CN103620295B - 包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备 - Google Patents

包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103620295B
CN103620295B CN201280029077.0A CN201280029077A CN103620295B CN 103620295 B CN103620295 B CN 103620295B CN 201280029077 A CN201280029077 A CN 201280029077A CN 103620295 B CN103620295 B CN 103620295B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
downlight
photoconduction
scatterer
fixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280029077.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103620295A (zh
Inventor
M.奎利奇
E.小戴维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Sylvania Inc
Original Assignee
Osram Sylvania Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Sylvania Inc filed Critical Osram Sylvania Inc
Publication of CN103620295A publication Critical patent/CN103620295A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103620295B publication Critical patent/CN103620295B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04—Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/20—Combination of light sources of different form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

公开了用于产生向下传播照射的灯具设备（1）和方法。该设备包括侧光光导（3），所述侧光光导从其外周被照射。该光导具有光提取器（4），例如在其底表面上的点图案，其提取来自光导内部的光的一部分并将其引导至散射器（5）。该散射器使提取光的方向随机化并且形成散射光。该设备还包括嵌顶灯，所述嵌顶灯设置在所述光导上方并且产生向下的下照光束。该下照光束具有下照光束覆盖区（28）。该光提取器具有排除所述下照光束覆盖区的光提取器区域，所述散射器具有也排除所述下照光束覆盖区的散射器区域。该设备可产生散射光和定向光束两者，并且同时保持总体一致的外观。

Description

包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年6月14日提交的名为“EDGE-LIT LIGHT FIXTURE INCORPORATING A DOWNLIGHT AND HAVING A UNIFORM EXTERNAL APPEARANCE”的美国专利申请No. 13/159,989的优先权，该文献的全部内容以引用的方式并入到本文。
技术领域
本发明涉及产生散射光和定向光束两者并且同时保持一致外观的侧光灯具设备。
背景技术
发光二极管（LED）在诸如办公空间和会议室的通用照射应用中越来越普遍。例如，侧光面板在其光源处使用LED，并且日益常见地用于基于天花板/吊顶的应用，例如结合到吊顶板中。当侧光面板趋于具有令人愉悦的一致的外观时，这种侧光面板趋于仅产生散射光。
存在这样的一些情况，使用者可能希望使用诸如射光或加强光的附加定向光束，以用于照明具体任务或空间。通常，使用者必须安装提供这种定向光束的通常被称为嵌顶灯的独立设备。使用独立设备是不便的，并且可能不会在美观上令人愉悦。
将嵌顶光源结合到侧光设备中的早期尝试包括在该设备中直接切出孔、将嵌顶灯设置在该孔中、以及使用灯框或饰件来隐藏切出该孔的边缘。这些尝试可能已经产生散射光和定向光束两者，但是其缺乏未被切割的侧光面板的令人愉悦的一致外观。
因此，需要一种单个灯具设备，该单个灯具设备可产生散射光和定向光束两者并且同时保持一致的外观。
发明内容
实施例是一种用于产生向下传播的照射的灯具设备。该设备包括侧光光导，所述侧光光导借助来自其外周的内部光被照射。嵌顶灯产生具有下照光束覆盖区的下照光束。所述下照光束从所述光导的顶表面传输至所述光导的底表面并且作为定向光束从所述光导的底表面发出。光提取器耦联至所述光导。所述光提取器具有排除所述下照光束覆盖区的光提取器区域。所述光提取器将预定量的内部光引导通过所述光导的底表面以形成外部光。散射器纵向邻近于所述光导的底表面。所述散射器具有排除所述下照光束覆盖区的散射器区域。所述散射器接收所述外部光并且传输散射光。
另一实施例是一种用于产生向下传播的照射的灯具设备。该设备包括侧光光导。嵌顶灯邻近于所述光导的顶表面设置，用于将定向光引导通过所述光导以及从所述光导的底表面引出。所述定向光具有下照光束覆盖区。多个外周LED围绕所述光导的外周设置，用于将光发射到所述光导中。光提取器耦联至所述光导，用于将光从所述光导引出以形成提取光。提取器区域排除所述下照光束覆盖区。散射器纵向邻近于所述光导的底表面。所述散射器接收来自所述光提取器的提取光，并且从所述灯具设备传输出散射光。所述定向光与所述散射光相比具有更窄的角度范围。所述定向光与所述散射光具有相同的光谱曲线。
另一实施例是一种用于从同一照明灯具设备产生散射光和定向光束的方法。所述方法包括：从侧光光导的外周照射所述侧光光导以形成内部光；产生具有下照光束覆盖区的下照光束并将其传输通过所述光导以从所述光导的底表面作为定向光束发出；提供耦联至所述光导的光提取器，所述光提取器具有排除所述下照光束覆盖区的光提取器区域；借助所述光提取器提取来自所述光导的光的一部分，以形成外部光；提供邻近于所述光导的底表面的散射器，所述散射器具有排除所述下照光束覆盖区的散射器区域；以及将外部光引导通过所述散射器以形成散射光。
附图说明
如在附图中所示的，本文所公开的前述以及其他目的、特征和优势从本文所公开的具体实施例的下述说明将显而易见，其中贯穿不同的视图，相同的附图标记指代相同的部件。附图不必按比例绘制，相反重点在于描述本文所公开的原理。
图1是示例性灯具设备的侧视示意图，所述灯具设备可产生散射光和定向光束两者并且同时保持一致的外观。
图2是图1的灯具设备的散射器的仰视图。
图3是具有单个散射器的另一示例性灯具设备的侧视示意图。
图4是用于磷基白光发光二极管的示例性光谱曲线的曲线图。
图5是吊顶设备的套件的透视图。
具体实施方式
在本文中，方向性术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“侧（面）”、“横向”、“纵向”等被用于描述具体元件的绝对和相对取向。对于这些描述，假定灯具设备以置顶方式被安装，例如被结合到吊顶板或吊顶格栅中，并且假定灯具设备将其输出朝向使用者大致向下地引导。将理解的是，虽然这种描述提供了在通常使用中出现的取向，但是当然其他取向也是可能的。例如，该设备可以安装在墙壁上或结合到附加元件中以提供间接照明。如本文所使用的，记录的描述性术语仍适用于该设备，即使该设备具有除置顶之外的取向或者未安装在其置顶取向也是如此。
公开了用于产生向下传播的照射的灯具设备和方法。该设备包括从其外周照射的侧光光导。该光导具有光提取器，例如在其底表面上的点图案，该光提取器提取来自光导内部的光的一部分并且将其引导至散射器。该散射器使得所提取的光的方向随机化，并且形成散射光。该设备还包括嵌顶灯，该嵌顶灯设置在光导上方并且产生向下的下照光束。所述下照光束从光导的顶表面传输通过底表面并且从该光导的底表面作为定向光束发出。该下照光束具有下照光束覆盖区。光提取器具有排除下照光束覆盖区的光提取器区域，散射器具有也排除下照光束覆盖区的散射器区域。该设备可产生散射光和定向光束两者，并且同时保持大体一致的外观。要注意，散射光和定向光束可具有单独的开关和/或控制装置以使得所述散射光和定向光束可独立地操作，或者可替代性地都位于同一开关上。
这种设备可具有潜在的优势。例如，依赖于大体一致外观的应用的示例是这样的示例，其中侧光面板的阵列被安装在吊顶中以模拟天空光或云的外观。在这种阵列中，如果从任何设备切出孔以容纳嵌顶灯，那么这种一致外观会丧失。通过使用本文所公开的设备，可保持面板的期望一致性，并且同时具有根据需要来结合嵌顶灯或其他光源的灵活性。
图1是示例性灯具设备1的侧视示意图，该灯具设备可产生散射光和定向光束两者并且同时保持一致的外观。首先描述该设备的光导部分，之后描述嵌顶灯部分。
灯具设备1包括光导3，该光导可以是透明材料（例如，PMMA）的板片。该光导3可以足够厚以自我支撑而不弯曲，或者可以足够薄以能够弯曲。通常来说，光导3可以是大致平面状的，任选地具有一个或多个预定楔角，在一些情况下所述预定楔角可以有利地影响设备1的输出属性。光导3的形状或占用空间可以是矩形、正方形、圆形、椭圆形或任何其他合适形状。在一些情况下，光导的占用空间可以匹配吊顶板的尺寸，例如两英尺乘两英尺或者两英尺乘四英尺。光导3可占据针对吊顶板分配的整个区域，或者可具有围绕其外周的边界部。
光导3接收由围绕该光导3的外周分布的一系列LED 6发射的光。LED 6的输出可以横向地取向。每个发光二极管6可以是裸露芯片或者可具有安装在其上的透镜，例如半球体或局部球体，以减少来自发光二极管6的角发散。
来自每个发光二极管6的发射光进入光导3的横向边缘，通常具有关于局部表面法线居中的角度分布。一旦位于光导3内部，光在本文中就可以被称为“内部”光31。
然后，内部光通过从光导3的前和后表面反射而从光导3的横向边缘向内前进。该反射通常是完全内部反射，其中入射角度大于临界角并且100%的光功率被反射。对于折射率为n并且具有空气/光导分界面的光导3，临界角为sin-1(1/n)，其在光导3内部相对于在分界面处的局部表面法线被测量。要注意，对于大于2的平方根（大约1.41）的折射率来说，通过横向边缘进入的全部内部光31将在正交的横向边缘处完全在内部反射。这是针对典型光导3的材料（例如，PMMA）的情况，其在435.8 nm的波长下具有1.503的折射率并且在700 nm的波长下具有1.486的折射率。
为了提取来自光导3的一些光，光导3在其顶表面或底表面上可具有所谓的“光提取器”4。这种光提取器4被设计成在光导3的区域上的每个位置处重新引导内部光的预定部分或比例。通常，可能期望具有离开该设备、或者在一些情况下入射在散射器5上的每个点处的一致或接近一致量的功率。结果，光提取器4通常设计成重新引导来自光导3的中心（与在光导3的边缘处相比）的更多光（从百分比来看）。光提取器4的属性可被控制成根据位置而定，并且通常通过模拟设备1的光学系统被提前确定。这种模拟可包括光导3内的多次反弹，并且从光导3的横向边缘反弹。
存在可用于光提取器4的许多选项。通常，光提取器4耦联至光导3。通常，光提取器包括在顶表面上、在底表面上、和/或嵌入在光导3内的一系列光提取特征。该光提取特征可以是重复特征，例如一系列凸块、凹部、漆点或小的嵌入颗粒，其折射率与光导材料不同。
如图1所示，光提取器4的一个选项是在光导3的底表面上的一系列印刷点。该点图案可在制造实际部件之前通过模拟来预先确定。另一选项包括在光导3的底表面上的一系列棱柱表面，其可以在一个或两个方向上是规则的、可以在一个或两个方向上是不规则的、并且可具有大于或小于90度的顶角。又一选项可以是选择性地粗糙化光导3的底表面。在图1中，光提取器4被示出为在光导3的下侧具有规则地隔开的点；实践中，点的尺寸和间距可在光导3的表面上变化，以便在光导3的内部（与在边缘相比）提取更多的光（从百分比来看）。
光提取器4的其他选项除了在如图1所示的底表面上之外或取代该底表面还在光导3的顶表面上包括印刷或喷涂点。光提取器4还可包括在其后面的散射性反射材料，使得离开光导3的顶表面的任何光都可反射回到光导3中，并且通过底表面最终离开该光导3。
要注意，在光导3的底侧上在下照光束覆盖区28附近不存在光提取器4。意图是在下照光束覆盖区28内，设备1仅仅或主要输出定向光束21而不是散射光51，使得在该覆盖区28内，极少或者无内部光31从光导3的内部被重新引导。换句话说，光提取器4可具有排除下照光束覆盖区28的光提取器区域。
从光导3通过光提取器4发出的光可以被称为“外部”光41。外部光41可具有非对称角分布，通常在较大出射角下与在较小出射角下相比（两者都相对于光导3的平面的表面法线得到）具有更多的光传播。这种角分布通常作为照明设备的输出来说是不可接受的，因此设备1使用散射器5来接收外部光41、使得具体光线的传播方向随机化并且输出散射光51。
散射光51与外部光41相比可具有更对称的角分布。在一些情况下，散射光51可具有朗伯（Lambertian）分布，其中角度输出在向下方向上达到峰值并且该角度输出在平行于光导3的平面处下降至零。散射光51的角度分布由散射器5的属性来控制，该属性可在构建设备1的任何部件之前通过模拟来确定。通常散射器5越弱，则散射光51就越类似于输出光41；散射器5越强，则散射光51就越类似于朗伯分布。
散射器的一个示例是体积元件，其具有背景材料和浸入在该背景材料中的颗粒，其中所述颗粒具有与背景材料不同的折射率。这种散射器产生用于从其穿过的每条光线的多重相互作用，其中每当光线进入或离开其中一个颗粒，该光线就由于在每个分界面处的折射而经历路径的背离，并且经历轻微分离，其中一部分光线由于在每个分界面处的小反射而从其路径分离。单独的折射和分离的相互作用可以是很小的，但是许多这些相互作用的组合效果有效地随机化具体光线的输出角，而与光线的具体输入角无关。
颗粒可以是相对小的，大约为五微米或更大。所述颗粒可具有大致相同的尺寸或者可具有不同尺寸的分布。所述颗粒全部可具有相同形状，任选地具有颗粒的预定对齐。所述颗粒替代性地可全部具有不同的形状和/或尺寸。颗粒与背景材料之间的折射率差异可以是相对小的，例如大约为0.001或更大。所述颗粒可被称为“分散”颗粒。
其他类型的散射器也是可行的，包括具有一个或多个粗糙表面的元件。
类似于光提取器4，散射器5在下照光束覆盖区28的附近可具有“通畅”部位。在该覆盖区，散射器5可仅具有背景材料，在该具体区域不具有任何分散颗粒。总体上，由于光提取器4可不提取覆盖区28中的任何光，因此在覆盖区28中可不存在任何外部光41，并且可以不需要在该覆盖区28内散射。换言之，散射器5可具有排除下照光束覆盖区28的散射器区域。例如，图2是来自图1的灯具设备1的散射器5的仰视图。
在光导3的顶表面上或附近可具有附加反射器7，以重新引导无意地离开光导3的顶表面的任何偏离光。这种偏离光可被重新引导以作为设备1的输出的一部分。该偏离光可在设备1的模拟阶段被处理。
到现在为止，主要集中对光导3周围的元件进行了说明。对于一些情况，这些元件中的许多元件可类似于已知的侧光面板，不同之处在于其在定向光束21的在覆盖区28的附近的属性。现描述嵌顶灯2。
通常，嵌顶灯2的功能是产生在预定角度范围内的相对强的照射以及在该角度范围之外的相对弱的照射。这种嵌顶灯2的输出属性与典型白炽射灯相比稍微更复杂，并且可包括光度测定规格，例如根据传播角度而定的强度（通常单位为坎德拉，cd）、根据与照明平面的距离而定的在轴功率/面积（通常单位为英尺-坎德拉，fc）、根据与照明平面的距离而定的光束直径（通常单位为英尺，ft）。在一些情况下，嵌顶灯2可包括允许控制诸如此类的光度测定量的元件，并且可允许优化一个或多个量或者提炼一个或多个量。对于在下文描述的示例性嵌顶灯2，该输出可具有在具体平面处的大体一致强度（功率/面积）、在预定角度范围内的大体一致角度输出、以及在角度范围的边缘处该角度输出的相对小的尾巴。
来自嵌顶灯2的光可由一个或多个LED 22产生。在一些情况下，所述LED 22与围绕光导3的横向边缘的LED 6具有相同的光谱属性，使得定向光束21和散射光51可作为同一颜色被感知到。在其他情况下，LED 22可具有特意与LED 6不同的光谱，以便产生定向光束21的加强效应。在一些情况下，LED 22可以是磷基白光LED，其具有在图4的曲线图中示出的示例性光谱。嵌顶灯2可包括许多LED，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、22、24或超过24个LED。虽然在图1的示例中示出了三个LED 22，但是将理解的是，可使用任何数量的LED 22。
LED 22可设置成任何合适图案，例如直角或极坐标网格。通常，LED布置图案的外边缘有助于确定定向光束21的角度输出。例如，在LED的大致圆形分布（即，具有圆形轮廓的LED的大体一致分布）时，定向光束21可以是大致圆形对称的。对于LED的细长分布，定向光束21也可以是细长的。要注意，这两个示例假设：其他光学元件是旋转对称的；LED布置的任何非对称可由其他光学元件的其他非对称产生或校正。
每个LED 22的输出从相应LED 22发散，并且由菲涅尔透镜23收集。LED 22的平面定位在菲涅尔透镜23的前焦平面处或附近，使得在菲涅尔透镜23之后，来自每个LED 22的光可以被准直，但是来自每个LED 22的光可以以与来自全部其他LED 22的光不同的角度传播。要注意，在图1中示出了菲涅尔透镜23，但是可使用任何合适的透镜，包括折射性和/或衍射性光学器件、和/或二元光学器件（与在菲涅尔透镜23的台阶之间的弯曲部不同，在台阶之间具有处于分立水平的方块部）。透镜或多个透镜可与LED整体地形成，或者可被遥远地固定。在每种情况下，LED 22的平面可被设置在透镜的前焦平面处或附近。
在菲涅尔透镜23的后焦平面处，存在圆，在该圆上存在一致的照射。要注意在该圆内，该圆中的每个点接收来自每个LED 22的光。
嵌顶灯散射器24可设置在菲涅尔透镜23的该后焦平面处或附近。该嵌顶灯散射器24可以比上述散射器5更弱，这是因为对于光的角度再分布的需求比散射器5所需的要少得多。对于散射器5来说，外部光41可具有严重的非对称性，该非对称性由散射器5转换为相对对称的散射光51。不同于散射器5，嵌顶灯散射器24仅仅对角度分布执行平滑功能，而不是急剧地重新移位角度。平滑的量可由LED 22的布置位置和菲涅尔透镜23的焦距来规定。通常，由一个LED产生的光被平滑至来自相邻LED的光中，使得角度分布的波峰和波谷最小化。要注意当平滑时，该角分布可平滑掉定向光束21内的波峰-波谷强度角度变化，其还可消掉定向光束21的边缘。
对于嵌顶灯2总结来说，多个嵌顶灯LED 22可与光导3的顶表面纵向分离。菲涅尔透镜23可设置成纵向邻近于所述多个嵌顶灯LED 22。嵌顶灯散射器24可设置成纵向邻近于菲涅尔透镜23。当在嵌顶灯散射器24处看时，来自多个嵌顶灯LED的穿过菲涅尔透镜23和嵌顶灯散射器24的光呈现为大体一致的。在一些情况下，多个嵌顶灯LED 22可设置在菲涅尔透镜23的前焦平面处。在一些情况下，嵌顶灯散射器24可设置在菲涅尔透镜23的后焦平面处。在一些情况下，外壳可横向地围绕多个嵌顶灯LED 22和嵌顶灯散射器24之间的体积。在一些情况下，散热片（未示出）可设置该外壳上。在一些情况下，用于驱动多个嵌顶灯LED 22的电路（未示出）可被结合在外壳内。在一些情况下，下照光束覆盖区28可居中在光导3的底表面上。
作为图1的设计的替代方式，嵌顶灯散射器24可被结合在散射器5中。图3是具有单个散射器5A的另一示例性灯具设备1A的侧视示意图。在一些情况下，该单个散射器5A使其散射属性在散射器5A的整个表面上是一致的。在其他情况下，单个散射器5A具有在下照光束覆盖区28之外的一种散射属性以及在下照光束覆盖区28之内的对应于上述较弱散射器24的更弱散射属性。在一些情况下，嵌顶灯2A可被修改，其纵向间距被调节以使得散射器5A处于该菲涅尔透镜23的后焦平面处或附近。
作为如何可在实践中使用这种设备1的示例，图5是吊顶设备的套件60的透视图，该套件可结合包括定向光束21的灯具设备1以及不具有定向光束21的类似外观的灯具设备61。灯具设备1和61可被结合到相应吊顶板中，并且可安装在通常悬置的吊顶栅格62中。当然也可使用其他构造。
除非另有声明，词语“大致”和“基本”的使用可以被认为包括本领域技术人员所理解的精确关系、状况、布置、取向、和/或其他特征及其变形，只要这种变形并不实质上影响所公开的方法和系统即可。
贯穿整个本公开，用于修饰名词的冠词“一”或“一种”的使用可被认为出于方便被使用，并且包括所修饰名词中的一个或多于一个，除非以其他方式具体地声明。
被描述和/或通过附图以其他方式描绘成与其他相联系、相关和/或基于此的元件、部件、模块和/或其零件可被理解为以直接和/或间接的方式相联系、相关和/或基于此，除非在本文以其他方式规定。
虽然该方法和系统已经关于其具体实施例被描述，但是所述方法和系统并不被如此限制。显然许多修改和变形可通过上述教导显而易见。可由本领域技术人员作出在本文示出并描述的细节、材料和零件布置方面的许多附加变化。

Claims (20)

1.一种用于产生向下传播的照射的灯具设备，所述灯具设备包括：
侧光光导，所述侧光光导借助来自其外周的内部光被照射；
嵌顶灯，所述嵌顶灯产生具有下照光束覆盖区的下照光束，所述下照光束从所述光导的顶表面传输至所述光导的底表面并且作为定向光束从所述光导的底表面发出；
光提取器，所述光提取器耦联至所述光导，所述光提取器具有排除所述下照光束覆盖区的光提取器区域，所述光提取器将预定量的内部光引导通过所述光导的底表面以形成外部光；以及
散射器，所述散射器纵向邻近于所述光导的底表面，所述散射器具有排除所述下照光束覆盖区的散射器区域，所述散射器接收所述外部光并且传输散射光。
2.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述散射器、所述光提取器和所述光导在所述下照光束覆盖区之内和之外全都具有一致的外观。
3.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述定向光束和所述散射光具有相同的光谱曲线。
4.根据权利要求1所述的灯具设备，
其中，所述内部光由围绕所述光导的外周的多个横向朝向的发光二极管产生；
其中，所述下照光束由多个嵌顶灯发光二极管产生；以及
其中，所述横向朝向的发光二极管和嵌顶灯发光二极管具有相同的光谱曲线。
5.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述光提取器包括重复特征，在所述下照光束覆盖区中不存在所述重复特征。
6.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述散射器是体积元件，所述体积元件包括浸入在背景材料中的多个颗粒，所述多个颗粒中的颗粒与所述背景材料具有不同的折射率。
7.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述嵌顶灯包括：
多个嵌顶灯发光二极管，所述嵌顶灯发光二极管从所述光导的顶表面纵向分离；
菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置成纵向邻近于所述多个嵌顶灯发光二极管；以及
嵌顶灯散射器，所述嵌顶灯散射器设置成纵向邻近于所述菲涅尔透镜；
其中，当从所述嵌顶灯散射器看时，来自所述多个嵌顶灯发光二极管的经过所述菲涅尔透镜和所述嵌顶灯散射器的光呈现为大体一致。
8.根据权利要求7所述的灯具设备，
其中，所述多个嵌顶灯发光二极管设置在所述菲涅尔透镜的前焦平面处；以及
其中，所述嵌顶灯散射器设置在所述菲涅尔透镜的后焦平面处。
9.根据权利要求7所述的灯具设备，其中，所述嵌顶灯还包括：
外壳，所述外壳横向围绕所述多个嵌顶灯发光二极管与所述嵌顶灯散射器之间的体积；
设置在所述外壳上的散热片；以及
用于驱动所述多个嵌顶灯发光二极管的电路。
10.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述下照光束覆盖区在所述光导的底表面上居中。
11.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，所述光导和所述嵌顶灯被结合在吊顶板中。
12.根据权利要求1所述的灯具设备，其中，吊顶板作为套件的一部分被包括，所述套件包括具有相同外观但缺少嵌顶灯的至少一个照射灯具设备。
13.一种用于产生向下传播的照射的灯具设备，所述灯具设备包括：
侧光光导；
嵌顶灯，所述嵌顶灯邻近于所述光导的顶表面设置，用于将定向光引导通过所述光导以及从所述光导的底表面引出，所述定向光具有下照光束覆盖区；
多个外周发光二极管，所述外周发光二极管围绕所述光导的外周设置，用于将光发射到所述光导中；
光提取器，所述光提取器耦联至所述光导，用于将光从所述光导引出以形成提取光，提取器区域排除所述下照光束覆盖区，其中，所述光提取器包括在所述光导的顶表面上、底表面上和/或嵌入在所述光导内的一系列光提取特征；以及
散射器，所述散射器纵向邻近于所述光导的底表面，所述散射器接收来自所述光提取器的提取光，并且从所述灯具设备传输出散射光；
其中，所述定向光与所述散射光相比具有更窄的角度范围；以及
其中，所述定向光与所述散射光具有相同的光谱曲线。
14.根据权利要求13所述的灯具设备，其中，所述散射器是体积元件，所述体积元件包括浸入在背景材料中的多个颗粒，所述多个颗粒中的颗粒与所述背景材料具有不同的折射率。
15.根据权利要求13所述的灯具设备，其中，所述光提取器包括点图案，在所述下照光束覆盖区中不存在所述点图案。
16.根据权利要求13所述的灯具设备，其中，所述嵌顶灯包括多个嵌顶灯发光二极管，所述嵌顶灯发光二极管从所述光导的顶表面纵向分离，所述嵌顶灯发光二极管与所述多个外周发光二极管具有相同的光谱曲线。
17.根据权利要求16所述的灯具设备，其中，所述嵌顶灯还包括：
菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置成纵向邻近于所述多个嵌顶灯发光二极管；以及
嵌顶灯散射器，所述嵌顶灯散射器设置成纵向邻近于所述菲涅尔透镜；
其中，当从所述嵌顶灯散射器看时，来自所述多个嵌顶灯发光二极管的经过所述菲涅尔透镜和所述嵌顶灯散射器的光呈现为大体一致。
18.根据权利要求16所述的灯具设备，其中，所述嵌顶灯还包括：
外壳，所述外壳横向围绕所述多个嵌顶灯发光二极管与所述嵌顶灯散射器之间的体积；
设置在所述外壳上的散热片；以及
用于驱动所述多个嵌顶灯发光二极管的电路。
19.根据权利要求13所述的灯具设备，其中，所述散射器、所述光提取器和所述光导在所述下照光束覆盖区之内和之外全都具有一致的外观。
20.一种用于从同一灯具设备产生散射光和定向光束的方法，所述方法包括：
从侧光光导的外周照射所述侧光光导以形成内部光；
产生具有下照光束覆盖区的下照光束并将其传输通过所述光导以从所述光导的底表面作为定向光束发出；
提供耦联至所述光导的光提取器，所述光提取器具有排除所述下照光束覆盖区的光提取器区域；
借助所述光提取器提取来自所述光导的光的一部分，以形成外部光；
提供邻近于所述光导的底表面的散射器，所述散射器具有排除所述下照光束覆盖区的散射器区域；以及
将外部光引导通过所述散射器以形成散射光。
CN201280029077.0A 2011-06-14 2012-05-31 包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备 Expired - Fee Related CN103620295B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/159989 2011-06-14
US13/159,989 US9239142B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Edge-lit light fixture incorporating a downlight and having a uniform external appearance
PCT/US2012/040275 WO2012173789A1 (en) 2011-06-14 2012-05-31 Edge-lit light fixture incorporating a downlight and having a uniform external appearance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103620295A CN103620295A (zh) 2014-03-05
CN103620295B true CN103620295B (zh) 2016-09-07

Family

ID=46420516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280029077.0A Expired - Fee Related CN103620295B (zh) 2011-06-14 2012-05-31 包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9239142B2 (zh)
EP (1) EP2721340B1 (zh)
CN (1) CN103620295B (zh)
WO (1) WO2012173789A1 (zh)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9089024B2 (en) 2010-05-11 2015-07-21 Arkalumen Inc. Methods and apparatus for changing a DC supply voltage applied to a lighting circuit
US9086435B2 (en) 2011-05-10 2015-07-21 Arkalumen Inc. Circuits for sensing current levels within a lighting apparatus incorporating a voltage converter
WO2012122638A1 (en) 2011-03-16 2012-09-20 Arkalumen Inc. Lighting apparatus and methods for controlling lighting apparatus using ambient light levels
US8939604B2 (en) 2011-03-25 2015-01-27 Arkalumen Inc. Modular LED strip lighting apparatus
WO2012138503A2 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 3M Innovative Properties Company Light duct tee extractor
US9060400B2 (en) 2011-07-12 2015-06-16 Arkalumen Inc. Control apparatus incorporating a voltage converter for controlling lighting apparatus
WO2013011410A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. A lighting element, a lighting system and a luminaire providing a skylight appearance
US9217557B2 (en) * 2011-11-11 2015-12-22 Arkalumen Inc. Apparatus and system for emitting light using a grid light engine
US9787815B2 (en) * 2013-01-21 2017-10-10 Cornell University Smartphone-based apparatus and method
US9690029B2 (en) 2013-01-30 2017-06-27 Cree, Inc. Optical waveguides and luminaires incorporating same
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9869432B2 (en) 2013-01-30 2018-01-16 Cree, Inc. Luminaires using waveguide bodies and optical elements
US9411086B2 (en) 2013-01-30 2016-08-09 Cree, Inc. Optical waveguide assembly and light engine including same
US9442243B2 (en) 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9210768B2 (en) * 2013-02-15 2015-12-08 Osram Sylvania Inc. Illumination techniques and devices
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10436970B2 (en) 2013-03-15 2019-10-08 Ideal Industries Lighting Llc Shaped optical waveguide bodies
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US10400984B2 (en) 2013-03-15 2019-09-03 Cree, Inc. LED light fixture and unitary optic member therefor
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9920901B2 (en) 2013-03-15 2018-03-20 Cree, Inc. LED lensing arrangement
US10502899B2 (en) * 2013-03-15 2019-12-10 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire
US10379278B2 (en) * 2013-03-15 2019-08-13 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire outdoor and/or enclosed structure LED luminaire having outward illumination
DE202013101824U1 (de) * 2013-04-26 2014-07-29 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchte mit einstellbarer Lichtabstrahlcharakteristik
CN104748023B (zh) * 2013-12-31 2017-08-25 欧普照明股份有限公司 一种具有背光的灯具
US10451792B2 (en) * 2014-02-28 2019-10-22 Signify Holding B.V. Lighting system
EP3117142B1 (en) * 2014-03-10 2020-06-10 Coelux S.R.L. Lighting system
US10935211B2 (en) * 2014-05-30 2021-03-02 Ideal Industries Lighting Llc LED luminaire with a smooth outer dome and a cavity with a ridged inner surface
US9992829B2 (en) 2015-05-05 2018-06-05 Arkalumen Inc. Control apparatus and system for coupling a lighting module to a constant current DC driver
US9992836B2 (en) 2015-05-05 2018-06-05 Arkawmen Inc. Method, system and apparatus for activating a lighting module using a buffer load module
US10225904B2 (en) 2015-05-05 2019-03-05 Arkalumen, Inc. Method and apparatus for controlling a lighting module based on a constant current level from a power source
US10568180B2 (en) 2015-05-05 2020-02-18 Arkalumen Inc. Method and apparatus for controlling a lighting module having a plurality of LED groups
US9775211B2 (en) 2015-05-05 2017-09-26 Arkalumen Inc. Circuit and apparatus for controlling a constant current DC driver output
US9900957B2 (en) 2015-06-11 2018-02-20 Cree, Inc. Lighting device including solid state emitters with adjustable control
DE102016101769A1 (de) * 2016-01-26 2017-07-27 Ulrich Sattler Leuchte
US10211660B2 (en) 2016-02-08 2019-02-19 Cree, Inc. LED lighting device with adaptive profiles for controlling power consumption
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US10465869B2 (en) * 2017-01-30 2019-11-05 Ideal Industries Lighting Llc Skylight fixture
US11729877B2 (en) 2017-01-30 2023-08-15 Ideal Industries Lighting Llc Lighting fixture and methods
US10859753B2 (en) * 2017-01-30 2020-12-08 Ideal Industries Lighting Llc Luminaires utilizing waveguides with extraction feature patterns
US10440792B2 (en) 2017-03-24 2019-10-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Illumination apparatus and illumination system
WO2019063753A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 Coelux S.R.L. ARTIFICIAL LIGHTING SYSTEM IMITATING A SUNNY SKY
CN207471460U (zh) 2017-10-27 2018-06-08 漳州立达信光电子科技有限公司 Led灯具
US10830400B2 (en) 2018-02-08 2020-11-10 Ideal Industries Lighting Llc Environmental simulation for indoor spaces
US11419201B2 (en) 2019-10-28 2022-08-16 Ideal Industries Lighting Llc Systems and methods for providing dynamic lighting
CN209445095U (zh) * 2018-09-14 2019-09-27 漳州立达信光电子科技有限公司 一种灯具
US11125395B2 (en) * 2019-08-15 2021-09-21 Luminii Llc Lighting system providing combined directional and ambient light
DE102020116146A1 (de) * 2020-06-18 2021-12-23 Zumtobel Lighting Gmbh Anordnung zur Lichtabgabe und Leuchte
WO2022001956A1 (zh) * 2020-06-29 2022-01-06 苏州欧普照明有限公司 照明灯具
US11959599B2 (en) 2021-02-10 2024-04-16 Wei Li Lighting system and luminaire for simulating sunny sky scenes and method for making the lighting system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3491245A (en) * 1967-04-10 1970-01-20 George K C Hardesty Guided light display panel
US6842204B1 (en) * 2002-09-06 2005-01-11 Rockwell Collins Color display system for NVIS Class A compatibility
EP1555477A1 (de) * 2004-01-15 2005-07-20 Zumtobel Staff GmbH Leuchte mit verschiedenfarbigen Lichtquellen sowie einer Lichtleiterplatte zum Abgeben von Mischlicht
CN101614365A (zh) * 2008-06-25 2009-12-30 富准精密工业(深圳)有限公司 导光模组及应用该导光模组的发光二极管灯具
CN201531828U (zh) * 2009-10-28 2010-07-21 陈少藩 侧光式的led集成灯管

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949226A (en) * 1988-06-24 1990-08-14 Koito Seisakusko Co., Ltd. Projector-type lighting device of expanded outline appearance for use as a vehicular headlamp or the like
US6608614B1 (en) * 2000-06-22 2003-08-19 Rockwell Collins, Inc. Led-based LCD backlight with extended color space
US7036946B1 (en) * 2002-09-13 2006-05-02 Rockwell Collins, Inc. LCD backlight with UV light-emitting diodes and planar reactive element
US8033706B1 (en) * 2004-09-09 2011-10-11 Fusion Optix, Inc. Lightguide comprising a low refractive index region
TWI263845B (en) * 2004-11-19 2006-10-11 Au Optronics Corp Viewing-angle adjustable liquid crystal display and method of the same
DE102006056150A1 (de) * 2006-11-28 2008-05-29 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Vorrichtung zur Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung und Anzeigevorrichtung
US7661862B2 (en) * 2006-12-07 2010-02-16 Skc Haas Display Films Co., Ltd. LCD display backlight using elongated illuminators
CN101614368B (zh) * 2008-06-27 2011-11-23 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光元件及具有该导光元件的光源组件
EP2236074B1 (en) * 2009-04-01 2021-05-26 Tobii AB Visual display with illuminators for gaze tracking
EP2452218A1 (en) * 2009-07-09 2012-05-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Free form lighting module
KR101211084B1 (ko) * 2010-03-30 2012-12-12 삼성전자주식회사 조명 장치
JP4825926B1 (ja) * 2010-10-29 2011-11-30 株式会社東芝 表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3491245A (en) * 1967-04-10 1970-01-20 George K C Hardesty Guided light display panel
US6842204B1 (en) * 2002-09-06 2005-01-11 Rockwell Collins Color display system for NVIS Class A compatibility
EP1555477A1 (de) * 2004-01-15 2005-07-20 Zumtobel Staff GmbH Leuchte mit verschiedenfarbigen Lichtquellen sowie einer Lichtleiterplatte zum Abgeben von Mischlicht
CN101614365A (zh) * 2008-06-25 2009-12-30 富准精密工业(深圳)有限公司 导光模组及应用该导光模组的发光二极管灯具
CN201531828U (zh) * 2009-10-28 2010-07-21 陈少藩 侧光式的led集成灯管

Also Published As

Publication number Publication date
CN103620295A (zh) 2014-03-05
EP2721340B1 (en) 2015-07-08
WO2012173789A1 (en) 2012-12-20
US20120320626A1 (en) 2012-12-20
EP2721340A1 (en) 2014-04-23
US9239142B2 (en) 2016-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103620295B (zh) 包括嵌顶灯并且具有一致外观的侧光灯具设备
CN103597273B (zh) 在面板中的有衬层凹陷内有下射灯的边缘照亮型照明面板
US10203446B2 (en) Light guide illumination device with light divergence modifier
EP2132479B1 (en) Light-directing led apparatus
US20110249467A1 (en) Light emitting device creating decorative light effects in a luminaire
WO2013035788A1 (ja) 照明装置および照明スタンド
US20140198500A1 (en) Replaceable Single LED Lamp for Runway Sign
TW201200798A (en) Optic element of lighting device and design method thereof
RU2654182C2 (ru) Устройство для излучения света из виртуального источника
KR200492171Y1 (ko) 광안내장치
WO2016019220A1 (en) Light guide and lighting assembly with array of micro-optical element groupings
JP5292629B2 (ja) 照明装置
EP3359873A1 (en) Lighting system and a method of generating a light output
EP3063464B1 (en) Lighting unit
TW201414957A (zh) 照明裝置
CN207034986U (zh) 透镜、照明设备和照明器
CN104105996A (zh) 使用微光学元件以用于由点源照射的发光形象结构中的深度感知
KR20160105455A (ko) 방향 의존적 추출 효율을 갖는 추출기를 포함하는 도광체
JP2016524797A (ja) 横断歩道用照明器具
JP2016212371A (ja) 光束制御部材、発光装置および照明装置
EP3090300B1 (en) Lighting device and luminaire
EP2851613B1 (en) Tuned composite optical arrangement for LED array
JP2018013680A (ja) 光学レンズ
JP6868995B2 (ja) リモートフォスファ照明装置及び方法
DE112015003118T5 (de) Wellenleiter mit unidirektionaler Beleuchtung

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160907

Termination date: 20180531

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee