发生全反射，反射后这束光又会射到另一个直角边上，并在这个直角边放生全反射最后在入射的斜边射出，这束光会沿着与入射光相同的方向射出，因此根据全反射棱镜这个原理，通过全反射棱镜相对准直光转动，从而调整光线的照射角度。发射条可以为长条状的导光玻璃镜片，也可以采用其他材质制成的并且设有反射镜面的长条状结构件，只要其能实现led灯珠11的光线向出光侧反射出去即可。
[0040]
如图所示的具体实施例中，准直组件20为tir透镜、反光杯、菲涅尔透镜，或它们的任意组合。也即，对于准直组件20数量只有一个的情况下，准直组件20可以为tir透镜、反光杯、菲涅尔透镜中的其中一种，对于准直组件20数量有多个的情况下，全部数量的准直组件20只有tir透镜、反光杯、菲涅尔透镜中的一种，也可以是其中的两种或三种混合使用。
[0041]
进一步地，照明结构还包括均光组件40，均光组件40位于led灯珠11和准直组件20之间，均光组件40用于将来自所述led灯珠11的光源均匀分布在所述准直组件20的入光面，以增加led灯珠11的光线的照射范围。
[0042]
本实施例中照明结构，实现在led灯珠11数量有限的情况下，led灯珠11的发射的光线先通过均光组件40扩散作用，再通过准直组件20的校直作用，增加照向偏转组件30的入光侧光线，从而提高偏转组件30出光侧的出光亮度。
[0043]
进一步地，均光组件40可以为泛光透镜，也可以为设有底部设有反光网点的反光板。
[0044]
在一些实施例中，均光组件40的数量可以与led灯珠11的数量相同，并且均光组件40与led灯珠11的一一对应设置。
[0045]
在另一些实施例中，均光组件40的数量也只有一个，并且多个光源组件10的所有led灯珠11共用一个均光组件40，以减少均光组件40的数量，便于安装。
[0046]
请参阅图4，并结合图1所示，图4示出了本实用新型一实施例提供的照明结构中偏转元件的立体结构示意图。如图所示的实施例中，每一偏转元件31的至少一端连接有转动结构311，转动结构311与驱动组件传动连接，以使驱动组件驱动偏转元件31相对光源组件10转动，使得偏转元件31在转动结构311的带动下调节发射光线的照射角度。
[0047]
具体地，转动结构311为固定连接于偏转元件31一端部的齿轮，齿轮安装固定于偏转元件端部的中心位置，齿轮的转动的轴线与偏转元件31长度方向相平行。驱动组件可以为丝杆电机，丝杆电机中的丝杆与偏转元件31上的齿轮啮合传动，以使齿轮转动时带动偏转元件31相对光源组件10转动，从而实现调整。
[0048]
在另一些实施例中，驱动组件也可以为电动推杆，电动推杆连接有齿条，齿条设有与齿轮相啮合的齿牙，当齿条在偏转组件30所在的平面上沿着垂直偏转元件31的长度方向移动时，驱动偏转元件31相对光源组件10转动。
[0049]
需要说明的是，在另一些实施例中，转动结构311也可以是其他可以通过转动或者摆动带动偏转元件31转动的连接或者传动结构，比如采用实现类似百叶窗摆动的连杆机构，也即通过两个平行设置的连杆，两个连杆分别与多个偏转元件31同一端端部的两个不同连接点转动连接，两个连杆通过偏转元件31转动连接，形成类似四连杆机构，当其中的一个连杆固定时，推动另一连杆沿固定的一连杆的长度方向移动，带动各个偏转元件31相对光源组件10转动，从而实现光照方向的调整。
[0050]
请再参阅图1至图3，如图所示的具体实施例中，光源组件10还包括电路板12，电路板12的基板为铝基板，led灯珠11设置与电路板12上。本实施例通过将光源组件10中的led灯珠11设置在采用铝基板的电路板12上，以使led灯珠11可以通过铝基板进行散热，减少热阻，提高散热效率。
[0051]
请参阅图5至图6，图5示出了本实用新型另一实施例提供的照明结构的爆炸结构示意图，图6示出了本实用新型另一实施例提供的照明结构的剖面结构示意图。如图所示的具体实施例中，光源组件10包括多列led灯珠列，每一列led灯珠包括多个led灯珠，多列led灯珠列的排列方向与每一列中的多个led灯珠的排列方向相垂直，以使光源组件的各个led灯珠平铺设置并形成光源面阵。光源面阵所在的平面既可以与偏转元件阵列所在的平面相平行或倾斜设置。
[0052]
其中，当光源面阵所在平面与偏转单元阵列所在的平面平行时，偏转单元阵列所在平面与led灯珠11的入射光线之间的预设角度等于90
°
，既led灯主经准直组件20校直后的准直光线垂直于偏转组件30所在的平面，当光源面阵所在平面与偏转组件30所在的平面倾斜时，偏转单元阵列所在平面与led灯珠11的入射光线之间的预设角度小于90
°
。
[0053]
需要说明的是，当光源面阵所在的平面既可以与偏转单元阵列所在的平面相平行时，偏转元件31为全反射棱镜；当光源面阵所在的平面既可以与偏转单元阵列所在的平面相倾斜时，则偏转元件31可以为反射条或全反射棱镜。
[0054]
本实施例中，多个led灯珠11形成面阵排布，有利于增加光源组件10向偏转组件30发射的光线数量，提高了通过偏转组件30发射出射光的亮度。
[0055]
进一步的，照明结构还包括固定架50，固定架50设有安装口和出光口，安装口与出光口相连通，安装座的数量与led灯珠11的数量相同，led灯珠11可以通过电路板12或者其他连接件安装固定于安装口内，准直组件安装于安装口与出光口相连通的一侧，偏转组件30安装于出光口内，偏转组件30中的每一偏转单元31的两端可以通过销轴与固定架50内侧壁转动连接，驱动组件可以固定安装于固定架内。通过设置固定架50将光源组件10、偏转组件30和准直组件20等部件连接为一体。
[0056]
在本实用新型的另一方面，还提供一种的照明装置，照明装置包括上述实施例中的照明结构。照明装置可以实现与太阳光同样均匀照明并且角度可调的照明效果。
[0057]
在本实用新型的另一方面，还提供一种照明控制系统，照明控制系统包括控制器和上述实施例中的照明结构。控制器分别与驱动组件和光源组件10中的各个led灯珠11电连接，控制器用于根据太阳光在不同时间的光照亮度和光照角度控制调整led灯珠11的亮度，以及通过驱动组件控制偏转元件31的偏转角度，以使照明控制系统自动实现模拟太阳光的照明效果。
[0058]
需要注意的是，除非另有说明，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语
应当为本实用新型实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0059]
在本实用新型实施例的描述中，技术术语“中心”“长度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。
[0060]
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
[0061]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。