CN1998112A - 发光照明系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种照明系统包括布线系统和多个适合于与布线系统相连和从布线系统分开的光源模块。每个光源模块包括至少一个光源单元，光源单元包括多个发光二极管，其中每个发光二极管独立地与布线系统相连。本发明的照明系统可以是模块化的，允许使用合适数量的和适当布置的光源模块来照亮规定的空间或表面。例如适合于通过安装组件将照明系统安装到建造物，如墙、天花板等等。该照明系统可以适合于，但不局限于，直接或间接将可见光散发到空间或表面。

Description

发光照明系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年10月8日申请的申请号为60/617289的美国临时专利申请的权利。
技术领域
本发明总的涉及照明系统，更特别地涉及一种装饰照明系统和用于提供发光照明的方法。
背景技术
包括多个发光二极管(LED)的光源在照明工业中是众所周知的，LED继承了多个属性，如较高的可靠性、长的工作寿命、较少的能量消耗和较少的发热量，这使它们对于许多低压照明应用是很理想的。通常以阵列方式布置LED，在大多数照明系统中，电连接这些阵列且需要将这些阵列安装到一表面。利用LED的照明系统用于装饰照明应用中以强调例如建造物、空间或标志的特征。现在存在使用安装在电路板上的LED的多个模块化照明系统。
现有技术的照明系统例如包括授予Calzaretta等人的美国专利6793369B2，其披露了一种电灯器具，其中多个单独的光源可移除地安装在一串光源中，该器具包括透镜部件和底座，前者支撑一串光源(例如，电路板上的LED)，透镜部件和底座优选地通过滑动机构或弹簧锁机构互相连接，能通过底座将该器具安装在各种表面上，如楼梯、墙等等。每个光源优选地包括具有极好黄色的高亮度LED和透明的透镜，两个光源中的每个都通过电线组件彼此相连，电线组件通过例如使用舌片和凹槽部件的连接器连接到光源。然而，在不首先从底座部件移除透镜部件的情况下，似乎不能使光源与电线组件相连或使光源与电线组件分开。此外，当包含在一串光源中的光源之一发生故障和需要进行更换时，需要从电线组件拔去该光源的插头，这使电路断开并使得整个照明系统熄灭直到更换了有故障的光源并将其连接到电线组件为止。由于每个光源都仅仅包括一个LED，所以披露的电灯器具是单色照明系统，其似乎不包括混色的可能性。
现有技术的照明系统例如还包括授予Henrici等人并转让给BJBGmbH & Co.KG的美国专利6422716B2和美国专利申请2001/0024368A1。它们披露了一种包括塑料底座板的LED模块，塑料底座板上以阵列形式安装着表面安装的LED，绝缘板带有导电迹线以与所有LED的阴极和阳极互相电连接。每个LED模块都具有多个直的外边缘且迹线在每个边缘的垂直中心线处形成一对接点。所述模块可以通过包括电介质底板、一对导体和电介质盖的线夹互相电连接或机械地连接，板中的孔允许将阵列拆散以更换有故障的模块或重构阵列。然而，似乎没有披露用于将模块安装到建造物的装置。没有电线用来连接模块，这使得难以用该模块化照明系统在长距离上形成线性阵列。由于模块通过线夹互相电连接，所以从系统中移除一个模块，例如为了用另一个模块交换该模块，将使电路断开且将使整个系统停止作用直到新模块与周围的模块互相连接起来为止。此外，似乎不能容易地移除和更换位于阵列中央的模块。为了交换阵列中央的模块，可能必需移除几个其它的模块以接近待更换的模块。
现有技术的照明系统例如还包括授予Arnold的美国专利6170963B1，其披露了多个LED模块，每个LED模块都包括一个LED、至少两个与LED相连的电连接器和一外壳，外壳具有第一和第二连接零件以便当连接两个LED模块时，LED模块的第一连接零件接合另一个LED模块的第二连接零件，防止它们之间的相对运动。可以将多个模块装配成LED阵列，其可以通过电连接器连接到电路板。通过使合适光谱成分的LED模块相混合，能获得适当的色平衡。似乎不能改变色彩图案或某种颜色的亮度。如果需要更换包含在LED阵列中的LED模块之一，则可能需要拆散整个阵列以便接近那个模块。此外，似乎不能在不中断LED阵列的电路的情况下移除LED阵列之一。
现有技术的照明系统例如还包括美国专利申请2004/0135522A1(Berman)，其披露了包括三组LED的照明模块，每组LED都产生不同颜色的亮度能被控制的光。在一个方案中，三组的颜色是绿色(G)、红色(R)和蓝色(B)，和LED物理地以重复的图案布置成一行，即G_R_G_B_G_R_G_R(给出4∶3∶1的G∶R∶B的比)。在一个实施例中，192个LED线性地布置在长度为12.4英寸的板上，包括形成照明装置的96个绿色的、72个红色的和24个蓝色的LED。能通过将多个照明装置与中央控制器联接来形成照明系统，中央控制器包括操作者界面板和通向外部计算机的接口。使用者能从设在中央控制器的操作者界面板选择程序或更改照明系统的操作，提供了用于单独控制和校准每个照明装置的颜色和功率输出的程序。在一个照明装置中结合这么大量的LED对于某些应用可能是不切实际的，形成有照明装置的照明系统是这样一种系统，其中如果从系统中暂时移除照明装置之一，例如为了进行更换，则电路将被断开。如果用盖子保护照明系统，则例如为了交换照明装置之一，将需要移除盖子以接近照明装置。
如能看到的，需要一种照明系统，其允许一个人在不中断照明系统中其余部分的电操作的情况下，能容易地移除和交换光源模块。此外，需要一种照明系统，其能在不需要目前常用的精密复杂的或智能的计算机控制装置的情况下调配颜色和改变光源提供的光的亮度。另外，需要一种照明系统，其能用不用定制的电开关和调光器改变颜色和/或光的亮度。另外，需要一种照明系统，其可以提供装饰元素如墙、天花板或其它建筑细节的间接照明。还需要一种低压长线照明系统，其以低成本提供公共场所中的照明，能容易地安装，且能长期使用和易于维护。
发明内容
在本发明的一个方面中，照明系统包括电连续的布线线束；与布线线束电连接的连接器单元；和通过连接器单元与布线线束电连接的光源模块；其中光源模块可以在不中断布线线束的电连接的情况下与连接器单元分开。
在本发明的另一个方面中，照明系统包括布线组件，该布线组件包括：电连续的布线线束；和与布线线束电连接的连接器单元；和与连接器单元电连接的第一光源模块；其中能在不中断布线线束与第二光源模块的连续电连接的情况下从连接器单元移除第一光源模块。
在本发明的另外一个方面中，用于安装到表面的照明系统包括布线组件，该布线组件包括电连续的布线线束和连接器单元，该连接器单元包括多个与布线线束电联接的连接柱；和可移除地与布线组件相连的光源模块，光源模块包括电路板，电路板包括用于与所述多个连接柱可移除地相连的开口。
在本发明的另一个方面中，用于照明系统的光源模块包括适合与布线组件可移除模块化连接的外壳，其中外壳的至少一部分对于可见光是透明的或半透明的；设置在外壳内的电路板，其中外壳允许电路板与布线组件的电连接；和安装在电路板上的光源单元，其中光源单元包括多个发光二极管，其中彼此无关地控制每个发光二极管发出的光的亮度。
在本发明的另一个方面中，用于照明系统的布线组件包括电连续的布线线束，其包括多个电连续的电线；和多个连接器单元，每个连接器单元都包括多个提供与电线的电连接的连接柱；其中每个连接器单元都适合接收包括电路板的光源模块，电路板包括多个LED；和其中连接柱还提供与电路板的电连接以便能单独地控制LED中的每一个。
在本发明的另一个方面中，连接器单元包括多个可与照明系统的布线线束电连接的连接柱；包括多个连接器口的电线控制组件顶部，其中每个连接器口接收连接柱之一；和可连在电线控制组件顶部上的电线控制组件底部；其中连接器单元可以可移除地连接到照明系统的光源模块。
在本发明的另一个方面中，一种用于照明的方法包括下列步骤：a)提供照明系统，其包括电连续的布线线束和多个与布线线束电连接的光源模块，其中光源模块可以在不中断布线线束的电连接的情况下与连接器单元分开；b)关于表面安置照明系统；和c)从光源模块发光。
在本发明的另一个方面中，一种修理照明系统的方法包括下列步骤：使有故障的光源模块与电连接到布线线束的连接器单元分开，该分开的步骤在不中断布线线束的电连接的情况下发生；和在不中断布线线束的电连接的情况下使工作的光源模块与连接器单元相连。
参考下面的附图、说明书和权利要求，将能更好地理解本发明的这些和其它的特征、方面与优点。
附图说明
图1是示意性地表示根据本发明的一个实施例的照明系统的框图；
图2是示意性地表示根据本发明另一个实施例的光源模块的框图；
图3A是根据本发明另一个实施例的用于照明系统的布线组件的一部分的平面图；
图3B是根据本发明另一个实施例的照明系统的一部分的平面图；
图3C是根据本发明另一个实施例的光源模块的平面图；
图4A是根据本发明另一个实施例的用于照明系统的布线组件的等角投影图；
图4B是图4A的布线组件的分解等角投影图；
图5是根据本发明另一个实施例的用于照明系统的光源模块的分解等角投影图；
图6A是根据本发明另一个实施例的照明系统的等角投影图，表示关于布线线束和光源模块的部分装配的安装组件；
图6B是图6A的照明系统的分解等角投影图；
图7示意性地表示根据本发明另一个实施例的安装到单独建造物上的照明系统；和
图8示意性地表示根据本发明另一个实施例的在用照明系统照亮一个空间的方法中涉及的一连串步骤。
具体实施方式
下面的详细说明是实施本发明的最佳当前预期方式，说明不应理解为对本发明的限制，而仅仅是为了阐明本发明的一般原理而作出，因为本发明的范围由所附的权利要求最好地限定。
广泛地，本发明提供了一种照明系统和用于提供照明的方法，本发明可以用来将可见光散发到空间区域，例如剧院、公共建筑物内的过道、建筑物内的内部空间等等，或装饰元素，如建筑细节或标志。本发明可以是间接照明系统，通过提供连续的线性光流，其可以将光效果如其周围环境的令人愉快的光加到墙上。
当被高高地安装在墙上且方向向上时，本发明的照明系统可以充当有吸引力的装饰造型以及充当在不产生刺目强光的情况下具有从天花板反射的光辉的时尚光源。本发明的照明系统还可以安装在墙的下部且方向向下，产生例如将强调礼堂和走廊的吸引人的光暗对比。
本发明的照明系统可以是低压发光照明系统，其具有改变光的颜色和/或光的亮度的能力。通过独立地改变从照明系统的任何多个光源模块的发光二极管同时发出的任何颜色频率光的亮度，照明系统可以用来提供不同颜色的光。通过仅仅使用一种特定颜色的LED和改变该颜色的亮度，如本发明一个实施例中的照明系统可以提供静态上色。通过在每个照明模块中包含各种颜色频率的LED和通过单独控制这些LED中的每一个，如本发明一个实施例中的照明系统还可以提供受控的混色设计。与通常在现有技术中使用的DMX控制器、计算机或芯片成对比，可以通过普通的调光器和开关实现每个LED的独立控制和单独的电路。此外，如本发明一个实施例中的照明系统可以用来为标志提供背面照明。
本发明的照明系统可以是模块化的，允许使用合适数量的和适当布置的光源模块来照亮规定的空间，如路过区域、墙和天花板，建筑上的建筑元素或设计元素。可以容易地将光源模块连到电布线组件或与电布线组件分开以便易于进行长期维护，本发明的照明系统适合通过安装组件安装到现有的壁凹或拱腹中和适合于安装到建造物如壁凹、墙、天花板等等。
在现有技术的传统照明系统中，多个光源如一串包括多个LED的电路板通常由仅仅一个外壳或透镜元件覆盖，与现有技术的传统照明系统形成对比，根据本发明一个实施例的照明系统可以包括多个整装的光源模块，其中每个光源模块可以由各自的光源外壳封闭。更换有故障的单独的现有技术光源，如包括多个LED的单个电路板，通常需要将覆盖整串电路板的外壳或透镜元件移除。本发明一个实施例中的每个光源模块包括包含多个LED的电路板，LED由单独的外壳封闭，通过在不影响照明系统的任何其它光源模块的情况下从布线拔去模块的插头或从布线松开模块，可以简单地从布线组件单独移除所述每个光源模块，然后可以容易地将新光源模块插入移除模块的空间中。
在一个实施例中，本发明提供了一种包括三个主要部件的模块化发光照明系统，与现有技术的照明系统相比，其容易安装且安装成本低，在现有技术的照明系统中，如果光源之一发生故障或将光源之一从系统移除，通常会中断照明系统的整个操作。本发明一个实施例中的照明系统可以包括：一，可以在所需位置与建造物相连的安装组件；二，连续的布线组件，其在整个照明系统中没有中断地延伸，且其可以包括以所需间隔预先安装的连接柱，且其可以安全地置于安装组件中；和三，多个单独的光源模块，其可以容易地与布线组件的连接柱机械地和电力地相连，且可以在不中断照明系统中剩余模块的操作的情况下，单独将其从布线组件移除。因而，当一个光源模块不能工作或需要将其移除或更换时，本发明的照明系统将继续工作。此外，可以将布线线束的连接柱结合到连接器单元中，例如通过在机构上使用简单的搭锁机构，该连接器单元能容易地将光源模块机械地和电力地连接到布线线束或使光源模块与布线线束分开，因此，能单独连接或释放每个如本发明一个实施例中的光源模块，而不是象现有技术的照明系统所需的那样例如通过移除覆盖多个光源的透镜元件或外壳拆开照明系统。
进一步和单独给多组LED单独供电的现有技术形成对比，本发明提供了一种包括多个单独电路的布线组件，其允许向一组中的多个LED中的每个单独供电。通过单独控制每个LED，在LED发出同样颜色的光的场合，本发明一个实施例中的照明系统可以通过改变LED发出的光的亮度提供颜色的静态刷色。此外，通过单独控制包含在光源单元中的每个LED，在每个LED提供不同颜色的光的场合，本发明一个实施例中的照明系统可以提供受控的混色设计。与现有技术的照明系统中线性布置的LED形成对比，本发明的照明系统包括成组布置的LED以提供取决于所需颜色精度和颜色范围的不同颜色组合。
图1是示意性地表示根据本发明的一个实施例的照明系统10的框图。照明系统10可以包括布线组件20，布线组件20包括电连续的因而电力不中断的布线线束30，布线线束30与一个或多个连接器单元40电联接，如图3A、4A、6A和6B中所示。涉及到“连续的”的地方是指不中断的电条件或电连接不断开。照明系统10还可以包括一个或多个光源模块60(如下面参考图2描述的)，其与一个或多个连接器单元40联接，藉此每个光源模块60都可以通过连接器单元40之一电联接到布线线束30。
照明系统10还可以进一步包括安装组件50，如下面参考图6A和6B描述的，其适合至少部分地封闭或容纳布线组件20。在一些实施例中，例如通过提供安装底座54(如图6A和6B中所示)，安装组件50还可以适合于将布线组件20和光源模块60安装到单独的建造物，例如墙(例如看图6A-B和7)。
再次参考图1，照明系统10可以与用于向照明系统10提供电力的电源12相联，电源12适合于向照明系统10提供电压，例如大约12伏特或24伏特，电源12例如可以包括变压器，从电源12提供的电流可以是交流电或直流电。照明系统10可以包括平行布线使用Class II(根据UL 1310，the Standard for Safety of Class 2 Power Units)的电源，其允许每个光源独立地工作，提供优良的安全性和易于维护性。
图2是示意性地表示根据本发明另一个实施例的可以用作照明系统10的部件的光源模块60的框图。光源模块60可以包括光源外壳70和至少一个设置在外壳70内的电路板80。电路板80可以至少包括第一光源单元90a和第二光源单元90b，第一和第二光源单元90a、90b可以设置在电路板80相对的端部。第一光源单元90a可以包括多个发光二极管(LED)  (如图5中所示的92a、92b和92c)，第二光源单元90b也可以包括多个LED(如图5中所示的92a、92b和92c)。发出电磁波谱可见范围内的不同波长的光的不同LED在本领域中是众所周知的，其中不同波长的光可以与不同的颜色对应(例如，红色、绿色、蓝色)。
图3A是根据本发明另一个实施例的用于照明系统10的布线组件20的一部分的平面图。布线组件20可以包括电连续的因而电力不中断的布线线束30，布线线束30可以包括多个电连续的电线，如多束不中断的导线。如所示的，布线线束30可以分别包括第一、第二和第三电线32a、32b、32c。布线线束30还可以包括第四电线32d。第四电线32d可以是公共电线，且可以将第四电线32d涂上白色。为了易于识别，可以分别将第一、第二和第三电线32a-c涂上蓝色、绿色和红色。第一、第二和第三电线32a-c可以协同公共的第四电线32d提供照明系统10内的三个单独的电路，电线的数量可以取决于包含在图5中所示的光源单元如光源单元90a中的LED的数量。除了公共电线32d之外，对于包含在光源单元中的每个LED，布线组件20都可以包括一个电线。能将光源10设计成包括仅仅一个或两个或三个或更多单独的电路。
第一、第二和第三电线32a-c可以分别独立地与多个第一LEDs(如29a)、第二LEDs(如29b)和第三LEDs(如29c)相连且可以协同公共的第四电线32d分别例如向任何颜色频率的任何多个LEDs提供电力(例如看图5)。因此，可以与连接到第二电线32b和第三电线32c的LEDs无关地控制与第一电线32a相连的所有LEDs，可以与连接到第一电线32a和第三电线32c的LEDs无关地控制与第二电线32b相连的LEDs，可以与连接到第一电线32a和第二电线32b的LEDs无关地控制与第三电线32c相连的LEDs，因而，可以彼此无关地控制与第一电线32a、第二电线32b和第三电线32c相连的LEDs发出的光的亮度。通过这种独立控制，可以产生光的不同颜色的色调和亮度，如下面进一步描述的。
再次参考图3A，布线组件20还可以包括多个连接器单元40，其在图4a和4b中详细地示出。连接器单元40可以在布线线束30上彼此隔开，例如以线性阵列的形式。在一些实施例中，连接器单元40可以彼此等距地隔开一个距离，Lm典型地处于从大约2英寸到12英寸的范围内，且通常具有大约6英寸的间隔。
图3B是根据本发明另一个实施例的照明系统10的一部分的平面图。照明系统10可以包括多个光源模块60，每个光源模块60可以经由连接器单元40之一通过模块化连接与布线线束30电联接，换句话说，能通过连接预制的模块如连接器单元40和光源模块60来简单地装配照明系统10(例如看图3A-C)。第一、第二、第三和第四连接柱28a-d(例如看图4B)可以在布线线束30的电线32a-d和光源模块60(例如看图5和6A)之间提供电连接。例如可以用利用连接脚65的搭锁机构(例如看图5、6A和6B)或插入式机构(未示出)将光源模块60可移除地连接到连接器单元40。可以不需要将光源模块60与连接器单元40相连或将光源模块60与连接器单元40分开的工具，能以容易且简单的手动操作将光源模块60与连接器单元40相连或分开，如将光源模块60的连接脚65推到布线组件20中或在使连接脚65的锁定机构不起作用的同时将光源模块60的连接脚65从布线组件20中拉出。
再次参考图3B，照明系统10还可以包括安装组件50。安装组件50适合于将照明系统10安装到建造物，例如建筑物的墙、门或天花板，或待照明的其它空间(例如看图6A-B、7)。安装组件50适合封闭或容纳布线系统20，例如通过简单地将布线系统20卡合到可能已经安装到所需位置的表面如墙或壁凹上的安装组件50的安装底座54中，可以容易地(例如不需要利用工具或困难且耗时的操作)将布线线束30以及连接器单元40置于安装组件50中或从安装组件50中移除。可以在安装组件50中使用不同形状的挤压外形的安装底座54，可以将照明系统10安装到表面上以关于表面提供直接或间接的照明效果。例如，可以将安装底座54安装在穹窿或壁凹区域内以便可以用照明系统10间接地照亮穹窿或壁凹区域上方的表面或穹窿或壁凹区域对面的表面。
图3C是根据本发明一个方面的光源模块60的平面图。光源模块60例如可以包括一对光源单元，即光源模块60的分别设置在第一端60a和第二端60b的第一光源单元90a和第二光源单元90b。第一和第二光源单元90a、90b可以隔开一个距离Le，其中Le典型地可以处于从大约1.0英寸到6.0英寸的范围内，通常是大约3英寸。Lm可以隔开2到12英寸的范围，通常大约是6英寸。在一些实施例中，其中距离Lm大约是6英寸(图3A)，而距离Le大约是3英寸，每个第二光源单元90b和相邻光源模块60的第一光源单元90a之间的间隔也是大约3英寸，这样，多个光源单元90a、90b都可以隔开大约3英寸。照明系统10可以在几英尺或几码的距离上延伸；因而，照明系统10可以包括几打或更多光源单元90a、90b。
图4A是根据本发明另一个实施例的用于照明系统10的布线组件20的等角投影图，和图4B是图4A的布线组件20的分解等角投影图。布线组件20可以一般地包括电联接到第一、第二、第三和第四电线32a-d的连接器单元40，如在上文中参考图3A所述。连接器单元40可以包括电线控制组件顶部22和可连到电线控制组件顶部22的电线控制组件底部24。
参考图4B，电线控制组件顶部22可以分别包括第一、第二、第三和第四连接器口26a、26b、26c和26d，第一、第二、第三和第四连接器口26a-d适合分别接收第一、第二、第三和第四连接柱28a、28b、28c和28d，第一、第二、第三和第四连接柱28a-d可以如下所述地分别电联接到第一、第二、第三和第四电线32a-d。连接柱28a-d例如可以定位成相对于电线32a-d垂直。连接柱28a-d可以定位成与电线32a-d和电路板80形成良好的电接触。可以分别通过第一、第二、第三和第四连接柱28a-d将光源模块60容易地电联接到第一、第二、第三和第四电线32a-d(也看图6A)。当光源模块60与连接器单元40相连时，分别与电线32a-d电联接的连接柱28a-d也将与电路板80接触(例如看图5)，从而在电路板80和电线32a-d之间提供电连接。第一、第二、第三和第四电线32a-d可以各自包括绝缘铜线，如编织线。
在一些实施例中，第一、第二、第三和第四连接柱28a-d可以通过穿过编织铜线并与编织铜线电接触的金属销钉或舌片(未示出)分别与第一、第二、第三和第四电线32a-d联接。例如，第一、第二、第三和第四连接柱28a-d中的每一个都可以延伸到尖锐的销钉中，尖锐的销钉适合插入第一、第二、第三和第四电线32a-d中以使得第一、第二、第三和第四连接柱28a-d分别电联接到第一、第二、第三和第四电线32a-d。
在图4B所示的实施例中，连接柱延长部25可以延长第一、第二、第三和第四连接柱28a-d中的每一个以使它们更长，连接柱延长部25可以由导电材料制成且其横截面可以小于连接柱28a-d的横截面，如图4B中所示。连接柱延长部25例如可以是金属丝或金属带，第一、第二、第三和第四连接柱28a-d的连接柱延长部25可以分别通过第一、第二、第三和第四套管27a-d连接到第一、第二、第三和第四电线32a-d。可以将第一、第二、第三和第四套管27a-d保留在每个连接柱延长部25周围，因此，第一、第二、第三和第四连接柱28a-d可以通过连接柱延长部25与第一、第二、第三和第四电线32a-d机械地固定和电连接。电线32a-d可以是电连续的因而电力不中断的电线束，其延伸穿过整个照明系统10。
电线控制组件底部24可以包括用于分别容纳第一、第二、第三和第四电线32a-d的第一、第二、第三和第四凹槽29a-d，电线控制组件顶部22可以具有一组类似的凹槽(未示出)。电线控制组件顶部22例如可以通过使用搭锁机构连到电线控制组件底部24上，还可以在将布线组件20插入安装组件50之前永久地将电线控制组件顶部22与电线控制组件底部24模制在一起。
图5是根据本发明另一个实施例的用于照明系统10的光源模块60的分解等角投影图。光源模块60可以包括光源盖62和光源底座64，可以永久地连接光源盖62和光源底座64以提供用于容纳电路板80的外壳70(例如看图2)，其例如可以保护电路板80和光源单元90a与90b免受天气影响或损害。光源盖62和光源底座64还适合例如通过将光源盖62卡合到光源底座64上而彼此相连，以提供用于容纳电路板80的外壳70(例如看图2)。因此，可以将照明系统10用作室内产品和室外产品。典型地，光源盖62的至少一部分对于可见光可以是透明的或半透明的。在一些实施例中，光源盖62对于可见光可以全部是透明的。光源盖62可以包括无色的、透明的塑料，如聚碳酸酯等等。光源底座64可以包括四个用于容纳第一、第二、第三和第四连接柱28a-d(例如看图4A-B)的开口64a，光源底座64还可以包括连接脚65，其能使光源模块通过搭锁机构与连接器单元40相连。
仍然参考图5，电路板80可以包括第一光源单元90a和第二光源单元90b。电路板80还可以包括四个用于接收第一、第二、第三和第四连接柱28a-d(例如看图4A-B)的开口81，连接柱28a-d使电路板80与布线线束30电联接。每个光源单元90a和90b都可以代表一种颜色组合，取决于所需的颜色精度和颜色范围，颜色组合可以是相同的或不同的。每个光源单元90a、90b都可以分别包括多个LED(发光二极管)，例如第一、第二和第三LED 92a、92b、92c，第一、第二和第三LED 92a-c可以设置在电路板80上以形成一组。例如，能以三角形的构形布置LED 92a-c，如图5中所示。第一、第二和第三LED 92a-c可以包括发出相同或不同颜色的光的LED，例如.，第一、第二和第三LED 92a-c可以分别包括蓝色LED、绿色LED和红色LED。通过独立地改变红色、绿色和蓝色LED的亮度，可以产生无穷数量的颜色。
在另一个应用中，可能希望光源单元90a和90b各自包括一个红色LED、一个白色LED和一个橙色LED的组以通过改变从第一、第二和第三LED 92a-c发出的光的亮度而产生无穷数量的红色色调，这不可能通过红色、绿色和蓝色混色的标准使用来产生。
在另一个例子中，第一光源单元90a的第一、第二和第三LED 92a-c可以包括两个白色LED和一个红色LED，而第二光源单元90b的第一、第二和第三LED 92a-c可以包括两个白色LED和一个黄色LED。通过独立地改变从第一、第二和第三LED 92a-c发出的光的亮度，可以产生无穷数量的活象许多白炽光源的白光的色调。
典型地，电路板80可以包括第一光源单元90a和第二光源单元90b，但在电路板80中包括仅仅一个光源单元90a或90b也是可能的。尽管典型地在每个光源单元90a和90b中包括三个LED，如92a-c(图5)，但在每个光源单元90a和90b中包括少于或多于三个的LED是可能的。
通过提供包含至少一组LED如LED 92a-c(图5)的光源模块60，和通过提供单独控制LED 92a-c中每一个的亮度的可能性(如下所述)，照明系统10可以依据应用需要产生光的特定色调。在照明系统10可以用来容易地调配和改变颜色的同时，它也可以用来容易地改变单个颜色的色调或亮度。
图6A是根据本发明另一个实施例的包括部分装配好的安装组件50的照明系统10的等角投影图，其中与照明系统10的布线线束30和光源模块60相关地表示安装组件50。图6B是图6A的照明系统10的分解等角投影图。安装组件50可以包括电线盖52和安装底座54，电线盖52和安装底座54可以相适合以使得能容易地将电线盖52连到安装底座54上；例如，电线盖52适合卡合固定到安装底座54上。电线盖52适合完全封闭布线线束30的第一、第二、第三和第四电线32a-d，电线盖52还适合将布线线束30的电线32a-d固定到安装底座54。电线盖52和安装底座54可以各自包括耐用塑料，如PVC等等，这些塑料在本领域中是众所周知的。
安装底座54还可以是线性塑料挤压件，例如可以用如图6B中所示的螺钉55将其安装到表面如墙、天花板、柱子、壁凹或其它建筑建造物。在安装组件50中可以使用不同形状的挤压外形的安装底座54，可以将照明系统10安装到表面上以关于表面提供直接或间接的照明效果。还能将安装底座54设计成具有一种形状，如装饰的螺旋形。
可以在将布线组件20(图4A)插入安装底座54中之后将光源模块60连到连接器单元40，例如可以用搭锁机构(图6A)或插入式机构使光源模块60可移除地与连接器单元40相连。
由于布线系统20包括布线线束30以及多个连接器单元40，布线线束30包括连续线性延伸的电线如电线32a-d(图4B)，连接器单元40提供与电线32a-d的电连接且与布线线束30相连，所以当将一个或多个光源模块60从系统10移除以例如进行更换时，照明系统10的电路不会被电力地中断或分开。通过以所需间隔将连接器单元40的连接柱28a-d电连接到布线线束30的电线32a-d，可以使连接器单元40与布线线束30相连。当光源模块60连在连接器单元40上时，连接柱28a-d(例如看图4A)例如可以通过穿过和物理地接触孔81与电路板80接触，以提供布线线束30和电路板80之间的电接触。可以这样设计电路板80，以使得每个LED92a与电线32a相连，每个LED92b与电线32b相连，每个LED92c与电线32c相连，并使得LED92a-c与公共电线32d相连。该构造可以实现对从LED92a-c发出的光的亮度进行单独控制。
安装组件50适合与单独建造物14(例如看图7)的方便连接，可以用各种合适的连接装置，包括钩、螺钉、粘合剂、钩和环紧固件(例如，VelcroTM)、胶带等等，将照明系统10安装到单独建造物14。虽然在图6B中示出了螺钉55，但应该懂得，本发明不局限于通过螺钉55连接安装组件50。作为例子，建造物14可以包括墙、天花板、地板等等，然而，应该懂得，本发明不局限于将照明系统10连到单独建造物上。
图8示意性地表示根据本发明另一个实施例的在用照明系统照亮一个空间的方法100中涉及的一连串步骤，其中步骤102可以包括提供本发明的照明系统。在步骤102中提供的照明系统可以具有如在上文中参考图1-7对照明系统10描述的各种元件、零件和特征。
步骤104可以包括安置在之前的步骤102中提供的照明系统，步骤104可以包括将照明系统安置在将由照明系统照明的空间附近或至少接近该空间。在一些实施例中，步骤104可以包括将照明系统安装到单独建造物，其中建造物可以包括墙、天花板等等，和其中建造物可以处于建筑物内。
步骤106可以包括控制从照明系统的一个或多个光源模块发出的光。典型地，步骤106可以包括从多个光源模块同时发光，其中光源模块可以具有如在上文中参考图2和5对光源模块60描述的各种元件、零件和特征。步骤106可以包括独立地控制从具有不同颜色的LED发出的光的相对亮度，例如，任何LED的颜色频率都可以与任何其它的LED结合以发出所需颜色和亮度的光。
当然应该懂得，前述内容涉及本发明的示范性实施例，在不背离本发明精神和范围的情况下可以作出各种改变，本发明在下面的权利要求中阐明。

Claims (62)

1.一种照明系统，包括：
电连续的布线线束；
与所述布线线束电连接的连接器单元；和
通过所述连接器单元与所述布线线束电连接的光源模块；
其中所述光源模块可以在不中断所述布线线束的电连接的情况下与所述连接器单元分开。
2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于所述布线线束包括至少两个电连续的电线。
3.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于所述连接器单元包括至少两个提供与所述电线的电连接的连接柱。
4.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于所述光源模块包括至少一个发光二极管。
5.如权利要求1所述的照明系统，还包括至少一个另外的连接器单元。
6.如权利要求1所述的照明系统，还包括至少一个另外的光源模块。
7.一种照明系统，包括：
布线组件，其包括：
电连续的布线线束；和
与所述布线线束电连接的连接器单元；和
与所述连接器单元电连接的第一光源模块；
其中能在不中断所述布线线束与第二光源模块的连续电连接的情况下从所述连接器单元移除所述第一光源模块。
8.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述布线组件包括至少一个另外的电联接到所述布线线束的连接器单元。
9.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述第一光源模块通过所述连接器单元与所述布线线束电连接。
10.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述布线线束包括多个电连续的电线。
11.如权利要求10所述的照明系统，其特征在于所述电线提供所述照明系统内的多个单独的电路。
12.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述连接器单元包括多个连接柱，其中每个所述连接柱电联接到所述电线。
13.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述第一光源模块包括至少一个安装在电路板上的光源单元，其中所述光源单元包括多个成组布置的发光二极管。
14.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于所述发光二极管发出相同颜色的光。
15.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于每个所述发光二极管发出不同颜色的光。
16.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于所述光源模块包括光源盖和光源底座，该光源盖和光源底座适合于提供用于容纳所述电路板的外壳。
17.如权利要求16所述的照明系统，其特征在于所述光源盖和所述光源底座永久地模制在一起。
18.如权利要求7所述的照明系统，还包括适合将所述布线组件安装到建造物上的安装组件。
19.一种用于安装到表面的照明系统，包括：
布线组件，其包括电连续的布线线束和连接器单元，
所述连接器单元包括多个与所述布线线束电联接的连接柱；和
可移除地与所述布线组件相连的光源模块，所述光源模块包括电路板，
所述电路板包括用于与所述多个连接柱可移除地相连的开口。
20.如权利要求19所述的照明系统，还包括安装组件，该安装组件包括安装底座和电线盖，其中：
所述安装底座与所述表面相连，
所述安装底座接收和固定所述布线组件，和
所述电线盖与所述安装底座相连以封闭所述布线线束。
21.如权利要求20所述的照明系统，其特征在于所述安装底座包括线性塑料挤压件。
22.如权利要求20所述的照明系统，其特征在于所述电线盖与覆盖所述布线线束的所述安装底座可移除地相连。
23.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于所述布线线束包括第一电连续的电线、第二电连续的电线、第三电连续的电线和公共电连续的电线。
24.如权利要求23所述的照明系统，其特征在于所述第一、第二、第三和公共电线是有颜色代码的。
25.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于所述连接器单元包括：
电联接到所述第一电线的第一连接柱，
电联接到所述第二电线的第二连接柱，
电联接到所述第三电线的第三连接柱，和
电联接到所述公共电线的第四连接柱。
26.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于：
所述光源模块的电路板包括第一光源单元，和
所述第一光源单元包括在所述电路板上成组布置的第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管。
27.如权利要求26所述的照明系统，其特征在于：
所述第一发光二极管通过所述第一连接柱电联接到所述第一电线，
所述第二发光二极管通过所述第二连接柱电联接到所述第二电线，
所述第三发光二极管通过所述第三连接柱电联接到所述第三电线，和
所述第一、第二和第三发光二极管通过所述第四连接柱电联接到所述公共电线。
28.如权利要求26所述的照明系统，其特征在于独立地控制从所述第一、第二和第三发光二极管发出的光的亮度。
29.如权利要求28所述的照明系统，其特征在于：
所述第一发光二极管发出具有第一颜色频率的光，
所述第二发光二极管发出具有第二颜色频率的光，和
所述第三发光二极管发出具有第三颜色频率的光。
30.如权利要求19所述的照明系统，还包括至少一个另外的连接器单元和至少一个与所述另外的连接器单元相连的另外的光源模块。
31.如权利要求30所述的照明系统，其特征在于所述连接器单元彼此隔开大约6英寸。
32.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于所述连接器单元包括电线控制组件顶部和电线控制组件底部，其中所述电线控制组件顶部包括多个连接器口，每个连接器口都适合用于接收所述连接柱之一。
33.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于所述光源模块包括第二光源单元。
34.一种用于照明系统的光源模块，包括：
适合用于与布线组件可移除模块化连接的外壳，其中所述外壳的至少一部分对于可见光是透明的或半透明的；
设置在所述外壳内的电路板，其中所述外壳允许所述电路板与所述布线组件的电连接；和
安装在所述电路板上的光源单元，其中所述光源单元包括多个发光二极管，其中彼此无关地控制每个所述发光二极管发出的光的亮度。
35.如权利要求34所述的光源模块，包括安装在所述电路板上的至少一个另外的光源单元，其中所述另外的光源单元包括多个发光二极管。
36.如权利要求34所述的光源模块，其特征在于所述光源单元包括第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管。
37.如权利要求36所述的光源模块，其特征在于：
所述第一发光二极管发出白色的光，
所述第二发光二极管发出橙色的光，和
所述第三发光二极管发出红色的光。
38.如权利要求36所述的光源模块，其特征在于所述第一发光二极管、所述第二发光二极管和所述第三发光二极管发出相同颜色的光。
39.如权利要求36所述的光源模块，其特征在于所述第一发光二极管、所述第二发光二极管和所述第三发光二极管以成组的构形设置在所述电路板上。
40.如权利要求34所述的光源模块，其特征在于所述外壳包括适合彼此相连和容纳所述电路板的光源盖和光源底座。
41.如权利要求40所述的光源模块，其特征在于所述光源盖和所述光源底座永久地彼此相连。
42.如权利要求40所述的光源模块，其特征在于所述光源底座和所述电路板适合与布线组件机械地和电地相连和分开。
43.一种用于照明系统的布线组件，包括：
电连续的布线线束，其包括多个电连续的电线；和
多个连接器单元，每个连接器单元都包括多个提供与所述电线的电连接的连接柱；
其中每个所述连接器单元都适合接收包括电路板的光源模块，所述电路板包括多个LED；和
其中所述连接柱还提供与所述电路板的电连接以便能单独地控制所述LED中的每一个。
44.如权利要求43所述的布线组件，其特征在于所述电线形成多个单独的电路。
45.如权利要求43所述的布线组件，其特征在于所述连接器单元在所述布线线束上隔开。
46.如权利要求43所述的布线组件，其特征在于所述电线是有颜色代码的。
47.如权利要求43所述的布线组件，所述连接器单元包括电线控制组件顶部和可与所述电线控制组件顶部相连的电线控制组件底部。
48.如权利要求47所述的布线组件，其特征在于所述电线控制组件顶部包括多个连接器口，每个连接器口都适合接收所述连接柱之一。
49.如权利要求47所述的布线组件，其特征在于所述电线控制组件顶部和所述电线控制组件底部包括多个类似的适合容纳所述电线的凹槽。
50.如权利要求43所述的布线组件，其特征在于每个所述连接柱包括适合与所述电线之一电接触的连接柱延长部。
51.一种连接器单元，包括：
多个可与照明系统的布线线束电连接的连接柱；
包括多个连接器口的电线控制组件顶部，其中每个所述连接器口接收所述连接柱之一；和
可连在所述电线控制组件顶部上的电线控制组件底部；
其中所述连接器单元可移除地连接到所述照明系统的光源模块。
52.如权利要求51所述的连接器单元，还包括多个套管，其中所述套管之一将所述连接柱之一安装到所述电线之一。
53.如权利要求51所述的连接器单元，其特征在于所述电线控制组件底部和所述电线控制组件顶部包括一组类似的容纳所述电线的凹槽。
54.如权利要求51所述的连接器单元，其特征在于所述电线控制组件底部和所述电线控制组件顶部永久地彼此相连。
55.一种用于照明的方法，包括下列步骤：
a)提供照明系统，其包括电连续的布线线束和多个与所述布线线束电连接的光源模块，其中所述光源模块可以在不中断布线线束的电连接的情况下与所述连接器单元分开；
b)关于所述表面安置所述照明系统；和
c)从所述光源模块发光。
56.如权利要求55所述的用于照明的方法，还包括下列步骤：独立地控制从包含在所述光源模块的光源单元中的每个发光二极管发出的光的相对亮度
57.如权利要求56所述的用于照明的方法，还包括下列步骤：从包含在所述光源单元中的全部所述发光二极管联合地发出所需颜色和亮度的光。
58.如权利要求55所述的用于照明的方法，还包括下列步骤：安装所述照明系统以提供所述表面的间接照明。
59.如权利要求55所述的用于照明的方法，还包括下列步骤：安装所述照明系统以向空间提供照明。
60.如权利要求55所述的用于照明的方法，还包括下列步骤：提供受控的混色设计。
61.一种修理照明系统的方法，包括下列步骤：
使有故障的光源模块与电连接到布线线束的连接器单元分开，该分开的步骤在不中断所述布线线束的电连接的情况下发生；和
在不中断所述布线线束的电连接的情况下使工作的光源模块与所述连接器单元相连。
62.如权利要求61所述的修理照明系统的方法，还包括下列步骤：用搭锁机构使所述光源模块与所述连接器单元连接和分开。
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