[发明专利]光源单元和具有该光源单元的光引擎和照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光引擎尤其是医用光引擎的光源单元和一种具有该光源单元的光引擎和一种照明装置。 

背景技术

当今，LED产品大量地应用在日常生活中。由于LED(发光二级管)具有性能稳定、制造简单低廉并且低耗电量的优点，因此已经逐渐取代传统的卤素灯。但是在一些对光亮度及光效果要求较高的情况下，例如进行外科手术时，需要与应用环境特别匹配的照明装置，例如用于获得具有均匀和无影照明的灯的效果。因此，目前仍然使用的是卤素灯灯泡。考虑到卤素灯灯泡的缺点，例如耗电量较大，使用者希望获得一种能够利用LED替代卤素灯灯泡的方案。 

发明内容

因此本发明的一个目的在于，提出一种用于光引擎的光源单元。根据本发明的光源单元可以在不改变照明装置外部结构和轮廓的前提下，提供准直的待调焦的平行线，经调焦后从而实现无影灯的效果。LED光源可以是任何颜色的或者是白色的，对于医用领域，优选是具有一定色温的白色，例如在2800K-8000K之间的色温，以及特定的颜色显色性指数(color rendition)。但是，本发明并不局限于白光应用。 

本发明的该目的由一种光引擎的光源单元来实现，该光源单元包括多个LED子光源单元，每一个LED子光源单元包括至少一个LED以及与至少一个LED相对应的光学器件，光学器件用于将来自各LED的光束调整至大约平行的光束。由LED子光源单元构成的光源单元不仅具有成本低、稳定性强的特点，而且相对于传统的卤素灯泡而言还具有体积小的优势。由此可以在相同的结构空间中获得更高的亮度。用于调整来自各LED子光源单元的光束的光学器件可以对于一个或多个LED，例如在这种光学器件中可以根据一对一或一对多的关系来安装LED。 

根据本发明的一个优选实施例，光学器件包括将LED容纳在其中的至少一个透镜和围绕各个透镜设置的至少一个初级反射器。由此构成的光学器件可以同时实现对LED光源的光束进行准直的效果。 

根据本发明的一个优选实施例，每一个LED子光源单元包括一个LED、一个透镜和一个初级反射器。由此可以在结构最简单的情况下确保LED光源的光束可以准直之后射出。 

优选地，各个LED子光源单元呈蜂窝状布置。由此进一步确保了整个光引擎结构的紧凑性，并且进而提高了输出的光效率。 

根据本发明的一个优选实施例，各个透镜为大约柱形的透镜。柱形的透镜可以将LED包围在其中，实现对于LED光源单元发出的光束进行方向调整并且同时也对LED进行机械上的保护。 

优选地，各个透镜为全内反射透镜，可以有利地提高的光效率。 

优选地，光源单元包括至少一个优选多个透镜板，每个透镜板上设置有全部透镜板中的部分透镜。根据实际的使用要求，可以将数量不同的透镜板进行组合，从而可以获得适合于各自使用目的的光源单元。 

在本发明的一个优选的设计方案中，各个初级反射器的截面为六边形状，由分别构成六边形的一个边的六个反射部分构成。通过将几何学和光学相结合，实现紧凑的布置。 

优选地，各个透镜位于相应的六边形状的初级反射器中。特别优选地，各个透镜位于相应的六边形状的初级反射器中的中央位置。以六边形状的初级反射器包围位于其中的、特别是位于中心的透镜，可以确保将光源的出射光束经过透镜后全部进行相同的反射，同时也进一步有利于紧凑的布置。 

根据本发明的一个优选的设计方案，各个截面为六边形状的初级反射器彼此连接形成蜂窝状布局。通过蜂窝状布局可以实现紧凑并且牢固的结构。由此在确保亮度不变的情况下，使初级反射器占用的结构空间最小化。 

根据本发明的一个优选的设计方案，光源单元还包括至少一个优选多个初级反射器板，每个初级反射器板上分布有全部初级反射器中的部分初级反射器。因为光引擎包括至少一个透镜板，通过这种设计，可以实现各个透镜板上的透镜和各个初级反射器板上的初级反射器优选地以彼此对应。 

根据本发明的一个优选实施例，各个初级反射器板可以安装到对应的各个所述透镜板上，以将各个透镜容纳在各个初级反射器中，形成可彼此组装在一起的LED光源模块。此外，各个初级反射器板和各个透镜板以单独的部件形式安装在一起，有利于对其中任一个部件进行更新或替换。 

根据本发明的一个优选实施例，所述LED光源模块的数量为六个，各个LED光源模块彼此组合成一个具有类似六边形的形状的光源单元。六个LED光源模块通过六个初级反射器板自身的边棱依次连接在一起形成六边形的形状的光源单元，有利于获得均匀的光分布。