[发明专利]具有可替换光学元件的灯装置

说明书

技术领域

本发明涉及包含至少一个用于照明物体或房间的光源的灯装置，包括用于通过磁连接来紧固和替换至少一个光学元件的系统。

本发明还涉及用于在灯装置中固定和替换光学元件的方法。

背景技术

众所皆知的是光束的特性，例如，漫射角或发散角，在光路中的光学元件改变时会发生变化。像以前一样，现在这种现象被用于灯装置中用于娱乐和建筑照明。现在存在一些灯装置，它们是自动化的，且可被遥控，这意味着通过电-机械结构和控制器可替换光学元件。然而，许多灯装置还是全手动和部分手动的，尤其是在不需要有规律的变化的领域中。

这种领域的一个例子是灯装置上的输出透镜。它们经常决定产品的发散角，但是它并不是常常更换的元件。因而，这样的透镜经常被螺钉固定，或者是直接位于透镜材料中，或者是紧固于金属片或压缩弹簧下。如果不试图更换这些透镜，经常将其胶合入灯装置中。光学元件通常由玻璃或树脂(例如，丙烯酸塑料)制成。因为具有非常好的光学特性、重量较轻和易于模制和机加工且造价低廉，因此丙烯酸塑料常被用作玻璃的替代品。然而，玻璃和丙烯酸塑料都是易碎且易被刻划的，导致它们在遇到不同的物理和化学作用时结合材料中的应力就很容易破裂。为了避免这一缺陷，需要假定疏漏的应力不会被施加到该材料上。例如，直接的螺钉紧固几乎总是意味着失败，因为施加到螺钉上的力矩只能通过特殊的工具控制。灯装置的最终用户通常不具有这种工具，而替换很可能会导致以过大的力矩安装新的元件，从而新的元件迟早会破裂，可能是在其它的因素的作用下，例如热或冷。解决这一问题的最常用的方法是将光学元件胶合于灯装置中，或将光学元件胶合于将被螺钉紧固于灯装置上的金属片上。另一个方案是利用压缩弹簧或板簧将元件保持到位，从而提供预先确定的预载。

另一方面是快速替换元件的需求，而且该元件需要精确对准，从而不会在替换后发生光学干扰。这再次伴随着板簧和不同的引导件的出现，但是出现了利用磁锁定的更成熟的解决方案，例如：

WO98/10220公开了一种光学设备，尤其是用于牙科的。用于牙科的滤光器具有透明平面元件，该元件是彩色的用于滤除400nm至520nm范围内的可见光，牙科所用的固化材料对该范围中的光敏感。磁性材料的较低部分固定到平面元件的较低侧，并且具有磁性材料的外壳的紧固件容纳永磁体，从而该紧固件被固定到透镜上。

US4199885公开了一种被照明的标记，包括其中具有开口的面板。在其外周具有至少一个磁性元件的透镜图案可从面板的前侧被安装到开口中。透镜结构是通过一个或多个永磁体可分离地固定到开口中的，其中永磁体被安装在面板的后侧的开口的边缘处，其吸引磁性元件。

US20060034089/US6971770公开了一种光学元件，例如用于具有导向结构的灯装置的色轮，该导向结构可以是例如啮合互补的导向结构的开口，该互补的导向结构可以是例如位于含铁的驱动轮上的凸起。驱动轮经由磁性锁定啮合旋转部分。

US2953970涉及光学元件的磁性紧固，该紧固是以间隔环的形式实现的，该间隔环被用于照相机或例如照相机镜头的镜头盖的紧固。

US359302涉及一种灯装置，其包括环形支撑元件，该支撑元件具有粘性的背衬和由磁性材料形成的相对表面。支撑元件被同心钻孔，以便提供具有阶梯直径的环。这些环中的每一个都被移动以便穿过支撑元件提供具有预定直径的部件，用于对其后的周围的具有不同直径的灯装置进行定位和对准。该支撑元件被粘合固定于灯装置周围的墙壁或天花板表面，并独立于该灯装置。在该支撑元件周围使用光漫射体，该光漫射体在其开口端侧具有向内的法兰且在该法兰上结合有多个磁体，从而该光漫射体被磁固定于支撑元件上。在另一形式中，该磁性材料设置于具有被固定于支撑元件上的磁体的光漫射体法兰。

发明内容

本发明的目的是获得与灯装置相关的光学元件的快速替换。另一个目的是该替换的实现可不使用工具且操作者不用考虑被紧固的预加载荷。

该目的通过提供一种灯装置来实现。该灯装置包括至少一个光源，所述光源用于照明物体或房间，所述灯装置包括一系统，该系统用于利用磁连接而紧固和替换至少一个光学元件，其中，所述光学元件和灯装置包括至少两个相互作用的磁联锁对，该磁联锁对包括至少一个永磁体，至少该磁联锁对的所述永磁体被置于不导磁材料中。