CN105492821A

CN105492821A - 发光设备

Info

Publication number: CN105492821A
Application number: CN201480037883.1A
Authority: CN
Inventors: J.M.蒂斯森; S.M.博伊
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2016-04-13
Also published as: US20160369972A1; JP2016526767A; WO2015000864A9; WO2015000864A1; EP3025089A1

Abstract

提供了一种可以被安装在天花板中的发光设备（1）。所述发光设备（1）包括光学反射层（11）和光透射层（12），这两者被布置成以使得在其间形成了空间。在该空间中，光源（10a，10b）和反射器（13a，13b）被布置成以使得由光源（10a，10b）发射的光由反射器（13a，13b）重定向，并且主要向着光学反射层（11）的反射侧（14）被发射。反射器（13a，13b）被布置成将光的一部分直接向着光透射层（12）发射。此外，反射器（13a，13b）可以包括光学镜面部分（20a，20b，31）和光学漫射部分（18,32,33,34,35），其被布置成以使得反射器（13a，13b）的较大表面份额包括更接近光学反射层（11）的漫射表面部分。

Description

发光设备

技术领域

本发明涉及发光设备。

背景技术

在现代建筑物中，例如在天花板中使用的建筑物元件需要与关于例如声学和照明相关的各种功能相容。这样的建筑物元件的示例可以是具有诸如声学和视觉属性之类的某些期望属性的天花板镶板。

当例如在声学镶板中提供照明设备时，可能难以在保持期望的声学属性的同时实现均匀照明。因此，合期望的是，提供可以提供消音和均匀照明的改进的发光镶板。

发明内容

鉴于现有技术的以上提及的以及其他缺点，本发明的一般目的在于提供一种提供均匀照明的改进发光设备。

按照本发明的第一方面，提供了一种发光设备，其包括：光学反射层，其具有光学反射侧；光透射层，其被布置成基本上与光学反射层的光学反射侧平行并且与其间隔开；光源，其被布置在光学反射层和光透射层之间的空间中；以及反射器，其被布置在光学反射层的光学反射侧和光源之间，并且以由光源发射的光被向着光学反射层的光学反射侧发射的方式来配置，其中所述反射器被进一步以来自光源的光的一份额被反射器直接向着光透射层反射的方式来配置。

发光设备被配置使得由光学反射层接收的光被从光学反射层向着光透射层反射。

光源可以包括一个或者数个照明单元。被包括在光源中的照明单元可以有利地是固态照明单元，其中光通过电子和空穴的重新组合而生成。固态光源的示例包括LED和半导体激光器。

所述的光透射层可以被布置成基本平行于光学反射层应该被解释为光透射层还可以相对于光学反射层轻微地倾斜。本领域技术人员认识到，不要求光透射层精确地平行于光学反射层，以用于提供本发明的各种实施例的有利效果。此外，光透射层可以是平面、曲面、圆形或者具有诸如自由形态的形状之类的任何其他适当形状，而同时仍然被布置成基本上平行于光学反射层。

本发明基于这样的认识，即：提供均匀光的发光设备可以通过具有由中间空间所分离的光学反射层和光透射层的配置来实现，而反射器被布置在该空间中。面对光透射层的光学反射层的表面是光学反射性的，并且中间空间充当用于由光反射层反射的光的混合室。反射器被布置成使得由光源发射的光主要被向着光学反射层引导，这提供由发光设备发射的光的改进的均匀性，以及提供减少的眩光。然而，反射器被进一步布置以及配置以使得从光源发射的光的一份额被直接发射向光透射表面。这意味着并非是由反射器重定向的所有光束都被向着光学反射层重定向，而是一些光束由反射器直接向着光透射层反射。以这种方式，来自光透射层的发射的光的均匀性由于在反射器和光学反射层之间的边界处减小的对比而得以进一步改进。

在各种实施例中，反射器包括第一表面部分和第二表面部分，所述第二表面部分比所述第一表面部分更接近光源，其中由第一表面部分向着光透射层反射的光的份额大于由第二表面部分向着光透射层反射的光的份额。换言之，比起如果所发射的光是从较远离光学反射层的表面部分被反射的，如果所发射的光是从较接近光学反射层的反射器的表面部分中被反射的，则由光源发射的更多的光或者光的较高份额可以被反射器直接反射向光透射层。这样，在反射器和光学反射层之间的对比可以被进一步减小，其有利地进一步改进了均匀性。

在一些实施例中，反射器包括光学镜面和光学漫射表面部分，其中漫射表面的表面份额随着在垂直于光透射层的平面中离光源的增大距离而增大。镜面反射表面是其中反射光具有等于光入射角度的反射角的表面，与其中具有给定入射角的入射光被反射到宽角度范围中的漫反射相反。相应地，通过使用漫射表面，光的一份额可以从反射器反射向光透射层，其中在反射器将是镜面的情况下，光仅仅向着光学反射层被反射。表面份额应该被理解为总表面面积的一部分，诸如总面积的某个百分比。此处，漫射表面的表面份额是由漫射表面覆盖的总表面面积的某个百分比。此外，漫射表面的表面份额随着在垂直于光发射层的平面中离光源增大的距离而增大意味着总面积中是漫射的百分比朝着光学反射层增大。

按照各种实施例，反射器包括光学镜面部分和光重定向表面部分，其被配置成将光直接反射向光透射层，其中所述光重定向的表面份额随着在垂直于光透射层的平面中离光源的增大的距离而增大。光重定向表面部分可以是显微透镜或者反射器，其被布置以使得其直接向着光透射层重定向几乎所有反射光。这有利地使得能实现对于重定向光的另外配置。

在各种实施例中，反射器可以包括以随着在垂直于光透射层的平面中离光源增大的距离而增大的光学漫射材料的表面份额的型式而被提供在光学镜面反射器基部上的光学漫射材料。这有利地使能实现反射器的另外配置。例如，漫射材料的漫射属性可以在光学漫射材料的表面份额内变化。这使能实现以多于一个步骤从暗到亮的照明条件转变。漫射材料可以不具有直的边缘，但是例如是正弦波边缘或者楔形边缘，以减少在已覆盖和未覆盖的基部反射器之间的边缘处得到直线。

可替换地，反射器包括以随着在垂直于光透射层的平面中离光源增大的距离而减小的光学镜面材料的表面份额的型式而被提供在光学漫射反射器基部上的光学镜面材料。

按照另外的实施例，反射器包括光学镜面表面，其包括处于具有随着在垂直于光透射层的平面中离光源的增大的距离而增大的表面份额的型式的孔，并且其中，光学漫射材料被布置在光学镜面表面后面。在该实施例中，光学漫射材料可以被布置成使得由光源发射的光的一些被漫射材料反射。光学漫射材料可以被布置成接触于与光学镜面表面相反的一侧，以使得孔由漫射材料所覆盖。在该配置中，光学反射层可以有利地基本上遵循反射器的形状，并且包括光学漫射材料。可替换地，光学反射层限定了反射器的形状。漫射材料可以例如是MCPET、Reftelas、白涂漆钢或者具有漫射白反射表面的光学反射层。在一个配置中，镜面表面可以是被粘合到漫射表面上、具有例如抛物型形状的镜面反射膜，诸如例如3MESR膜。

可替换地，反射器包括光学漫射表面，其包括处于具有随着在垂直于光透射层的平面中离光源的增大的距离而减小的表面密度的型式的孔，并且其中光学镜面材料被布置成在光学漫射表面后面。类似地，在该配置中，光学反射层可以有利地基本上遵循反射器的形状。在该情况下，光学反射层可以包括镜面表面。

反射器可以包括抛物线状截面，并且光源可以被布置成与反射器的焦点相偏移。这样的反射器形状提供了对于由光源发射向光学反射层的反射表面的光的高效和均匀重定向。如果光源被布置成与抛物线状反射器的焦点/焦线相偏移，则尤其是这种情况。

按照本发明的各种实施例，光透射层可以是光学漫射层，借此可以实现发射光的改进的均匀性。

按照本发明的一个实施例，光学反射层可以是吸音层，并且光透射层可以是空气可穿透的，以允许声压波到达吸音层。吸音层可以有利地由能够吸收声波的材料制成，诸如多孔材料。这样的多孔材料的一个示例是玻璃绒。此外，吸音层可以有利地被提供为基本上片状的吸音层。而且，光透射层可以有利地由纺织品、纸或者非纺织的玻璃材料制成。

可替换地或者组合地，光透射层可以是柔性的以允许在基本上没有空气穿过光透射层的情况下压力波的透射。

而且，按照各种实施例，发光设备可以被配置用于在天花板中安装。为了该目的，发光设备可以进一步包括用于允许在发光设备的光透射层背朝天花板的情况下发光设备到天花板的附接的结构。

按照本发明的发光设备的各种实施例可以有利地被包括在用于安装在天花板中的发光设备中，其进一步包括用于允许在发光设备的光透射层背朝天花板的情况下发光设备到天花板的附接的结构。

附图说明

现在将参考示出了本发明的示范性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其他方面，其中：

图1示意性地示出按照本发明的发光设备的实施例的示范性应用；

图2图示了按照本发明的发光设备的示范性实施例；

图3a-d图示了按照各种实施例的示范性反射器；以及

图4图示了按照实施例的示范性反射器。

具体实施方式

在以下描述中，本发明主要参考发光天花板镶板进行描述，所述发光天花板镶板具有沿着镶板边缘布置的集成LED带以及反射器，反射器将来自LED的光向着光学反射层的反射侧引导并且直接向着光透射层引导反射的光的一份额。

然而，应该指出的是，这不以任何方式限制了本发明的范围，本发明等同地适用于其他应用和其他照明设备，诸如发光壁镶板、发光天花板镶板，而不一定具有作为吸音层的光学反射层。此外，光源可以是任何其他光源，诸如另一半导体光源或者荧光光源。

图1示意性地图示了采用按照本发明的、被布置在房间3中的天花板中、除了其他常规天花板镶板2之外的发光镶板1的形式的发光设备的实施例的示范性应用。发光镶板1的配置现在将参考图2进行描述。

参考图2，发光镶板1包括第一光源10a和第二光源10b、第一反射器13a和第二反射器13b、以吸音层11的形式提供的光学反射层11、和光透射层12。当使用吸音层11时，发光镶板1可以被称为声学镶板。

吸音层11和光透射层12被平行布置，以使得中间空间19被形成在吸音层11和光透射层12之间。光源10a-b和反射器13a-b被布置在中间空间19中。

可以有利地以诸如玻璃绒之类的吸音材料形成的吸音层11具有面向光源10a-b的光学反射侧14。

在当前图示的示例实施例中，第一光源10a包括被布置在细长载体15a上的多个发光二极管（LED）21（这些LED中只有一个由参考数字指示，以避免使图杂乱）。类似地，第二光源10b包括被布置在细长载体15b上的多个发光二极管（LED）22（这些LED中只有一个由参考数字指示，以避免使图杂乱）。载体15a-b例如可以是印刷电路板、电线阵列或者网格。

反射器13a、13b中的每个具有面向光源10a、10b的镜面反射表面20a、20b，并且被布置成主要将从光源10a、10b发射的光重定向到吸音层11的光学反射侧14。反射器13a、13b中的每个具有与吸音层相邻的第一端9（仅仅在反射器13a上指示）。此外，反射器每个包括在光学镜面表面20a、20b上的光学漫射部分18（这些光学漫射部分18中只有一个由参考数字指示，以避免使图杂乱），其被布置成使得发射光的一份额被直接发射向光透射层12。反射器13a-b进一步被布置成使得与越远离吸音层11相比，越接近吸音层11，反射光的越高份额被直接重定向到光透射层12。光学漫射部分18还可以是光重定向表面部分18。将进一步参考图3解释反射器。

光透射层12在图2中示意性地示出为光漫射片，其例如可以由纺织品、纸或者玻璃纤维制成。然而，应该指出的是，光透射层12可以被配置成执行除了漫射由LED21、22发射的光之外的其他或者另外的功能。例如，光透射层12可以是用于控制由发光镶板1输出的光的空间分布的棱镜片。例如，其可以合期望地避免眩光。光透射层12可以进一步被配置成使得其有益于发光镶板1的声学性能。

最后，发光镶板1包括用于固定吸音层11、光透射层12和光源10a-b的相对位置并且用于将发光镶板1保持在一起的框架28。框架28可以例如是金属的，或者可以由适当的塑料材料制成。现在将参考图3描述反射器布置。

现在参考图3a，抛物线状反射器30包括光学镜面表面部分31和光学漫射表面部分32。光学漫射表面部分32被布置成以使得较接近于相邻吸音层11的第一端9的反射器表面的较大表面份额由光学漫射表面32组成。在所图示的实施例中，光学漫射部分32以点型式示出。然而，点可以例如由具有变化宽度的线35（图3d）、具有变化节距的线34（图3c）、曲线、自由形态图33（例如，图3b）来替换。漫射部分18、32、33、34、35可以由印刷制成，或者通过添加第二材料制成。例如，可添加漫射材料例如玻璃纤维织物到镜面反射器基部。此外，漫射材料的属性可以随着在反射器上的位置而变化，例如，靠近吸音层11的更多漫射，到更靠近LED22的更少漫射。

现在参考图4，抛物线状反射器44包括具有孔43（这些孔中只有一个由参考数字指示，以避免使图杂乱）的光学镜面表面42，其被布置为使得越远离LED22，反射器44的越大表面份额包括有孔。在图示的实施例中，吸音层41被形成，以使得其基本上遵循反射器44的形状。在反射器44后面的吸音层41包括光学漫射表面45，其可以接收由LED22穿过孔发射的光，并且将接收到的光的一份额重定向到光透射层12。在此情况下，镜面表面42可以是粘合到涂漆钢上的镜面反射器膜，诸如3MESR膜。漫射材料可以例如是MCPET、Reftelas、白涂漆钢或者具有漫射白反射表面的吸音层41。

附加地，对于所公开实施例的改变可以被技术人员在实践所要求保护的发明时从附图、公开内容和附图的研习中理解和实现。例如，诸如透镜或者反射器之类的光学元件可以被添加到反射器，并且被放置，以使得其将由LED发射的光直接重定向到光透射表面。在各种实施例中，不是添加漫射表面部分，可以使用漫射反射器基部，并且可以添加镜面表面部分，只要更接近于LED的表面份额比在更远离的表面部分中具有更多的镜面表面部分。例如，可以使用具有孔的漫射表面基部，其具有覆盖孔的在漫射基部之后的镜面表面。此外，吸音层的形状可被制成以限定反射器的形状，特别是在其中使用了光学镜面或者光学漫射表面中的孔的实施例中。

在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或者步骤，而不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。某些措施在相互不同的从属权利要求中陈述的单纯事实不指示这些措施的组合不能得以利用。

Claims

1.一种发光设备（1），其包括：

-光学反射层（11），其具有光学反射侧（14）；

-光透射层（12），其被布置成基本平行于光学反射层（11）的光学反射侧（14），并且与光学反射层（11）的光学反射侧（14）间隔开；

-光源（10a，10b），其被布置在光学反射层（11）和光透射层（12）之间的空间中；以及

-反射器（13a，13b），其被布置在光学反射层（11）的光学反射侧（14）和光源（10a，10b）之间，并且以如下这样的方式被配置：由光源（10a，10b）发射的光被向着光学反射层（11）的光学反射侧（14）反射，

其中反射器（13a，13b）以如下的方式进一步被配置：由光源（10a，10b）发射的光的一份额由反射器（13a，13b）直接向着光透射层（12）反射。

2.按照权利要求1所述的发光设备（1），其中反射器（13a，13b）包括第一表面部分和第二表面部分，第二表面部分比第一表面部分更接近光源（10a，10b），其中由第一表面部分向着光透射层（12）反射的光的份额大于由第二表面部分向着光透射层（12）反射的光的份额。

3.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中所述反射器（13a，13b）包括光学镜面表面部分（20a，20b）和光学漫射表面部分（18），其中光学漫射表面的表面份额随着在垂直于所述光透射层（12）的平面中离光源（10a，10b）的增大的距离而增大。

4.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中所述反射器（13a，13b）包括被配置成将光直接向着光透射层（12）反射的光重定向表面部分（18）以及光学镜面表面部分（20a，20b），其中光重定向表面部分（18）的表面份额随着在垂直于光透射层（12）的平面中离光源（10a，10b）的增大的距离而增大。

5.按照权利要求3所述的发光设备（1），其中所述反射器（13a，13b）包括光学漫射材料（18），光学漫射材料（18）以如下这样的型式被提供在光学镜面反射器（20a，20b）基部上：具有随着在垂直于光透射层（12）的平面中离光源（10a，10b）的增大的距离而增大的光学漫射材料（18）的表面份额。

6.按照权利要求3所述的发光设备（1），其中所述反射器（13a，13b）包括以如下这样的型式被提供在光学漫射反射器基部上的光学镜面材料：具有随着在垂直于光透射层（12）的平面中离光源（10a，10b）的增大的距离而减小的光学镜面材料的表面份额。

7.按照权利要求3所述的发光设备（1），其中所述反射器（44）包括光学镜面表面（42），光学镜面表面（42）包括处于具有随着在垂直于光透射层（12）的平面中离光源（10a，10b）的增大的距离而增大的表面份额的型式的孔（43），并且其中光学漫射材料（45）被布置在光学镜面表面（42）后面。

8.按照权利要求3所述的发光设备（1），其中所述反射器包括光学漫射表面，光学漫射表面包括处于具有随着在垂直于光透射层的平面中离光源的增大的距离而减小的表面密度的型式的孔，并且其中光学镜面材料被布置在光学漫射表面后面。

9.按照权利要求2所述的发光设备（1），其中反射器（13a，13b）是光学镜面反射器。

10.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中光学反射层（41）基本上遵循反射器（44）的形状。

11.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中反射器（13a，13b）包括抛物线状截面，并且其中光源（10a，10b）被布置成与反射器（13a，13b）的焦点偏移。

12.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中光源（10a，10b）包括多个发光二极管（21,22）。

13.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中光学反射层（11）是吸音层，并且其中光透射层（12）是空气可穿透的，以允许声压波到达吸音层。

14.按照权利要求1或者2所述的发光设备（1），其中所述反射器（13a，13b）是在平行于所述光透射层（12）的平面中的细长的反射器。

15.按照权利要求1所述的发光设备（1），其中所述光透射层（12）是光学漫射层。