CN104456286A - 具有光束分布的像素化控制的固态泛光灯 - Google Patents

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Abstract

公开了具有光束分布的像素化控制的固态泛光灯。公开了具有电可调整的光束分布的泛光灯。在一些实施例中，所公开的泛光灯包括外壳的一个或更多个表面上所安装的多个固态灯。灯可以单独地和/或彼此结合地被电控制，例如，以从泛光灯提供高度地可调整的光发射（例如在光分布上的像素化控制）。在一些情况下，给定的固态灯可以包括可调谐电光组件以为其提供其自身的电可调整的光束。一个或更多个热沉可选地可以安装在外壳上以协助用于固态灯的热耗散。根据一些实施例，所述泛光灯可以被配置被安装或作为独立式照明器件。在一些实施例中，灯通过其提供光照的小孔小于泛光灯的固态灯的分布面积。

Description

具有光束分布的像素化控制的固态泛光灯
相关申请的交叉引用
本申请涉及2013年9月20日提交的美国专利申请No.14/032821（代理案号2013P00482US），通过对该专利申请的整体进行引用而将其合并于此。
技术领域
本公开涉及固态照明（SSL）固定器，并且更特别地，涉及基于发光二极管（LED）的泛光灯。
背景技术
传统的可调整照明固定器，诸如在剧场照明中所利用的传统可调整照明固定器采用机械地可调整的透镜、导轨头（track head）、万向架（gimbal mount）和其它机械部分来调整其光输出的角度和方向。通常通过致动器、电机或照明技术人员进行的手动调整来提供这些组件的机械调整。
发明内容
本发明的一个示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳；多个固态灯，布置在所述外壳上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射；以及控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为以提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。
本发明的另一示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳，具有一个或更多个内部表面；多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个内部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：一个或更多个发光二极管（LED），布设在印刷电路板（PCB）上；以及电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接；以及一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的外部表面上并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
本发明的另一示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳，具有一个或更多个外部表面；多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个外部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：布设在印刷电路板（PCB）上的一个或更多个发光二极管（LED）；以及电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接；以及一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的内部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
附图说明
图1A是根据本公开的实施例所配置的泛光灯的自顶向下图。
图1B是沿着线X-X取得的图1A的泛光灯的截面图。
图2A是根据本公开的实施例所配置的固态灯和热沉组装的侧视图。
图2B是沿着线Y-Y取得的图2A的固态灯和热沉组装的截面图。
图2C和图2D是根据本公开的实施例所配置的固态灯和热沉组装的透视图。
图3A-图3B是根据本公开的实施例的安装表面上所安装的泛光灯的透视图。
图4A是根据本公开的实施例所配置的照明系统的框图。
图4B是根据本公开另一实施例所配置的照明系统的框图。
图5是根据本公开另一实施例所配置的泛光灯的侧视图。
通过带上在此所描述的各图一起阅读下面的详细描述，将更好地理解本实施例的这些和其它特征。随附附图不意图按比例绘制。在附图中，同样标号可以表示各个图中所图解的每个相同或近乎相同的组件。为了清楚的目的，可能并未在每一附图中标记每一组件。
具体实施方式
公开了具有电可调整的光束分布的泛光灯。在一些实施例中，所公开的泛光灯包括外壳的一个或更多个表面上所安装的多个固态灯。所述灯可以被单独地和/或彼此结合地电控制，例如，以从泛光灯提供高度地可调整的光发射。在一些情况下，给定的固态灯可以包括可调谐电光部件，以为其提供其自身的电可调整的光束。在一些情况下，所述多个固态灯所发射的光可以展现固态灯到由此所产生的束点的一对一映射，允许在泛光灯的光分布上的（在此所讨论的）像素化控制。在一些实例中，一个或更多个热沉可选地可以安装在所述外壳上，以协助用于固态灯的热耗散。根据一些实施例，除了其它方面以外，泛光灯可以被配置为安装在表面（诸如吊顶瓷砖或壁）上，或可以是独立式照明器件（诸如台灯或落地（torchière）灯）。在一些实施例中，灯通过其来提供光照的小孔小于泛光灯的固态灯的分布面积。根据本公开，大量配置和变形将是明显的。
概述
如先前说明的那样，对于调整光分布而言，现有照明设计依赖于机械运动。然而，这些设计通常包括相对大的组件，诸如在剧场照明中所使用的组件。另外，鉴于提供期望的可调性程度所要求的机械装置的复杂度，并且鉴于照明技术人员通常被要求机械地操作这样的系统，因此这样的系统的成本通常是高的。此外，例如，特别是在不使用梯子、脚手架或高空作业平台就通常无法到达的区域中，存在与手动调整、维修以及更换这些类型的系统的组件的需要关联的安全性考虑。
因此，并且根据本公开的实施例，公开了具有电可调整的光束分布的泛光灯。在一些实施例中，所公开的泛光灯包括：多个固态灯，布置在外壳的一个或更多个内部表面上。在一些其它实施例中，多个固态灯可以被布置在外壳的一个或更多个外部表面上。在一些情况下，所述泛光灯的每个灯可以包括一个或更多个发光二极管（LED）以及被配置成为该灯提供其自身的电可调整的光束的可调谐电光部件。另外，在一些情况下，所公开的泛光灯可以被配置为通过附加的光学部件（例如，诸如菲涅尔透镜或小孔中所部署的其它固定光器件，例如，以修改束分布）引导其发射，如下面讨论那样。一个或更多个可选热沉可以被安装在例如外壳上，并且与固态灯耦接以协助LED的热管理。在一些情况下，可选的支撑板也可以与外壳耦接，并且可以进一步贡献于热管理。在一些实施例中，通过其提供灯束的小孔小于穿过外壳所分布的灯的场（例如，小于灯分布面积）。如根据本公开将领会那样，这样的设计允许在相对紧凑的照明固定器中关于照明方向和分布的极大灵活性。
根据一些实施例，所公开的泛光灯可以通信地与可以用于对LED的输出单独地和/或彼此结合地（例如作为阵列或部分阵列）进行电控制的控制器耦接，由此作为整体对泛光灯的输出进行电控制。在一些这样的情况下，如在此所描述的那样所配置的泛光灯控制器可以针对每个灯或可用的灯的某一子集提供例如束方向、束角度、束分布和/或束直径的电子调整，由此允许在给定的入射表面上定制光的点大小、位置和/或分布。在一些情况下，所公开的泛光灯控制器可以提供例如光的亮度（调光）和/或色彩的电子调整，由此允许如期望的那样进行调光和/或色彩混合/调谐。在更一般的意义上，并且根据实施例，与现有照明系统对照，如在此所描述的那样所配置的泛光灯的光输出的性质可以在无需机械运动的情况下被电调整。另外，如下面讨论那样，举例出一些来说，可以使用任何宽范围的有线和/或无线控制接口，诸如开关阵列、触敏表面或器件和/或计算机视觉系统（例如，其为例如姿势敏感的、活动敏感的和/或运动敏感的），来提供所公开的泛光灯的发射的控制。
根据一些实施例，所公开的泛光灯可以被配置为嵌灯（recessed light）、吊灯（pendant light）或壁灯（sconce）等，其可以被安装在例如顶棚、壁、地板、台阶或其它合适的表面上，如根据本公开将是明显的那样。在一些其它实施例中，所公开的泛光灯可以被配置为独立式照明器件，诸如台灯或落地灯。在一些其它实施例中，如在此所描述的那样所配置的泛光灯可以被安装在例如吊顶瓷砖上（例如2ft.×2ft.、2ft.×4ft.、4ft.×4ft.或更大）以用于吊顶栅格（grid）中的安装。根据本公开，大量其它合适的配置将是明显的。
如根据本公开将领会那样，根据一些实施例，如在此所描述的那样所配置的泛光灯可以提供能够容纳任何宽范围的照明应用和情形的灵活且可容易地适配的照明。例如，一些实施例可以提供可适配于小的和大的区域的任务的向下照明（downlighting）（例如具有可调整的分布和方向束的高强度）。一些实施例可以提供任意的很多种分布（例如窄、宽、不对称/倾斜、高斯、翼状（batwing）或其它被具体地构形的束分布）的重点（accent）照明或区域照明。通过对泛光灯的固态发射器器件的各种组合的强度进行接通/关断和/或调光，光束输出可以被调整，例如，以在给定表面上产生均匀光照，以利用光来填充给定的空间，或生成任何期望的区域照明分布。在一些情况下，泛光灯可以用于如期望的那样来创建点区域形状，诸如圆形或椭圆形、正方形或矩形（例如，其可以被用于填充角部区域）、星形、箭头或其它奇异的或定制的形状。一些实施例可以提供紧急照明或其它定向的照明。也就是说，所公开的泛光灯可以被配置为：沿着出口的路径提供运动投光灯（spotlight），从而路过者可以被引导到安全位置。这例如可以通过依次地激活位于与外壳相交的平面上的固态灯而同时允许泛光灯的其余固态灯以更低水平进行发射以提供其它期望的紧急光照来实现。根据本公开，大量其它合适的用途和应用将是明显的。
如根据本公开将进一步领会的那样，如在此所描述的那样所配置的泛光灯在一般意义上可以被看作能够在不要求泛光灯部件的机械运动的情况下产生高度地可调整的光输出的鲁棒、智能、多目的照明平台。例如，与利用更大运动机械部分的传统照明设计相比，一些实施例可以提供更大级别的光束可调性。例如，作为使用更长寿命的固态器件以及减少的安装、操作以及其它劳动力成本的结果，一些实施例可以实现成本上的减少。此外，根据一些实施例，如在此所描述的那样所配置的泛光灯的可伸缩性和定向可以变化以适配于特定的照明情形或应用（例如面朝下（诸如吊顶照明固定器、吊式照明固定器、台灯等）；面朝上（诸如瞄准顶棚的间接照明））。
系统架构和操作
图1A和图1B图解根据本公开的实施例所配置的泛光灯100。如可见那样，泛光灯100包括外壳110、外壳110的气室115内所布置的多个固态灯130以及与这些灯130耦接并且在外壳110的外部上所布置的一个或更多个可选热沉140。以下提供对这些的讨论。另外，如下面所讨论那样，根据一些实施例，泛光灯100可以被配置为以临时或持久方式安装在或另外地固定到安装表面10上，并且在一些这样的情况下，可以可选地包括支撑板20。
如之前说明的那样，泛光灯100包括外壳110，外壳110中具有定义气室115的中空空间。根据一些实施例，外壳110可以至少部分地用于：（1）保护或另外地收纳泛光灯100在气室115内的多个固态灯130（例如，在其中固态灯130被布置在外壳110的一个或更多个内部表面上的一些情况下）；和/或（2）帮助将热能传导离开泛光灯100的多个固态灯130而到达周围环境。为此，外壳110可以构造自诸如铝（Al）；铜（Cu）；黄铜；钢；掺杂有导热材料的化合物和/或聚合物（例如陶瓷、塑料等）和/或其组合等的多种材料中的任意材料。可以从其构造外壳110的其它合适的材料将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
针对给定的目标应用或最终用途可以按照期望那样来定制外壳110的几何形状。在一些实施例中，外壳110可以被配置有非平坦/弯曲的几何形状。在一些示例情况中，外壳110可以展现半球形几何形状（例如，象图1B所示的那样）。在一些其它示例情况下，外壳110可以展现截面半球形几何形状。在一些其它示例情况下，外壳110可以展现扁圆半球形几何形状。在一些实例中，如果外壳110的深度是另外地限制的（例如在其中气室115的深度的延展是不可能的或另外地不实际的情况下），则该类型的几何形状可以帮助为外壳110提供用于承载固态灯130的附加空间。用于外壳110的其它示例合适的弯曲几何形状包括：凹形、凸形、椭圆形、抛物线形、双曲线形和复杂抛物线形等。在一些其它实施例中，除了其它方面以外，外壳110还可以被配置有柏拉图实心类型几何形状（例如具有平坦面/侧），诸如三角形几何形状、矩形几何形状或梯形几何形状。在又一些其它实施例中，外壳110可以被配置为柱形、锥形、截锥形或其它中空的几何形状腔体。根据本公开，大量合适的配置将是明显的。
对于给定的目标应用或最终用途而言可以如期望的那样来定制外壳110的尺寸。例如，在一些实施例中，外壳110可以具有在大约2—10英寸的范围（例如大约2—4英寸、大约4—6英寸、大约6—8英寸、大约8—10英寸或大约2—10英寸的范围内的任何其它子范围）中的宽度/直径。在一些示例情况下，外壳110可以具有大约8英寸±2英寸的直径。在一些其它实施例中，外壳110可以具有大于大约10英寸（例如在大约10—20英寸、大约20—30英寸、大约30—40英寸、大约40—50英寸或更大的范围中）的宽度/直径。在更一般的意义上，外壳110的尺寸可以是变化的，例如，以与其要被安装到的特定安装表面10或其将要占据（例如在吊顶瓷砖上安装；从顶棚或其它头顶结构悬置；从壁、地板或台阶延伸；被配置为独立式或另外地便携式照明器件）的其它空间相称。用于外壳110的其它合适的大小将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
如先前说明那样，泛光灯100可以包括沿着外壳110的一个或更多个内部表面在气室115内所布置的多个固态灯130以及（可选地）在外壳110的一个或更多个外部表面上所布置的一个或更多个关联的热沉140。图2A-图2D图解根据本公开的实施例所配置的固态灯130和热沉140组装的若干视图。如可见那样，并且如以下讨论那样，给定的固态灯130可以包括：一个或更多个固态发射器131，布设在印刷电路板（PCB）133（或其它合适的中间物/衬底）上，并且与光器件组装132光学地耦接。在一些实例中，光器件132和（多个）固态发射器131可以被部署在固态灯130的头137内，或另外地由固态灯130的头137保护。另外，给定的固态灯130可以包括基底部分139，如下面讨论那样。可以针对给定的目标应用或最终用途如期望的那样来定制在泛光灯100中所利用的固态灯130的数量/密度。在一些情况下，同样可以利用热沉140的对应数量/密度。根据本公开，大量合适的配置将是明显的。
给定的固态发射器131可以是很多种半导体光源器件中的任意器件。一些合适的固态发射器131包括例如：发光二极管（LED）（例如，高亮度、双色、三色等）；有机发光二极管（OLED）；聚合物发光二极管（PLED）和/或其组合。另外，给定的固态发射器131可以被配置为：针对给定的目标应用或最终用途如期望的那样从任何谱带（例如，可见谱带、红外谱带、紫外谱带等）发射（多个）波长。一些实施例可以包括一个或更多个白色发光固态发射器131，而一些其它实施例可以包括一个或更多个多色固态发射器131（例如，双色LED、三色LED等）。此外，给定的固态发射器131可以如期望那样被封装或不封装，并且在一些情况下可以布设在印刷电路板（PCB）133或其它合适的中间体/衬底上，如根据本公开将是明显的那样。其它合适的固态发射器131配置将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
给定的固态灯130的PCB 133以及一个或更多个固态发射器131可以由基底部分139所支承或另外地承载。给定的固态灯130的基底部分139可以被配置为以各种方式与外壳110相接。例如，在一些情况下，固态灯130的基底部分139可以被配置为由外壳110中所形成的凹部或小孔容纳并且保持。为此，基底部分139可以是带螺纹的以使得从而其可以旋入到外壳110的壁中所形成的对应地带螺纹的凹部/小孔中。在一些其它情况下，基底部分139可以被配置为使用环氧树脂、胶带或其它合适的粘接剂粘附到外壳110，如根据本公开将是明显的那样。另外，给定的固态灯130的基底部分139可以被配置为与热沉140相接，如下面讨论那样。
基底部分139与外壳110的耦接可以帮助在PCB 133和其上所布设的一个或更多个固态发射器131与外壳110之间提供热通路。这可以帮助将（多个）固态发射器131所产生的热能导离，将热量耗散到周围环境。为此，给定的基底部分139可以构造自很多种导热材料中的任意材料。例如，在一些情况下，给定的基底部分139可以构造自金属，诸如：铝（Al）；铜（Cu）；银（Ag）；金（Au）；黄铜；钢和/或它们中的任何金属的合金。在一些其它情况下，给定的基底部分139可以构造自具有充足导热性的化合物（例如陶瓷）或聚合物（例如塑料）。可以从其构造给定的基底部分139的其它合适的材料将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
如从各图进一步可见那样，给定的固态灯130还包括与其一个或更多个固态发射器131耦接的光器件132。光器件132可以被配置为传送例如由关联的（多个）固态发射器131所发射的光的感兴趣的（多个）波长（例如可见、紫外、红外等）。在一些情况下，给定的固态灯130的光器件132可以包括如下的光学结构，所述光学结构包括很多种透明/半透明材料中的任意材料，诸如例如：聚合物（诸如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）或聚碳酸酯）；陶瓷（诸如蓝宝石（Al2O3）或钇铝石榴石（YAG））；玻璃和/或它们的任意组合。在一些情况下，给定的固态灯130的光器件132可以包括可以用于修改主用固态灯130的输出的电可控制的部件。例如，给定的光器件组装132可以包括一个或更多个电光可调谐透镜，电光可调谐透镜可以被电调整以使给定的固态灯130所输出的光束的（除其它属性之外的）角度、方向和/或大小变化。在一些情况下，给定的固态灯130的光器件132可以包括光学组件，诸如例如：反射器；扩散器；偏振器；亮度增强器和/或磷材料（例如，其将由此所接收到的光转换为不同波长的光）。如先前解释那样，给定的固态灯130的光器件组装132可以被装入于从基底部分139延伸的头137或另外地部署在从基底部分139延伸的头137内。用于给定的固态灯130的光器件132的其它合适的类型和配置可以取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
另外，如从各图可见那样，泛光灯100可以包括外壳110的外部表面上所布置的一个或更多个热沉140。如先前所说明那样，给定的固态灯130的基底部分139可以被配置为与热沉140相接。例如，在一些情况下，固态灯130的基底部分139可以被配置为通过外壳110的壁中所形成的小孔延伸，并且被热沉140中所形成的凹部或小孔所容纳或保持。为此，基底部分139可以是带螺纹的，以使得其可以旋入到热沉140的主体中所形成的对应的带螺纹的凹部/小孔中。在一些其它情况下，热沉140可以预先形成到外壳110中或另外地预先形成为外壳110的部分（例如热沉140和外壳110可以彼此集成）。在又一些其它情况下，可以在没有任何热沉140的情况下提供泛光灯100。根据本公开，大量合适的配置将是明显的。
基底部分139与热沉140的耦接可以帮助在PCB 133和其上所布设的一个或更多个固态发射器131与该热沉140之间提供热通路。这可以帮助将（多个）固态发射器131所产生的热能导离，将热量耗散到周围环境。为此，给定的热沉140可以构造自很多种导热材料中的任意材料。例如，在一些情况下，给定的热沉140可以构造自金属，诸如：铝（Al）；铜（Cu）；银（Ag）；金（Au）；黄铜；钢和/或它们中的任何金属的合金。在一些其它情况下，给定的热沉140可以构造自具有充足导热性的化合物（例如陶瓷）或聚合物（例如塑料）。可以从其构造给定的热沉140的其它合适的材料将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
如先前说明的那样，在一些实施例中，泛光灯100可以被配置为以临时或持久方式安装在或另外地固定到安装表面10。在一些情况下，泛光灯100可以被配置为被安装为凹入的照明固定器，而在一些其它情况下，泛光灯100可以被配置为吊灯型固定器、壁灯型固定器或可以被悬置或另外地从给定的安装表面10延伸的其它照明固定器。一些示例合适的安装表面10包括顶棚、壁、地板和/或台阶。在一些实例中，安装表面10可以是用于吊顶网格中的安装的（例如具有大约2ft.×2ft.、2ft.×4ft.、4ft.×4ft.等的面积的）吊顶瓷砖。然而，应注意，例如，泛光灯100无需被配置为安装在安装表面10上，并且相反在一些实例中可以被配置为独立式或另外地便携式照明器件，诸如台灯或落地灯。其它合适的配置将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
图3A和图3B图解根据本公开的实施例的安装表面10上所安装的泛光灯100。如可见那样，泛光灯100的外壳110可以被定位成与安装表面10的第一侧12a（例如后侧）相邻。在一些情况下，泛光灯100的外壳110可以处于与安装表面10直接物理接触，而在一些其它情况下，中间体（例如，诸如在下面讨论的可选支撑板20）可以被部署在外壳110与安装表面10之间。
如进一步可见那样，安装表面10可以具有形成于其中的小孔15，小孔15从安装表面10的第一侧12a到其第二侧12b穿过安装表面10的厚度。在一些实例中，安装表面10可选地可以具有多个这样的形成于其中的小孔15。例如，在其中外壳110被提供有伸长的几何形状（例如诸如扁圆半球形几何形状）或其中外壳110覆盖给定的安装表面10的足够大的部分（例如诸如如果泛光灯100尺寸足以覆盖吊顶瓷砖的面积）的情况下，这可能是可期望的。其中可以利用多个小孔15的其它情况根据本公开将是明显的。根据一些实施例，泛光灯100可以相对于安装表面10中的（多个）小孔15而被定位/对准，以使得固态灯130中的任何一个或更多个所发射的光在与给定的小孔15的周界的最小或另外地可忽略的重叠的情况下从泛光灯100显现，因此帮助确保灯130所发射的基本上所有光出射泛光灯100。
可以针对给定的目标应用或最终用途如期望的那样定制安装表面10的给定的小孔15的几何形状和大小。例如，在一些实例中，给定的小孔15可以被提供有基本上与外壳110的几何形状对应的几何形状（例如，如果外壳110基本上是半球形的，则关联的小孔15可以基本上是圆形的）；如果外壳110基本上是扁圆半球形的，则关联的小孔15可以基本上是椭圆形的等）。在一些情况下，给定的小孔15可以具有在大约1—7英寸的范围（例如大约1—3英寸、大约3—5英寸、大约5—7英寸或大约1—7英寸的范围中的任何其它子范围）中的宽度/直径。在一些示例情况中，小孔15可以具有大约4英寸±1英寸的直径。在一些其它情况下，给定的小孔15可以具有大于大约7英寸（例如在大约7—10英寸、大约10—13英寸、大约13—16英寸、大约16—19英寸或更大的范围中）的宽度/直径。在更一般的意义上，给定的小孔15的几何形状和尺寸可以是变化的，例如，以与外壳110的几何形状和尺寸以及泛光灯100的气室115内的固态灯130的特定布置相称。在一些情况下，小孔15可能在大小上小于外壳110内的固态灯130的分布面积。因此，在一些实例中，小孔15可能在大小方上小于泛光灯100的光场（例如，小于外壳110内的固态发射器131的物理分布面积）。另外，在一些实施例中，小孔15可以被配置为使得：泛光灯100的固态灯130所产生光束中的一个或更多个穿过通常位于小孔15内的焦点。用于安装表面10中所形成的给定的小孔15的其它合适的几何形状和尺寸将取决于给定的应用，并且根据本公开将是明显的。
在一些情况下，可选地可以与泛光灯100一起利用座圈（bezel）150。当被包括时，座圈150可以被定位成与安装表面10的第二侧12b相邻，并且可以被配置为驻留在给定的小孔15内和/或给定的小孔15周围。在其中利用座圈150的情况下，一个或更多个小孔155可以形成在其中，例如，与安装表面10中所形成的（多个）小孔15在质量、几何形状和/或尺寸上对应。另外，如根据本公开将领会的那样，在其它实施例中，座圈150替换地可以被提及为例如贴面（trim）、套环（collar）或隔板（baffle）。在一些情况下，小孔155可以在大小上小于外壳110内的固态灯130的分布面积。因此，在一些实例中，小孔155可以在大小上小于泛光灯100的光场（例如，小于外壳110内的固态发射器131的物理分布面积）。在一些情况下，小孔15（例如在安装表面10内形成）可以被提供有与（例如可选座圈150的）小孔155类似的几何形状和/或大小。另外，在一些实施例中，小孔155可以被配置为使得：泛光灯100的固态灯130所产生光束中的一个或更多个穿过通常位于小孔155内的焦点。用于可选座圈150及其一个或更多个小孔155的其它合适的配置、几何形状以及尺寸将取决于给定的应用，并且根据本公开将是明显的。
在一些实例中，光器件组装152可以被提供有安装表面10。光器件152可以被配置为传送例如由泛光灯100的固态灯130所发射的光的感兴趣的（多个）波长（例如可见、紫外、红外等）。在一些情况下，光器件152可以包括光学结构（例如窗口），光学结构包括很多种透明/半透明材料中的任意材料，诸如例如：聚合物（诸如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）或聚碳酸酯）；陶瓷（诸如蓝宝石（Al2O3）或钇铝石榴石（YAG））；玻璃和/或它们的任何组合）。在一些实例中，光器件152可以包括光学特征，诸如例如：抗反射（AR）涂层、扩散器、偏振器、亮度增强器和/或磷材料（例如，其将由此所接收到的光转换为不同波长的光）。在一些情况下，光器件152可以包括可以用于修改泛光灯100的固态灯130的输出的电可控制的部件。例如，光器件组装152可以包括电光可调谐透镜或可以被电调整以缩窄或加宽所累积的光分布的其它合适的聚焦光器件，由此贡献于使泛光灯100所输出的光束（除了其它属性之外的）束角度、束方向、束分布和/或束大小变化。在一些其它情况下，光器件组装152可以包括菲涅尔透镜或（例如部署有小孔155的）其它固定光器件，例如，以修改束分布。在一些实例中，光器件组装152可以被装入于可选地包括的（上面讨论的）座圈150或另外地部署在可选地包括的（上面讨论的）座圈150内。
在一些情况下，可选地可以与泛光灯100一起利用支撑板20，例如，以为泛光灯100提供附加结构支撑和/或热能耗散。当被包括时，支撑板20可以被定位成与安装表面10的第一侧12a相邻。针对给定的目标应用或最终用途，如期望的那样，外壳110和支撑板20可以是彼此相接的分离组件（例如，外壳110位于支撑板20上），或它们可以集成在一起作为单个工件（例如，支撑板20和外壳110构造自连续的材料工件）。在利用支撑板20的情况下，一个或更多个小孔25可以形成在其中，例如，与安装表面10中所形成的（多个）小孔15在质量、几何形状和/或尺寸上对应。这可以允许固态灯130中的一个或更多个所发射的光在与给定的小孔25的周界的最小或另外地可忽略的重叠的情况下从泛光灯100显现，因此帮助确保灯130所发射的基本上所有光出射泛光灯100。
支撑板20与外壳110（例如通过其与外壳110的相接或其与外壳110的集成）的耦接可以帮助在给定的固态灯130的PCB 133和一个或更多个固态发射器131与支撑板20之间提供热通路。这可以帮助将（多个）固态发射器131所产生的热能导离，将热量耗散到周围环境。为此，支撑板20可以构造自很多种导热材料中的任意材料。例如，在一些情况下，支撑板20可以构造自金属，诸如：铝（Al）；铜（Cu）；银（Ag）；金（Au）；黄铜；钢和/或任何这些金属的合金。在一些其它情况下，支撑板20可以构造自具有充足导热性的化合物（例如陶瓷）或聚合物（例如塑料）。可以从其构造支撑板20的其它合适的材料将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
如先前说明那样，泛光灯100的固态灯130可以单独地和/或彼此结合地被电控制，例如，以从泛光灯100提供高度地可调整的光发射。为此，泛光灯100可以包括或另外地与一个或更多个控制器200通信地耦接。例如，考虑图4A，图4A是根据本公开的实施例所配置的照明系统1000a的框图。这里，控制器200可操作地与泛光灯100的固态灯130 1-N（例如通过通信总线/互连）耦接。在该示例情况下，控制器200可以将控制信号输出到固态灯130中的任何一个或更多个，并且例如可以基于从以下讨论的一个或更多个控制接口202接收到的有线和/或无线输入来进行该操作。结果，泛光灯100可以以这样的方式被控制从而输出任意数目的输出束1-N，这些输出束可以针对给定的目标应用或最终用途如期望的那样在束方向、束角度、束大小、束分布、亮度/调光性和/或色彩上变化。
然而，本公开不限制于此。例如，考虑图4B，图4B是根据本公开另一实施例所配置的照明系统1000b的框图。这里，泛光灯100的每个固态灯130 1-N包括其自身的控制器200。在某种意义上，每个固态灯130可以被看作为有效地具有其自身的迷你控制器，因此为泛光灯100提供分布式控制器200。在一些实例中，给定的固态灯130的控制器200可以布设在例如PCB 133上。在该示例情况下，给定的控制器200可以将控制信号输出到泛光灯100的关联的固态灯130，并且例如可以基于从以下讨论的一个或更多个控制接口202接收到的有线和/或无线输入来进行该操作。结果，泛光灯100可以以这样的方式被控制从而输出任意数目的输出束1-N，这些输出束可以针对给定的目标应用或最终用途根据如期望的那样在束方向、束角度、束大小、束分布、亮度/调光性和/或色彩上变化。
根据一些实施例，给定的控制器200可以承载一个或更多个照明控制模块，并且可以被编程或另外地被配置为输出一个或更多个控制信号，例如，以调整如下的操作：（1）给定的固态灯130的一个或更多个固态发射器131；（2）给定的固态灯131的光器件132；和/或（3）安装表面10所承载的光器件组装152（例如在小孔15和/或可选的座圈150中）。例如，在一些情况下，给定的控制器200可以被配置为输出控制信号以控制束是导通还是断开，并且控制给定的固态灯130所发射的光的束方向、束角度、束分布和/或束直径。在一些实例中，给定的控制器200可以被配置为输出控制信号以控制给定的固态发射器131所发射的光的强度/亮度（例如调光、调亮）。在一些情况下，给定的控制器200可以被配置为输出控制信号以控制给定的固态发射器131所发射的光的色彩（例如混合、调谐）。因此，如果给定的固态灯130包括两个或更多个被配置为发射具有不同波长的光的固态发射器131，则控制信号可以用于调整不同固态发射器131的相对亮度以便改变固态灯130所输出的混合色彩。在一些情况下，给定的控制器200可以有线或无线地利用数字通信协议（诸如数字复用器（DMX）接口、Wi-FiTM协议、数字可寻址照明接口（DALI）协议、紫蜂（ZigBee）协议或任何其它合适的通信协议），如根据本公开将明显的那样。在又一些其它情况下，给定的控制器200可以被配置为终端块（terminal block）或其它的穿通（pass-through）以使得给定的控制接口202有效地与泛光灯100的单独的固态发射器131直接耦接。根据本公开，大量合适的配置将是明显的。
另外，如先前说明那样，可以使用任何宽范围的有线和/或无线控制接口202来提供泛光灯100的固态灯130的控制。例如，在一些实施例中，一个或更多个开关（例如开关阵列）可以被利用以单独地和/或彼此结合地控制泛光灯100的固态发射器131。给定的开关可以是例如滑动开关、旋转开关、拨动开关、按钮开关或任何其它合适的开关，如根据本公开将明显的那样。在一些实例中，一个或更多个开关可以可操作地与给定的控制器200耦接，给定的控制器200进而解释输入并且将期望的（多个）控制信号分布到泛光灯100的固态灯130的固态发射器131中的一个或更多个。在一些其它实例中，一个或更多个开关可以可操作地与固态发射器131直接耦接以直接地控制它们。
在一些实施例中，触敏器件或表面（诸如触摸板或具有基于触摸的用户接口的其它器件）可以被利用以单独地和/或彼此结合地控制泛光灯100的固态灯130的固态发射器131。在一些实例中，触敏接口可以可操作地与一个或更多个控制器200耦接，一个或更多个控制器200进而解释来自控制接口202的输入，并且将期望的（多个）控制信号提供给泛光灯100的固态发射器131中的一个或更多个。在一些其它实例中，触敏接口可以可操作地直接与固态发射器131耦接以直接地控制它们。
在一些实施例中，例如姿势敏感、活动敏感和/或运动敏感的计算机视觉系统可以被利用以单独地和/或彼此结合地控制泛光灯100的固态灯130的固态发射器131。在一些这样的情况下，这可以提供可以基于特定基于姿势的命令、所感测的活动或其它激励而自动地适配其光发射的泛光灯100。在一些实例中，计算机视觉系统可以可操作地与一个或更多个控制器200耦接，一个或更多个控制器200进而解释来自控制接口202的输入，并且将期望的（多个）控制信号提供给泛光灯100的固态发射器131中的一个或更多个。在一些其它实例中，计算机视觉系统可以可操作地与固态发射器131直接耦接以直接地控制它们。用于给定的控制器200和一个或更多个控制接口202的其它合适的配置和能力将取决于给定的应用并且根据本公开将是明显的。
如根据本公开将领会的那样，泛光灯100也可以可操作地与例如可以用在固态照明固定器中的其它部件（诸如功率转换电路（例如电镇流器电路，用以以期望的电流和电压将AC信号转换为DC信号以对固态器件供电）和驱动器电路等）耦接。另外，应注意，如在此所描述的那样所配置的泛光灯100不一定被禁止例如利用具有物理运动的机电组件。例如，在一些情况下，泛光灯100可以被配置以承载为反射表面提供可调整的聚焦的微机电系统（MEMS）镜阵列。（上面讨论的）固态灯130以及这些镜阵列可以被分布在外壳110的气室115内（例如其内部表面上），并且可以使固态灯130中的一个或更多个照射给定的镜阵列，这进而在泛光灯100之外的期望的方向上对光进行聚焦。用于泛光灯100的其它合适的可选机电组件将取决于给定的应用，并且根据本公开将是明显的。
另外，如先前说明那样，泛光灯100可以被配置为照明固定器，其可以被悬置或另外地延伸自给定的安装表面10（诸如吊型固定器、壁灯型固定器等）。例如，考虑图5，图5图解根据本公开另一实施例所配置的泛光灯100。如在该示例情况下可见那样，根据一些实施例，外壳110可以展现半球形几何形状，提供展现凸曲率的外部表面，并且多个固态灯130可以被布置在这样的外壳110的外部表面上。然而，如根据本公开将领会那样，外壳110不仅限制于所描绘的示例半球形几何形状，如在其它实施例中那样，外壳110可以被配置有上面参照图1A-图1B所讨论的各种类型的几何形状的任意形状（例如非平坦/弯曲的，诸如截面半球形、扁圆半球形、凹形、凸形、柱形、椭圆形、抛物线形、双曲线形、复杂抛物线形、柏拉图实心类型（诸如例如三角形、矩形、梯形、锥形、截锥形））。根据本公开，大量合适的配置将是明显的。
在一些实施例中，泛光灯100可以被配置为例如使得：没有两个泛光灯100的固态发射器131指向给定的入射表面上的同一点。因此，可以存在泛光灯100的固态灯130对于其在给定的入射表面上产生的束点的一对一映射。根据一些实施例，这种一对一映射可以提供在泛光灯100的光分布上的像素化控制。也就是说，泛光灯100可以能够输出可以（例如在强度上等）被操控的光束点的极性的、类似栅格的图案，例如类似显示器的像素的规则的矩形栅格。根据一些实施例，类似于显示器的像素，泛光灯100所产生的束点可以具有最小或另外地可忽略的重叠。根据一些实施例，这可以允许泛光灯100的光分布以与可以操控显示器的像素的方式相似的方式被操控，以创建光的不同的图案、点形状和分布。此外，泛光灯100可以展现其固态发射器131的光的角度分布的最小或另外地可忽略的重叠，并且因此光强分布可以针对给定的目标应用或最终用途如期望的那样（例如在强度上等）被调整。然而，如根据本公开将领会那样，根据一些实施例，泛光灯100也可以被配置为提供在同一点处指向两个或更多个固态发射器131（例如诸如当期望使用多个彩色固态发射器131的色彩混合时）。在更一般的意义上，并且根据一些实施例，固态灯130可以被安装在外壳110的给定的内部或外部表面上，以使得它们的定向提供来自泛光灯100的给定的期望的束分布。
根据本公开，大量实施例将是明显的。一个示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳；多个固态灯，布置在所述外壳上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射；以及控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为以提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。在一些情况下，所述外壳具有凹形内部表面，并且所述多个固态灯被布置在所述外壳的所述凹形内部表面上。在一些情况下，所述外壳具有多个平坦内部表面，并且所述多个固态灯被布置在所述多个平坦内部表面中的一个或更多个上。在一些实例中，所述外壳具有凸形外部表面，并且所述多个固态灯被布置在所述外壳的所述凸形外部表面上。在一些实例中，所述外壳具有多个平坦外部表面，并且所述多个固态灯被布置在所述多个平坦外部表面中的一个或更多个上。在一些情况下，所述泛光灯还包括：一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的外部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。在一些情况下，所述泛光灯包括：一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的内部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。在一些实例中，所述多个固态灯通过所述控制器而彼此独立地被电控制。在一些实例中，所述控制器被配置为：控制所述多个固态灯中的至少一个所发射的光的束方向、束角度、束直径、束分布、亮度和/或色彩中的至少一个。在一些情况下，所述控制器利用数字复用器（DMX）接口协议、Wi-Fi协议、数字可寻址照明接口（DALI）协议和/或紫峰（ZigBee）协议中的至少一个。在一些实例中，所述多个固态灯中的至少一个包括电光可调谐透镜，并且所述控制器被配置为控制该电光可调谐透镜。在一些情况下，所述多个固态灯中的至少一个包括发光二极管（LED），并且所述控制器被配置为控制该LED。在一些实例中，所述多个固态灯中的至少一个包括固定透镜、反射器、扩散器、偏振器、亮度增强器和/或磷材料中的至少一个。在一些情况下，所述泛光灯被配置为安装在包括吊顶瓷砖、顶棚、壁、地板或台阶的安装表面上。在一些情况下，所述泛光灯被配置为独立式照明器件。
另一示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳，具有一个或更多个内部表面；多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个内部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：一个或更多个发光二极管（LED），布设在印刷电路板（PCB）上；以及电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接；以及一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的外部表面上并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。在一些情况下，所述泛光灯还包括：控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接并且被配置为提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。在一些实例中，所述控制器被配置为在所述多个固态灯彼此独立的情况下对所述多个固态灯进行电控制。在一些情况下，所述控制器被布设在所述多个固态灯中的至少一个的PCB上，并且被配置为对该PCB上所布设的一个或更多个LED进行电控制。在一些实例中，所述泛光灯还包括：电光可调谐透镜，与所述多个固态灯光学地耦接，并且被配置为调整所累积的光分布。
另一示例实施例提供一种泛光灯，包括：外壳，具有一个或更多个外部表面；多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个外部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：布设在印刷电路板（PCB）上的一个或更多个发光二极管（LED）；以及电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接；以及一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的内部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。在一些情况下，所述泛光灯还包括：控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。在一些情况下，所述控制器被配置为：输出一个或更多个控制信号以在所述多个固态灯彼此独立的情况下对所述多个固态灯进行电控制。在一些实例中，所述控制器被布设在所述多个固态灯中的至少一个的PCB上，并且被配置为输出一个或更多个控制信号以对该PCB上所布设的一个或更多个LED进行电控制。在一些情况下，所述泛光灯还包括：电光可调谐透镜，与所述多个固态灯光学地耦接并且被配置为调整所累积的光分布。
已经为了图解和描述的目的而提出示例实施例的前面描述。并不意图穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。根据本公开，很多修改和变形是可能的。意图本公开的范围并非由该详细描述限制而是由所附权利要求限制。要求对于该申请的优先权的未来提交的申请可以以不同的方式要求所公开的主题并且通常可以包括如在此多样地公开或另外地展示的一个或更多个限制的任意集合。

Claims (25)

1. 一种泛光灯，包括：
外壳；
多个固态灯，布置在所述外壳上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射；以及
控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。
2. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述外壳具有凹形内部表面，并且其中，所述多个固态灯被布置在所述外壳的所述凹形内部表面上。
3. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述外壳具有多个平坦内部表面，并且其中，所述多个固态灯被布置在所述多个平坦内部表面中的一个或更多个上。
4. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述外壳具有凸形外部表面，并且其中，所述多个固态灯被布置在所述外壳的所述凸形外部表面上。
5. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述外壳具有多个平坦外部表面，并且其中，所述多个固态灯被布置在所述多个平坦外部表面中的一个或更多个上。
6. 如权利要求1所述的泛光灯，还包括：一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的外部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
7. 如权利要求1所述的泛光灯，还包括：一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的内部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
8. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述多个固态灯被独立于彼此地由所述控制器进行电控制。
9. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述控制器被配置为：控制所述多个固态灯中的至少一个所发射的光的束方向、束角度、束直径、束分布、亮度和/或色彩中的至少一个。
10. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述控制器利用数字复用器DMX接口协议、Wi-Fi协议、数字可寻址照明接口DALI协议和/或紫蜂ZigBee协议中的至少一个。
11. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述多个固态灯中的至少一个包括电光可调谐透镜，并且其中，所述控制器被配置为控制所述电光可调谐透镜。
12. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述多个固态灯中的至少一个包括发光二极管（LED），并且其中，所述控制器被配置为控制所述LED。
13. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述多个固态灯中的至少一个包括固定透镜、反射器、扩散器、偏振器、亮度增强器和/或磷材料中的至少一个。
14. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述泛光灯被配置为：安装在包括吊顶瓷砖、顶棚、壁、地板或台阶的安装表面上。
15. 如权利要求1所述的泛光灯，其中，所述泛光灯被配置为独立式照明器件。
16. 一种泛光灯，包括：
外壳，具有一个或更多个内部表面；
多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个内部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：
一个或更多个发光二极管（LED），布设在印刷电路板（PCB）上；以及
电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接，
以及
一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的外部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
17. 如权利要求16所述的泛光灯，还包括：控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。
18. 如权利要求17所述的泛光灯，其中，所述控制器被配置为在所述多个固态灯彼此独立的情况下对所述多个固态灯进行电控制。
19. 如权利要求17所述的泛光灯，其中，所述控制器被布设在所述多个固态灯中的至少一个的PCB上，并且被配置为：对该PCB上所布设的一个或更多个LED进行电控制。
20. 如权利要求16所述的泛光灯，还包括：电光可调谐透镜，与所述多个固态灯光学地耦接，并且被配置为调整所累积的光分布。
21. 一种泛光灯，包括：
外壳，具有一个或更多个外部表面；
多个固态灯，被布置在所述外壳的所述一个或更多个外部表面上，其中，所述多个固态灯所发射的光展现固态灯对于由此所产生的束点的一对一映射，并且其中，所述多个固态灯中的至少一个包括：
一个或更多个发光二极管（LED），布设在印刷电路板（PCB）上；以及
电光可调谐透镜，与所述一个或更多个LED光学地耦接，
以及
一个或更多个热沉，被布置在所述外壳的内部表面上，并且通过所述外壳的壁与所述多个固态灯耦接。
22. 如权利要求21所述的泛光灯，还包括：控制器，与所述多个固态灯中的至少一个通信地耦接，并且被配置为提供在所述泛光灯的光分布上的像素化控制。
23. 如权利要求22所述的泛光灯，其中，所述控制器被配置为输出一个或更多个控制信号以在所述多个固态灯彼此独立的情况下对所述多个固态灯进行电控制。
24. 如权利要求22所述的泛光灯，其中，所述控制器布设在所述多个固态灯中的至少一个的PCB上，并且被配置为输出一个或更多个控制信号，以对该PCB上所布设的一个或更多个LED进行电控制。
25. 如权利要求21所述的泛光灯，还包括：电光可调谐透镜，与所述多个固态灯光学地耦接，并且被配置为调整所累积的光分布。
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