CN113825945A

CN113825945A - 减少眩光的照明

Info

Publication number: CN113825945A
Application number: CN202080036028.4A
Authority: CN
Inventors: 艾畦
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-12-21
Also published as: US20220252775A1; WO2020229481A1; EP3969809A1; JP2022533079A

Abstract

本发明公开了一种照明结构（100），其包括具有平面部（110）和空腔部（106）的发光面板（102）。光学器件（104）设置在空腔部（106）的空腔（108）内，其中空腔部（106）的开口（112）被平面部（110）包围，其中光学器件（104）的位置远离空腔部（106）的开口（112），以将来自光源（202）的光的第一部分朝向空腔部（106）的开口（112）传输，并将光的第二部分传输到平面部（110）中。

Description

减少眩光的照明

技术领域

本公开总体上涉及照明，特别涉及减少来自照具的光源的眩光。

背景技术

由照具提供的光导致的眩光可能是视觉不适的来源。一般来说，眩光可能与照具的光源所提供的光的强度水平的对比度有关。例如，当照具提供光时，照具的不同部分处的光强度水平的巨大差异可能造成眩光。为了说明，当来自光源的光离开照具时，照具靠近光源的位置和照具的其他位置之间的光强度水平的巨大差异可能导致造成视觉不适的眩光。例如，离开照具的光学器件的光可能具有比在光学器件周围的照具的背景区域明显更高的强度水平。在一些情况下，人所经历的视觉不适的水平可能取决于人相对于照具的不同区域的视角。因此，通过减少照具处的光的强度水平的差异来减少眩光的解决方案可能是期望的。

附图说明

现在将对所附各图进行参考，这些图不一定是按比例的，并且其中：

图1是根据示例实施例的照明结构的底部透视图；

图2是根据示例实施例的图1的照明结构的截面视图；

图3是根据示例实施例的图1的照明结构的另一截面视图；

图4是根据示例实施例的包括角度参数的图3中所示照明结构的截面视图；

图5是根据示例实施例的包括图1的照明结构的照具；

图6是根据示例实施例的包括多个光学器件的照明结构的底部透视图；

图7是根据示例实施例的包括图6的照明结构的照具；

图8是根据另一示例实施例的照明结构的底部透视图；

图9是根据示例实施例的图8的照明结构的截面视图；

图10是根据示例实施例的图8的照明结构的另一截面视图；

图11图示了根据示例实施例的包括多个光学器件的照明结构的背侧；

图12是根据示例实施例的多面板照明结构的底部透视图；

图13是根据示例实施例的图12的多面板照明结构的分解视图；

图14是根据示例实施例的图12的多面板照明结构的截面视图；

图15是根据示例实施例的包括多个光学器件的多面板照明结构的底部透视图；以及

图16是根据示例实施例的包括图15的多面板照明结构的照具。

附图仅图示了示例实施例，并因此不应被认为是对范围的限制。附图中所示的元件和特征不一定是按比例的，相反，重点放在清楚地说明示例实施例的原理上。另外，某些尺寸或放置可能被夸大，以帮助在视觉上传达这些原理。在附图中，多个附图中使用的相同附图标记可以表示类似的或对应的但不一定完全相同的元件。

具体实施方式

在以下段落中，将参考附图通过示例的方式进一步详细描述特定实施例。在本说明书中，省略或简要描述了众所周知的组件、方法和/或处理技术。此外，对实施例的各种（多个）特征的引用不表明所有实施例都必须包括所引用的（多个）特征。

现在转到各图，描述了特定的实施例。图1是根据示例实施例的照明结构100的底部透视图。例如，如图1中所示，照明结构100可以被定向成面向由包括照明结构100的照具照亮的区域（例如，地面）。在一些示例实施例中，照明结构100包括发光面板102和光学器件104（例如，气泡型（bubble）光学器件）。发光面板102可以包括空腔部106和平面部110。空腔部106的开口112可以被平面部110包围。例如，平面部110可以形成空腔部106的开口112的周边。如图1中所示，空腔部106可以形成在平面部110中。

在一些示例实施例中，光学器件104设置在空腔部106的空腔108内。例如，光学器件104可以定位在空腔108内，远离空腔部106的开口112。光学器件104可以被定位成使得光学器件104在图1中所示的照明结构100的取向上的最低端在空腔部106的开口112上方。为了说明，离开光学器件104的一些光通过与平面部110共享的空腔部106的壁被引导朝向并进入平面部，并且离开光学器件104的一些光被引导朝向并穿过开口112至照明结构100下方的区域。

在一些示例实施例中，空腔部106的壁可以在光学器件104的一个或多个侧面上倾斜。例如，当空腔部106的壁朝着空腔部106的开口112延伸时，该壁可以远离光学器件104而倾斜。与非倾斜壁相反，空腔部106的倾斜壁可导致开口112比空腔108相对更大，这允许离开光学器件104的相对较大部分的光穿过开口112而不受空腔部106的壁的阻碍。与具有非倾斜壁的空腔部的开口相反，开口112的相对较大的大小最小化了由照明结构100提供给照明结构100下方区域的照明的减少，同时截止一部分光以减少眩光。

因为光学器件104定位在空腔108内，所以离开光学器件104的一部分光通过空腔部106的壁进入平面部110。因为通过空腔部106的壁进入平面部110的一些光通过平面部110的表面朝向照明结构100下方的区域发射，所以光学器件104和平面部110之间的对比度降低，同时最小化照明结构100的总光输出的降低。这种降低的对比度可以导致观看照明结构100的人体验的眩光减少。当人以（光学器件104从直接视野中被隐藏在空腔部106内的）视角观看照明结构100时，眩光的减少可能更明显，换句话说，以最宽的角度发射光。

在一些示例实施例中，发光面板102可以由半透明材料（诸如聚碳酸酯或另一种合适的材料）制成。在一些示例实施例中，光学器件104可以由聚碳酸酯或另一种合适的材料制成。在一些示例实施例中，发光面板102和光学器件104可以使用诸如模制的方法制成。在一些示例实施例中，光学器件104可以作为单个结构与发光面板102一体形成。替代地，发光面板102可以通过机械装置或使用粘合剂附接到光学器件104。在一些替代实施例中，发光面板102和光学器件104可以具有与所示不同的形状和相对尺寸，而不脱离本公开的范围。作为非限制性示例，例如，发光面板102可以是三角形、圆形、椭圆形等。作为非限制性示例，光学器件104可以具有多个表面、截面、曲线、高度、宽度等。

图2是根据示例实施例的图1的照明结构100的截面视图。图3是根据示例实施例的图1的照明结构100的另一截面视图。参考图1-图3，在一些示例实施例中，由光源202发射的光可以在许多方向上离开光学器件104，包括图2和图3中用虚线箭头示出的说明性示例方向。例如，光源202（例如，LED光源）可以在照明结构100的背侧上紧密耦合到光学器件104，使得光源202发射的光通过光学器件104而离开。离开光学器件104的一些光穿过开口112，而一些光进入平面部110。例如，一些光可以通过空腔部106的壁210的截面302、304进入平面部110。一般来说，离开光学器件104的一些光可以在光学器件104面向空腔部106的壁210的所有侧面上进入平面部110。

在一些示例实施例中，进入平面部110的一些光可以通过平面部110的前表面204离开平面部110，如图2和图3中由从平面部110向下延伸的粗箭头说明性地示出。例如，平面部110的前表面204可以包括图案和/或平面部110可以包括漫射材料，该漫射材料使得和/或促进进入平面部110的一些光通过前表面204朝向照明结构100下方的区域发射。可以定位在平面部110的背部表面206处的反射材料也可以朝向前表面204反射回光。

在一些示例实施例中，发光面板102可以具有允许空腔部106具有高度H的厚度T，使得光学器件104的底端部分208（例如，最低尖端）完全在空腔部106内侧。例如，通过将光学器件104的底端部分208完全放置在空腔部106内侧，离开光学器件104的一些光可以被空腔部106的壁210截止。

图4是根据示例实施例的包括角度参数的图3中所示照明结构的截面视图。参考图1-图4，在一些示例实施例中，随着空腔部106的壁210朝着开口112向下延伸，壁210可以在光学器件104的一个或多个侧面上倾斜。例如，一些截面（诸如壁210的截面302、304）可以是倾斜的，而空腔部106的壁210的一个或多个其他截面可以是基本垂直的。替代地，空腔部106的壁210可以在光学器件104面向壁210的所有侧面上倾斜。

在一些示例实施例中，空腔部106的壁210的倾斜程度可以影响实现的眩光减少量。例如，壁210的相对较小的倾斜可以比壁210的相对较大的倾斜导致更多的眩光减少。为了说明，壁210的太小的倾斜可能截止太多离开光学器件104的光，并且可能导致整体光分布受损。另一方面，壁210的太大的倾斜可能导致相对小的眩光减少，并导致通过平面部分110离开的光较少，因为离开光学器件104的光的较小部分被壁210截止。

光学器件104（例如气泡型光学器件）相对于底端部分208的截止角α可以被定义为在不接触空腔部106的壁210的情况下从光学器件104的底端部分208发射的最高角度光线。只要截止角α不为零，就可以实现眩光的减少，因为离开光学器件104的一些光被空腔部106的壁210截止并进入平面面板110。

在一些示例实施例中，照明结构100可以被设计成通过改变开口112的凹陷深度h和开口大小d中的一个或两个（例如，距中心线、和开口112周边上的位置的水平距离，或者当开口112是圆形时的半径）来具有光学器件104的特定截止角α。例如，下面的等式（1）可以用于计算截止角α。

α = arctan (d/h) 等式1

光学器件104上其他点处的截止角可以以与截止角α相似的方式定义，并且可以用于设计照明结构100。光学器件104的一个或多个侧面上的壁210的角度β可以被定义为斜线402和水平面之间的角度，并且可以被设计为基于截止角α在0<β≤90°之间。例如，对于特定的截止角α，照明结构100可以被设计成使壁210的角度β可以影响通过壁210进入平面部110的光的比例。替代地，开口112的凹陷深度h和/或开口大小d可以被设计成实现壁210的特定角度β。随着更多的光进入壁210，在壁210的角度β的较大值处，眩光的减少可能更高。

因为来自光学器件104的进入平面部110的一些光通过前表面204离开平面部110，所以光学器件104和平面部110的亮度水平的对比度可以降低，从而导致眩光减少。此外，因为来自光学器件104的进入平面部110的一些光离开平面部110，所以被壁210截止的一些光有助于由照明结构100提供的光的整体亮度，这可以避免光的整体亮度的过度降低。

图5是根据示例实施例的包括图1的照明结构100的照具500。参考图1-图5，照具500可以包括框架（或外壳）502，并且包括图2中所示的光源202的照明结构100可以定位在框架502内。照具500可以包括电源（例如，LED驱动器），其在框架502的背侧或内部向光源202供电。

在一些示例实施例中，照具500可以被定向为下照灯照具。例如，照具500可以是车库照具或区域照具。替代地，照具500可以是上照灯照具，或者可以以其他方式以不同的取向安装。

图6是根据示例实施例的包括多个光学器件的照明结构600的底部透视图。一般来说，照明结构600可以类似于照明结构100，除了空腔部和对应光学器件的数量。例如，照明结构600可以由与照明结构100相同的材料并以相似的方式制成。

在一些示例实施例中，照明结构600可以包括发光面板602，其包括平面部604。发光面板602可以包括多个空腔部，诸如空腔部606、610。空腔部606、610可以以与图1中所示的空腔部106相似的方式形成在发光面板602中。

在一些示例实施例中，类似于图1中所示的光学器件104，光学器件可以定位在发光面板602的各个空腔部的空腔中。例如，光学器件608可以定位在空腔部606中，并且光学器件612可以定位在空腔部610中。各个光源（例如，LED）或包括分立光源的光源单元可以定位在照明结构600的背侧上，以将光发射到照明结构600的空腔部的相应光学器件中。

在一些示例实施例中，照明结构600的每个光学器件可以定位在相应的空腔部中，使得不同光学器件的截止角α基本相同。例如，空腔部的开口尺寸和相应光学器件的凹陷深度h（如图4中所示）可以基本相同。此外，照明结构600的不同空腔部的壁的角度β可以基本相同。在一些替代实施例中，不同光学器件的一些或全部截止角α和/或不同空腔部的相应壁的角β可以彼此不同。

因为离开多个光学器件的一部分光进入平面部604并通过发光面板602的前表面发射，所以光学器件和平面部604之间的亮度对比度可以降低。光学器件和平面部604之间对比度的降低，以及从608、612和其他气泡型光学器件发射的光的物理截止，可以导致眩光的减少。

在一些替代实施例中，照明结构600可以具有比图6中所示更少或更多的空腔部和对应的光学器件，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，照明结构600可以具有与所示不同的形状，而不脱离本公开的范围。例如，照明结构600可以具有不同于图6中所示的形状因子。作为非限制性示例，照明结构600的周边形状可以是椭圆形、圆形、三角形等。作为非限制性示例，照明结构600的光学器件可以是不同的弯曲区域、截面、宽度、高度等。

图7是根据示例实施例的包括图6的照明结构600的照具700。参考图6和图7，照具700可以包括框架（或外壳）702，并且照明结构600可以定位在框架702内。照具700可以包括电源（例如，LED驱动器），其在框架702的背侧或内部向照具700的光源供电。

在一些示例实施例中，照具700可以被定向为下照灯照具。例如，照具可以是车库照具或区域照具。替代地，照具700可以是上照灯照具，或者可以以其他方式以不同的取向安装。

图8是根据另一示例实施例的照明结构800的底部透视图。图9是根据示例实施例的图8的照明结构800的截面视图。图10是根据示例实施例的图8的照明结构800的另一截面视图。在一些示例实施例中，照明结构800可以以与图1中所示的照明结构100相似的方式导致眩光减少。在图8-图10中，可以使照明结构800面向由包括照明结构800的照具的光照亮的区域（例如，地面）。

参考图8-图10，在一些示例实施例中，照明结构800包括发光面板802和光学器件804（例如，气泡型光学器件）。发光面板802可以包括空腔部806和平面部810。空腔部806的开口812可以被平面部810包围。例如，平面部810可以形成空腔部806的开口812的周边。

在一些示例实施例中，光学器件804设置在空腔部806的空腔808内。例如，光学器件804可以定位在空腔808内，远离空腔部806的开口812。光学器件804可以被定位成使得光学器件804在图8-图10中所示的照明结构800的取向上的最低端在空腔部106的开口812上方。为了说明，离开光学器件804的一些光通过空腔部806的壁被引导朝向并进入平面部810，并且离开光学器件804的一些光被引导朝向并穿过开口812至照明结构800下方的区域。

在一些示例实施例中，离开光学器件804的一些光以类似于上文关于照明结构100所描述的方式通过空腔部806的壁910进入平面部810。平面部810的前表面904可以具有图案/纹理，以通过前表面904将光提取到平面部810下方的区域。替代地或附加地，平面部810可以是漫射的，以通过前表面904将光提取出来。进入平面部810的一些光可以通过平面部810的前表面904离开，如由从平面部810向下延伸的粗箭头所示。可以定位在平面部810的表面906的背侧的反射材料也可以朝向前表面904反射回光。因为离开光学器件804的一些光是通过前表面904发射的，所以光学器件804和平面部810之间的亮度对比度降低，从而导致以类似于关于照明结构100所描述的方式减少眩光。

与照明结构100的平面部110相比，前表面904和背部表面906之间的平面部810的厚度t可以小于平面部110的厚度T，这可以导致材料成本的降低，同时实现眩光的减少。一般来说，光学器件804的截止角和其他相关参数可以以类似于上文关于照明结构100所描述的方式来确定。

在一些示例实施例中，照明结构800可以由与图1的照明结构100相同类型的材料并以相似的方式制成。

图11图示了根据示例实施例的包括多个光学器件的照明结构1100的背侧。一般来说，照明结构1100可以类似于照明结构800，除了空腔部和对应光学器件的数量。例如，照明结构1100可以由与照明结构800相同的材料并以相似的方式制成。

在一些示例实施例中，照明结构800可以包括发光面板1102，其包括平面部1104。发光面板1102可以包括多个空腔部，诸如空腔部1106、1110。在一些示例实施例中，类似于图8中所示的光学器件804，光学器件可以定位在发光面板1102的各个空腔部的空腔中。光源（例如，LED）——诸如光源1108、1112——可以被定位成将光发射到照明结构1100的空腔部的相应光学器件中。在一些替代实施例中，光源（诸如光源1108、1112）可以被包括在（定位在发光面板1102背侧上的）单个光源单元中，使得各个光源将光发射到相应的光学器件中。

在一些示例实施例中，照明结构1100的光学器件可以定位在相应的空腔部（诸如空腔部1106、1110）中，使得不同光学器件的截止角α（如关于照明结构100所描述）基本相同。替代地，照明结构800可以被设计成使得不同光学器件的一些截止角α不同。此外，照明结构1100的一些空腔部的壁的角度β可以与其他的基本相同或不同。因为离开多个光学器件的部分光进入平面部1104并通过发光面板1102的前表面发射，所以光学器件和平面部1104之间的亮度对比度可以降低。光学器件和平面部1104之间对比度的降低可以导致眩光的减少。

在一些替代实施例中，照明结构1100可以具有比图11中所示更少或更多的空腔部和对应的光学器件，而不脱离本公开的范围。在一些替代实施例中，照明结构1100可以具有与所示不同的形状，而不脱离本公开的范围。例如，照明结构1100可以具有与图11中所示不同的形状因子。作为非限制性示例，照明结构1100的周边形状可以是椭圆形、圆形、三角形等。作为非限制性示例，照明结构1100的光学器件可以是不同的弯曲区域、截面、宽度、高度等。

图12是根据示例实施例的多面板照明结构1200的底部透视图。图13是根据示例实施例的图12的多面板照明结构1200的分解视图。参考图12和图13，在一些示例实施例中，多面板照明结构1200包括基底发光面板1202和屏蔽发光面板1204。基底发光面板1202可以包括平面部1302和光学器件1206。例如，平面部1302和光学器件1206可以整体形成为单个单元。

在一些示例实施例中，屏蔽发光面板1204可以包括空腔部1208和平面部1210。空腔部1208的前开口1308可以被平面部1210包围。例如，平面部1210可以形成空腔部106的前开口1308的周边。空腔部1208和平面部1210可以使用注射成型整体形成为单个单元。

在一些示例实施例中，基底发光面板1202和屏蔽发光面板1204可以彼此附接，使得光学器件1206定位在屏蔽发光面板1204的空腔部1208的空腔1212中。例如，光学器件1206可以通过空腔部1208的背部开口1304插入到空腔1212中。光学器件1206可以定位在空腔1212中，使得离开光学器件1206的一部分光通过空腔部1208的壁1306被引导至并进入屏蔽发光面板1204的平面部1210，如由图14中的虚线箭头所示。通过空腔部1208的壁1306进入平面部1210的一些光可以通过平面部1210的前表面1406离开，如粗箭头所示。

图14是根据示例实施例的图12的多面板照明结构1200的截面视图。参考图12-图14，屏蔽发光面板1204可以使用例如粘合剂附接到基底发光面板1202，使得光学器件1206定位在空腔部1208的空腔1212中。替代地，屏蔽发光面板1204可以使用受益于本公开的本领域普通技术人员可以想到的其他方法而附接到基底发光面板1202。平面部1202的一部分可以与平面部1406的一部分隔开，如图14中更清楚地示出的。

在一些示例实施例中，由光源1402（例如，LED光源）发射的光可以从照明结构1200的背侧被引导至光学器件1206中。照明结构1200可以被设计成使得实现对应于光学器件1206的特定截止角α的眩光降低。例如，光学器件1206的截止角α可以对应于关于照明结构100描述的截止角α。为了说明，上面的等式（1）可以用于基于照明结构1200的相关尺寸来确定光学器件1206的截止角α。如上所描述，壁1306的一个或多个截面（例如，截面1402、1404）可以以角度β倾斜。

图15是根据示例实施例的包括多个光学器件的多面板照明结构1500的底部透视图。多面板照明结构1500可以包括基底发光面板1502和屏蔽发光面板1504。基底发光面板1502可以对应于图12的基底发光面板1202，主要差异在于基底发光面板1502包括多个光学器件，诸如光学器件1510、1512。屏蔽发光面板1504可以对应于图12的屏蔽发光面板1204，主要差异在于屏蔽发光面板1504包括多个空腔部，诸如空腔部1506、1508。基底发光面板1502的每个光学器件可以以与照明结构1200的光学器件1206所描述相似的方式定位在屏蔽发光面板1504的相应空腔部的空腔中。屏蔽发光面板1504的空腔部的前开口可以被屏蔽发光面板1504的平面部1514包围。

在一些替代实施例中，照明结构1500可以具有与图15中所示不同的形状因子。作为非限制性示例，照明结构1500的周边形状可以是椭圆形、圆形、三角形等。作为非限制性示例，照明结构1500的光学器件可以是不同的弯曲区域、截面、宽度、高度等。

图16是根据示例实施例的包括图15的多面板照明结构1500的照具1600。照具1600可以包括框架（或外壳）1602，并且多面板照明结构1500可以定位在框架1602内。各个光源或光源单元可以定位在照明结构1500的背侧上，以将光发射到定位在相应空腔部中的光学器件中。

虽然本文已经详细描述了特定的实施例，但是这些描述是通过示例的方式。本文描述的实施例的特征是代表性的，并且在替代实施例中，可以添加或省略某些特征、元件和/或步骤。另外，本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下对本文描述的实施例的各方面进行修改，所附权利要求的范围应符合最广泛的解释，以便涵盖修改和等同结构。（这里不确定是否提到了需要眩光控制的所有不同类型的气泡型光学器件。光学器件不一定是那种特殊的形状。如果该说明书表达了申请人上面提到的意思，则申请人认为其没有问题。）。

Claims

1. 一种照明结构，包括：

发光面板，具有平面部和空腔部；和

光学器件，设置在所述空腔部的空腔内，其中所述空腔部的开口被所述平面部包围，其中所述光学器件的位置远离所述空腔部的开口，以将来自光源的光的第一部分朝向所述空腔部的开口传输，并将光的第二部分传输到所述平面部中。

2.根据权利要求1所述的照明结构，其中所述空腔部形成在所述平面部中。

3.根据权利要求1所述的照明结构，其中所述发光面板和所述光学器件一体形成。

4.根据权利要求1所述的照明结构，其中所述空腔部的壁在所述光学器件的一个或多个侧面上倾斜。

5.一种照具，包括：

发光面板，具有平面部和空腔部；

光学器件，设置在所述空腔部的空腔内，其中所述空腔部的开口被所述平面部包围，并且其中所述光学器件的位置远离所述空腔部的开口；和

发射光的光源，其中所述光源定位在所述空腔部的空腔的外部并且靠近所述光学器件，其中所述光学器件被定位成将光的第一部分朝向所述空腔部的开口传输，并将光的第二部分传输到所述平面部中。

6. 一种照明结构，包括：

基底发光面板，具有第一平面部和光学器件；和

屏蔽发光面板，具有第二平面部和空腔部，其中所述空腔部的开口被所述第二平面部包围，其中所述光学器件设置在远离所述空腔部的开口的所述空腔部的空腔内，以将来自光源的光的第一部分朝向所述空腔部的开口传输，并将光的第二部分传输到所述第二平面部中。

7.根据权利要求6所述的照明结构，其中所述第一平面部的一部分与所述第二平面部的一部分隔开。

8.根据权利要求6所述的照明结构，其中所述第二平面部和所述空腔部一体形成。

9.根据权利要求6所述的照明结构，其中所述空腔部的壁在所述光学器件的一个或多个侧面上倾斜。