照明设备、灯具及冰箱的制作方法

1.本发明涉及照明设备、包括所述照明设备的灯具以及包括所述照明设备和/或所述灯具的冰箱。


背景技术：

2.本发明总体上涉及用于提供均匀光分布、特别是用于均匀地照射壁架射灯、洗墙灯或用于照明冰箱隔室中长搁板上的商品的照明设备。为长搁板照明的一个突出方法是改装t-led灯，它可以更经济地替代通常用于冰箱搁板照明的荧光灯。与荧光灯管相比，发光二极管在通常用于冰箱应用的低温下具有更高的效率，并且在低温下具有更长的使用寿命(例如，50.000-100.000小时)。具有更长寿命、更低功耗、更低温度下更高功效以及紧凑封装尺寸的主要优势，使得led成为超市冰柜照明的典型理想光源。t-led灯的线性几何形状适用于长搁板，因为照明足以照亮隔间内的商品。然而，由于与框架相比t-led的尺寸仍然相对庞大，在冰箱的框架中提供t-led似乎很麻烦。因此，需要用基本led条带替代t-led。这样的led条带可以经济地作为低压带上的低成本led提供，其中led管芯通常每10-20毫米间隔。
3.因为led通常辐射到半球中，所以必须采用光学透镜来分配它们的光输出并将led的(通常是朗伯)发射光束准直/偏转为相对窄的光束。通常，这样的光学器件已作为圆顶单独安装在led上，然而，现在也使用在led条带的多个led之上延伸的柱面连续透镜。然而，同样使用这样的柱面透镜，这样的led条带的照明似乎也存在各种缺点。例如，当作为光源安装在冰箱门框架上时，会导致客户抱怨光源的有时被称为“圣诞树”的点状外观。光源的这种外观给潜在购买者/顾客留下了廉价、冰箱暴露低质量商品的印象并且此外由于眩光而导致所述顾客的不期望的分心。作为避免led条带出现不期望的可见点状外观的弥补措施，可以通过附加的相对较大的眩光罩将其从直接视线中屏蔽，然而，这涉及具有照明设备效率较低的不利影响的缺点，因为它还阻挡了用于搁板/产品照明的有用光，并且具有使得照明设备变得相对昂贵和笨重的缺点。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供其中消除了上述缺点中的至少一个的如开头段落中所述类型的照明设备。为此，照明设备包括：
[0005]-圆顶形柱面透镜，具有限定主轴线的光学焦线；
[0006]-多个光源，沿主轴线布置并且被配置为在操作期间发射光；
[0007]
所述透镜被设置为接收所述光，并且将所述光在fwhm处偏转为在横向于主轴线的方向上具有角度γ的光束，其中优选地0
°
《＝γ《＝45
°
，在横向截面中，柱面透镜包括中心部分，中心部分两侧为第一侧部和第二侧部；
[0008]-轴向延伸屏障，与第一侧部相邻设置；以及
[0009]-轴向延伸漫射器，在第二侧部处提供，
[0010]
其中柱面透镜包括面向多个光源的内透镜表面和背离光源的外透镜表面，并且其中漫射器被至少提供在外透镜表面上。
[0011]
半高全宽，即fwhm，在该上下文中是在光束最大强度一半上的那些点之间测量的光束宽度。本发明优选地基于led条带并且将弥补对于均匀照度led搁板灯合适照明的现有技术缺点。发明人发现，不期望的点状外观是将led发射的光整形为所需的窄光束所需的、单独led管芯在所述第二侧的柱面透镜表面处反射的结果。因此，客户无法直接观看单独led，因为这些led被例如由冰箱门的框架形成的屏障屏蔽于直接观看，但客户显示出会遭受由观看单独led在柱面透镜的所述第二侧处的表面中反射的图像而引起的眩光。所述第二侧通常不被冰箱门的框架屏蔽而无法直接观看，因为这会使框架变得太大。在透镜的第二侧部处提供轴向延伸的反射漫射器模糊或漫射了led反射图像的点状外观，从而减少不期望的“圣诞树”效应并降低眩光。在准直透镜处提供漫射器是违反直觉的，因为漫射器通常会导致光束变宽，而准直器旨在使得来自朗伯光发射器的光束变窄。然而，似乎在透镜的指定位置处，即在第二侧部处提供漫射器，漫射器的加宽效果小到可以接受，并且还获得了令人满意的led点状外观的模糊效果。横向方向可以例如是垂直于主轴线的方向，诸如横向截面可以是垂直于主轴线的截面。在本发明的上下文中，沿主轴线延伸的表述可以被解释为紧靠，诸如平行于主轴线延伸，或者可以被解释为与主轴线线重合。通常，合适的透镜材料例如是聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚乙烯(pe)。在fwhm处、在横向于主轴线的方向上具有角度γ的光束优选为0
°
《＝γ《＝45
°
，因为比45
°
更宽会增加过度溢出光的风险。
[0012]
照明设备的特征在于，柱面透镜包括面向多个光源的内透镜表面和背离光源的外透镜表面，并且其中漫射器至少被提供在外透镜表面上。看起来，特别是在外表面的漫射器区域的该指定位置有利地将抵消点状外观的效果与偏转的窄光束的仅略微加宽组合。此外，它使得照明设备相对紧凑，同时仍获得了期望的组合效果。漫射器可以仅被提供在透镜的外表面上，但是附加地，照明设备可以具有例如其进一步包括反射器的特征，反射器具有面向透镜的反射表面，其中所述反射器被布置为临近第二侧部，并且其中漫射器被提供在所述反射表面上。
[0013]
照明设备可以具有以下特征：多个光源中的每个光源位于焦线上，并且每个光源具有在横向于主轴线的方向上延伸穿过柱面透镜的相应光轴。由led发射的朗伯光束轮廓的偏转然后对于将所述光束转换为期望窄光束是相对有效的。
[0014]
照明设备可以具有以下特征：对于相对于焦线的旋转，圆顶形透镜在多个光源之上在角度α内延伸，其中90
°
《＝α《＝160
°
。角度α越大透镜能够更好地捕获和偏转led发射的光，从而照明设备的效率就越高，例如高达180
°
，但实际上160
°
就足够。然而，另一方面，透镜尽可能小，即不小于90
°
，以节省成本和重量并使得照明设备紧凑。
[0015]
照明设备可以具有以下特征，第一侧部具有轴向延伸的第一外边缘，并且对于相对于在焦线的旋转，屏障从第一外边缘开始在角度β内屏蔽圆顶，其中10
°
《＝β《＝50
°
。这样的角度β上的屏蔽使得屏障相对较小，但有效地屏蔽了led，使其不被直接观看。较大的屏障不是必需的，因为令人分心的间接观看(即，在柱面透镜的第二侧部处的led的点反射图像的可见性)被所述第二侧部处的轴向延伸的漫射器抵消。
[0016]
照明设备可以具有以下特征，第二侧部具有轴向延伸的第二外边缘，并且其中关
于相对于焦线的旋转，漫射器形成从所述第二外边缘以角度开始的漫射器区域，其中并且其中漫射器区域在角度θ内延伸，其中5
°
《＝θ＝15
°
。看起来，特别是该指定的漫射器区域有效地抵消了点状外观，并结合了偏转的窄光束的轻微加宽。具体地，在一些实施例中，并且8
°
《＝θ《＝12
°
似乎在照明、屏蔽和抵消的点状外观方面提供了良好平衡和有效的期望结果。
[0017]
照明设备可以具有以下特征，漫射器包括以下至少一项：白色粉末涂层、白色胶带、白色喷涂、磨砂部和蚀刻表面结构。这些是在光学表面上和光学表面附近提供和应用漫射器的典型且方便的形式。
[0018]
照明设备可以具有以下特征，柱面透镜是挤压型透镜并且其中漫射器是共挤压型部件。这例如在之后在单独的工艺步骤中应用漫射器的透镜的注塑成型中是优选的制造方法，因为它是制造连续、细长的柱面透镜的相对便宜、准确和快速的方法，该方法涉及它能够将柱面透镜切割成一定尺寸的进一步优点。通常可挤压的合适的透镜材料是pmma和pc，其中共挤压型漫射器具有与透镜相同的载体材料，但随后局部掺杂有散射颗粒，诸如例如tio2、al2o3、zro2或sio2颗粒。
[0019]
照明设备可以具有下特征，漫射器是各向异性漫射器，各向异性漫射器在主方向上的漫射度高于在横向方向上的漫射度。这使得照明设备具有以下优点：基本上仅抵消照明设备的点状外观，而基本上不存在横向方向上的光束加宽，从而使得照明设备更加有效。
[0020]
照明设备可以具有以下特征：漫射器具有将光束加宽角度δ的光束加宽效果，其中1
°
《＝δ《＝5
°
。看来在实际情况下，这样的光束加宽在抵消点状外观方面是有效的，而光束加宽对搁板上商品的期望照明分布的负面影响是可以低至可接受的。
[0021]
本发明还涉及灯具，灯具包括容纳根据本发明所述的照明设备的壳体并且还包括用于将灯具安装到载体的固定装置。灯具例如可以被安装在冰箱的门框架上，也可以安装在墙壁或天花板上，用作轻型洗墙灯。
[0022]
本发明还涉及冰箱，冰箱包括冰箱门框架、包括至少一个搁板并由冰箱门盖住的冰箱隔室，其中根据本发明所述的照明设备或根据本发明所述的灯具被安装在门框架的第一竖直立柱上，用于从第一方向照射最靠近冰箱门的搁架前部。
[0023]
冰箱可以具有以下特征：它包括根据本发明的另外的照明设备和/或灯具，其被安装在与第一竖直立柱相对的第二竖直立柱上，用于从与第一方向相对的第二方向照射最靠近冰箱门的搁板前部。因此，可以从两侧照射冰箱搁板上的商品，从而使得商品能够以对顾客更具吸引力的方式呈现。每个照明设备可以单独控制，其中每个led也可以单独控制，可以选择期望的颜色分布和光强分布来实现所展示商品的最佳照明。
附图说明
[0024]
现在将通过未按比例绘制的示意图来进一步解释本发明，其中为了解释的目的可能夸大了一些特征的尺寸。附图决不是为了限制本发明的范围，而是为了例示本发明的大量可能性。在图中：
[0025]
图1a-图1b示出了现有技术的照明设备及其应用于冰箱应用中的外观；
[0026]
图2a-图2b示出了根据本发明的照明设备的第一实施例及其应用于冰箱应用时的
外观；
[0027]
图3a-图3b分别示出了包括根据本发明的照明设备的第二实施例的灯具的透视图和横向截面图；
[0028]
图4a-图4b示出了包括根据本发明的两个照明设备的冰箱，以及
[0029]
图5示出了包括根据本发明的照明设备的灯具。
具体实施方式
[0030]
图1a-图1b示出了现有技术的照明设备1及其应用于冰箱应用中的外观。照明设备包括多个光源3，多个光源3在图中是led条带，其在操作期间发射具有朗伯光束轮廓的光5，即光源光。柱面透镜7被安装在led条带之上。柱面透镜具有圆顶形横截面并且将光源光偏转为从led条带朝向物体11偏转的(相对)窄光束9。在图1a-图1b中，物体是商品，但物体可以例如备选地是墙壁、搁板或绘画。顾客13可以看到由光源照射的商品。然而，由于商品照明的负面副作用，顾客也被光源分散注意力，光源本身以及其在透镜中所反射的图像15对顾客可见。该负面影响如图1b所示，并且由于其点状外观而经常被客户称为“圣诞树”效应。
[0031]
图2a-图2b示出了根据本发明的照明设备1的第一实施例及其应用于冰箱应用时的外观。照明设备包括多个光源3，多个光源3在操作期间发出具有朗伯光束轮廓的光，即光源光5。光源是沿主轴线17(垂直于纸)轴向延伸的led条带。轴向延伸的柱面透镜7被安装在led条带之上，使得led条带位于柱面透镜的焦线19上，与将朗伯光束轮廓准直或偏转为偏转光束9的主轴线重合，偏转光束9具有fwhm处的约为15
°
的光束角γ。透镜具有中心部分21，中心部分21两侧为第一侧部23和第二侧部25。在横向方向上，柱面透镜具有在led条带上以约90
°
角α延伸的圆顶形截面，并且柱面透镜将光源光偏转为从led条带朝向商品11偏转的(相对)窄光束9。由光源照射的商品对顾客13可见。顾客对光源的直接观看被轴向延伸屏障27阻挡，轴向延伸屏障27被设置在透镜的第一侧部附近，其在大约15
°
的角度β上从第一外边缘29屏蔽圆顶。通过在透镜的第二侧部中的光源(led管芯)的清晰反射图像15对顾客造成眩光的原因被抵消，因为轴向延伸的漫射器33(在图中为白色胶带)被提供在第二侧部处的透镜的外表面35处。白色胶带从透镜的第二外边缘31以约20
°
的角度开始并在约10
°
的角度θ内延伸。角度α、β、和θ均就相对于焦线的旋转确定。白色胶带漫射一部分偏转的光源光，并导致约3
°
的小光束加宽δ(根据就白色条带的旋转确定)。如图2b所示，因此获得了更具视觉吸引力的连续光线被形成为条带的反射图像15，而不是分散注意力的可见虚线。
[0032]
图3a-图3b分别示出了包括根据本发明的照明设备1的第二实施例的灯具37的透视图和横向截面。
[0033]
灯具包括沿主轴线17延伸的细长壳体39。壳体容纳照明设备并且包括固定装置41，固定装置41在图中是安装脊，但备选地或附加地可以是螺钉、螺栓、磁体或卡扣特征。照明设备包括轴向延伸的led条带3，led条带3被布置在轴向延伸的柱面透镜7的焦线19上，在横向截面中呈圆顶形并且在led条带之上轴向延伸。从截面看，圆顶形状在大约115
°
的角度α内延伸，其中led的朗伯发射轮廓被转换为在fwhm处具有大约45
°
的光束角γ的偏转光束。照明设备还包括在柱面透镜的第一侧部23处的轴向延伸屏障27，该屏障是灯具壳体的组成部分。屏障在圆顶形截面的大约25
°
的角度β上屏蔽柱面透镜。作为轴向延伸的漫射器33，透
镜在其背离led条带的外表面35处的第二侧部25处包括喷涂层。喷涂层从透镜的第二外边缘31以约25
°
的角度开始并在约10
°
的角度θ内延伸。
[0034]
图4a-图4b示出了包括根据本发明的两个照明设备1的冰箱43。在图4a中，各自包括led条带3的照明设备被图示为附接到冰箱的门框架45。冷藏商品11被存放在玻璃陈列门49后面的冰箱内的搁板47上，以用于展示给顾客13。当顾客接近冰箱时，冰箱的内置传感器检测到顾客的存在，并且将信号发送给控制器(不可见)，以导通照明设备来照射商品。在图中，led被示出为单独的光点，因为门处于略微打开的位置，但是当冰箱的门被闭合时，由于照明设备包括屏障27和漫射器(未示出)，这些led将被看作为连续的光线。两个照明设备被安装在每个冰箱门之间的门框架上，并且通常距离相邻的门立柱51约1.20米。在所示实施例中，光从照明设备承载的每个单独的led发射并由透镜(未示出)折射，以提供均匀分布并且理想的光图案来均匀照射陈列在冰箱中的商品。通常，冰箱的门内衬有玻璃，使得顾客在打开门之前可以查看冰箱中的商品。通常需要多个led来提供足够的照明，以均匀地照射冰箱的内部。由于如图4b所示照明设备被安装在门框架的两侧上，商品可以从两个相对的方向被照射。由于每个照明设备是单独可控的，其中每个led是单独可控的，因此可以选择期望的颜色分布和光强分布来实现所展示商品的最佳照明。
[0035]
图5示出了包括根据本发明的照明设备1的灯具37。灯具被安装在具有容纳照明设备的壳体39的墙壁53上。照明设备在壳体中被定向，使得它向墙壁提供掠射光55，用于洗墙(wall washing)效果以及照射悬挂在所述墙壁上的物体11，例如绘画。由于照明设备包括屏障和漫射器(不可见)，因此观察者13既不能看到单独的led，也不能看到照明设备的led条带的led的反射图像。