本發(fā)明涉及用于穿過地板覆蓋物將向上的照明提供到空間內(nèi)的地板照明,即集成到地板結(jié)構(gòu)內(nèi)或在地板結(jié)構(gòu)之上提供的照明面板。
背景技術(shù):
已經(jīng)提出了例如基于承載(例如具有12.5mm的間距的)led陣列的電路板的地板照明裝置。在led印刷電路板周圍和之上需要耐用和堅(jiān)硬的框架,以便允許用戶站在led照明的位置之上。
這樣的框架不能夠在維持期望剛度的同時(shí)跨越地板區(qū)域的大小,所以它需要被形成為框架構(gòu)件的陣列??蚣鼙仨毘休d與標(biāo)準(zhǔn)地板相同的負(fù)載。
框架設(shè)計(jì)的一個(gè)成本有效的解決方案是提供折疊式片型金屬框架,其周圍的折疊式邊緣朝向下面的支撐結(jié)構(gòu)(諸如地板)向下彎曲。框架于是提供懸浮表面,ledpcb可以安裝在該懸浮表面之下。懸浮表面中的開口使得led光能夠逸出并且被向上投影。
從美學(xué)觀點(diǎn)看,期望的是,實(shí)現(xiàn)跨地板區(qū)域的連續(xù)的led間距。在框架構(gòu)件之間的接合處對(duì)接在一起的兩個(gè)折疊的邊緣具有兩倍于框架構(gòu)件的材料厚度的寬度。在維持跨整體區(qū)域的均勻間距的同時(shí),這限制了led之間的可實(shí)現(xiàn)間距的最低值。
cn-101509622公開了形式為led顯示結(jié)構(gòu)的地板照明裝置。顯示結(jié)構(gòu)包括提供有l(wèi)ed的電路板,以及固定到該電路板的底殼,該底殼具有位于對(duì)應(yīng)于led的位置的位置處的通孔。在底殼之上提供了覆蓋層,該覆蓋層在對(duì)應(yīng)于底殼中的通孔的位置的位置處具有盲孔。一個(gè)這樣的顯示結(jié)構(gòu)可以通過提供于底殼側(cè)邊處的卡掣裝置連接到另一顯示結(jié)構(gòu)??ǔ秆b置由卡條和卡槽組成,該卡條和卡槽被成形成使得一個(gè)顯示結(jié)構(gòu)的卡條與另一顯示結(jié)構(gòu)的卡槽相適應(yīng)。
ep1662068公開了使用地板磚片的模塊化地板設(shè)計(jì),該地板磚片具有彎曲凸緣以支撐該磚片。
該設(shè)計(jì)受困于下述問題:為了實(shí)現(xiàn)耐用性和堅(jiān)硬度,存在內(nèi)部led陣列電路能夠多么緊密地放在一起的限制。例如,在大多數(shù)情況下,片型金屬厚度可以在2.5mm-3mm的范圍內(nèi),并且這在框架構(gòu)件之間給出了5mm至6mm的間隔,不包括片型金屬框架構(gòu)件的附加彎曲半徑和還有l(wèi)ed邊緣處的led和pcb的邊緣之間的最小邊緣尺寸。
該設(shè)計(jì)因此限制了減小led間距的能力,該能力或者對(duì)于給出更均勻的輸出、或者對(duì)于使得能夠?qū)崿F(xiàn)需要的光強(qiáng)度是期望的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明由權(quán)利要求限定。
根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的一方面的示例,提供了一種固態(tài)地板照明單元,其包括:
承載固態(tài)照明元件的陣列的印刷電路板;
在印刷電路板之上提供的保護(hù)覆蓋物,該保護(hù)覆蓋物包括具有與固態(tài)照明元件對(duì)齊的開口或光輸出區(qū)的陣列的片材,
其中保護(hù)覆蓋物包括具有向下突出的間隔開的支撐突片的行的至少一個(gè)邊緣,并且
其中該支撐突片中的每一個(gè)具有沿著邊緣方向的寬度,該寬度與突片之間、沿著邊緣方向的間隔相同。
此突片裝置在保護(hù)覆蓋物的向下(例如折疊)的邊緣中提供了梳型構(gòu)造。突片設(shè)計(jì)是這樣的:一個(gè)保護(hù)覆蓋物的突片可以與相鄰保護(hù)覆蓋物的突片之間的間隔相適應(yīng)。以這種方式,多個(gè)這樣的單元可被互鎖以形成單元的陣列。以這種方式,可能制造出具有固態(tài)照明元件的連續(xù)陣列的大地板。
突片的模式(pattern)可以在保護(hù)覆蓋物的一側(cè)上,使得兩個(gè)這樣的保護(hù)覆蓋物可以抵著彼此安裝。更優(yōu)選地,在兩個(gè)相對(duì)的邊緣上存在突片,使得可以形成保護(hù)覆蓋物的互鎖行,要不然突片可以在所有邊緣上。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)覆蓋物的鑲嵌。
該設(shè)計(jì)使得能夠維持所需要的堅(jiān)硬度和耐用性,但互鎖設(shè)計(jì)意味著存在突片的支撐行的僅僅一個(gè)片材厚度。
支撐突片具有沿著邊緣方向的寬度,該寬度與突片之間、沿著邊緣方向的間隔相同。這提供了相鄰保護(hù)覆蓋物之間的連續(xù)的互鎖。
保護(hù)覆蓋物可包括金屬片材。突片于是可以通過機(jī)械切割、沖壓、激光切割、水束切割或刨/銑來形成。金屬片材可以是鋁或鋼。替代地可以使用非金屬材料,諸如塑料材料或碳纖維強(qiáng)化材料。
當(dāng)使用金屬片材時(shí),它可以具有在2mm至4mm的范圍內(nèi)的厚度。
固態(tài)照明元件典型包括led,不過可以使用其它的固態(tài)照明元件。
固態(tài)照明元件的陣列優(yōu)選在兩個(gè)正交方向上具有均勻的間距,因此形成了規(guī)則的正方形網(wǎng)格陣列。這給出了均一的光輸出。間距可以在5mm至15mm的范圍內(nèi),不過它可以小于10mm或者它甚至可以小于5mm。
此間距可以跨過相鄰保護(hù)覆蓋物之間的邊界來維持。
保護(hù)覆蓋物可以例如具有矩形外部形狀(其包括正方形形狀的可能性),這使得容易鑲嵌形成一區(qū)域,該區(qū)域適合于典型為矩形的房間區(qū)域。然而可使用可以被鑲嵌的其它形狀,諸如三角形或六邊形。
在矩形形狀的情況下,保護(hù)覆蓋物的四個(gè)邊緣中的每一個(gè)可包括向下突出的間隔開的支撐突片的相應(yīng)行。這使得鑲嵌能夠形成單元的二維陣列。
單元優(yōu)選還包括基底板和在基底板和印刷電路板之間的柱的陣列。這提供對(duì)于印刷電路板的分布式支撐。此外,在印刷電路板和保護(hù)覆蓋物之間,在柱之上可以提供間隔物,以在保護(hù)覆蓋物和基底板之間提供固體支撐。
本發(fā)明還提供了一種包括本發(fā)明的至少第一和第二地板照明單元的地板照明系統(tǒng),其中第一地板照明單元的至少一個(gè)邊緣與第二地板照明單元的至少一個(gè)邊緣互鎖。
優(yōu)選地,固態(tài)照明元件的間距跨過該至少第一和第二地板照明單元的組合區(qū)域是均勻的。
本發(fā)明還提供了一種地板照明系統(tǒng),該地板照明系統(tǒng)包含本發(fā)明的矩形地板照明單元的二維陣列,其中地板照明單元的相鄰的邊緣彼此互鎖。再次,優(yōu)選地,固態(tài)照明元件的間距跨過地板照明單元的二維陣列的組合區(qū)域是均勻的。
附圖說明
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例,在附圖中:
圖1示出了用于互鎖的地板面板照明單元的兩個(gè)保護(hù)覆蓋物的示例;
圖2示出互鎖的兩個(gè)保護(hù)覆蓋物;
圖3示出沿著一對(duì)相鄰邊緣的互鎖的兩個(gè)地板面板照明單元;并且
圖4更詳細(xì)地示出了一種可能的柱設(shè)計(jì);并且
圖5示出被互鎖以形成二維陣列的四個(gè)地板面板照明單元。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種固態(tài)地板照明單元,其包括承載固態(tài)照明元件的陣列的印刷電路板和保護(hù)覆蓋物。該覆蓋物具有與固態(tài)照明元件對(duì)齊的開口或光輸出區(qū)。保護(hù)覆蓋物具有有著向下突出的間隔開的支撐突片的至少一個(gè)邊緣。這些突片形成使得相鄰的單元能夠被互連的梳狀結(jié)構(gòu)。以這種方式,跨過單元之間的接合處的照明元件之間的減小的間距變得可能,但保護(hù)覆蓋物仍然提供所需要的堅(jiān)硬度和耐用性以承載重負(fù)載。
圖1示出兩個(gè)照明單元的保護(hù)覆蓋物10。每個(gè)保護(hù)覆蓋物的形式為具有開口12的陣列的片材,開口12與覆蓋物之下的固態(tài)照明元件對(duì)齊。每個(gè)保護(hù)覆蓋物具有一個(gè)邊緣,該邊緣具有向下突出的間隔開的支撐突片14的行。
支撐突片因此在垂直于保護(hù)覆蓋物的大體平面的方向上延伸,并且它們起保護(hù)覆蓋物坐落于其上的支撐腳的作用,以使覆蓋物的主頂表面與基底水平間隔開。
在示出的示例中,開口的陣列形成規(guī)則的正方形網(wǎng)格,因此在兩個(gè)正交方向上具有相同的間距。
一個(gè)保護(hù)覆蓋物的邊緣設(shè)計(jì)成與另一保護(hù)覆蓋物的相鄰邊緣配合。
支撐突片14具有沿著邊緣方向的寬度,該寬度與突片之間、沿著邊緣方向的間隔相同。這意味著一個(gè)邊緣的突片能夠與另外的片材的突片之間的間隔相適應(yīng)。實(shí)踐中,突片之間的間隔需要比突片寬度大非常小的量,以使得能夠?qū)崿F(xiàn)互鎖,并且術(shù)語“相同的寬度”應(yīng)做相應(yīng)理解。這意味著,當(dāng)被互鎖時(shí),存在沿著整個(gè)邊緣的支撐。這還意味著,led陣列的對(duì)齊由兩個(gè)單元的保護(hù)覆蓋物的正確對(duì)齊來保證。
為了提供此完整支撐和自動(dòng)對(duì)齊,突片寬度例如比突片之間的間隔小不超過1mm,并且這應(yīng)被理解成對(duì)應(yīng)于相同的突片寬度和突片間隔。然而,可能不需要沿著邊緣的完整支撐(和自動(dòng)對(duì)齊的益處),這取決于保護(hù)覆蓋物的厚度和所使用的材料。優(yōu)選地,組合起來的突片寬度占據(jù)至少25%的邊緣長度,使得來自互鎖邊緣的突片在至少50%的邊緣長度之上提供支撐。
保護(hù)覆蓋物不僅可以在它的邊緣處被突片14支撐,而且可以被間隔開的柱24支撐。這些在保護(hù)覆蓋物之下、在開口12之間的位置處延伸。保護(hù)覆蓋物通過螺釘固定到柱。
圖2示出互鎖的兩個(gè)保護(hù)覆蓋物10。每一個(gè)保護(hù)覆蓋物的開口12的陣列設(shè)計(jì)成使得當(dāng)被互鎖時(shí),間距跨過接合處保持恒定。這可以在圖2中看到,圖2示出了基于匹配突片寬度與突片間隔的自動(dòng)對(duì)齊特征。
注意,間距可以在兩個(gè)正交方向上不同,但是再次,在這兩個(gè)正交方向上的間距跨過接合處保持恒定。
保護(hù)覆蓋物可被形成為例如具有在2mm至4mm的范圍內(nèi)的厚度的金屬片材。
制造片型金屬框架的最標(biāo)準(zhǔn)和成本有效的方式是由坯料制造。此坯料是平坦的片型的金屬板,并且具有用于形成突片的切口的所需要的形狀可以利用機(jī)械切割或沖壓、激光切割或水束切割來實(shí)現(xiàn)。保護(hù)覆蓋物也可以使用以固體基底材料開始的刨或銑來制造??梢允褂貌煌慕饘?,諸如鋼或鋁。然而,還可以使用非金屬片材,諸如碳纖維強(qiáng)化材料或塑料。
圖3示出以上面解釋的方式對(duì)接在一起的兩個(gè)固態(tài)地板照明單元。
如所示出的,每個(gè)單元包括led電路板20,在led電路板20上提供有l(wèi)ed22的陣列。led電路板20由柱24抬升高于基底板23,使得在電路板之下存在間隔,該間隔用于承載于電路板20下側(cè)的部件,和/或用于其它離散的部件或布線。每個(gè)單元具有如上所述的保護(hù)覆蓋物10。
柱24在電路板20和基底板23之間延伸以便以期望的高度支撐電路板。此外,在每個(gè)柱24之上提供間隔物25,該間隔物25設(shè)置了電路板的頂部和保護(hù)覆蓋物10的下側(cè)之間的所需要的間隔。這使得施加到保護(hù)覆蓋物的頂部的負(fù)載能夠在突片和柱之間分配。柱優(yōu)選跨保護(hù)覆蓋物的區(qū)域延伸成為一陣列。
每個(gè)led22投影到保護(hù)板的對(duì)應(yīng)開口12內(nèi)。突片14確保保護(hù)覆蓋物的頂表面在led22的頂表面之上。突片14的基底安置在基底板23的底部的水平。保護(hù)覆蓋物具有所需要的厚度以抵抗指定負(fù)載(例如基于擁擠的步行交通)下的變形,該變形有損壞led或相關(guān)聯(lián)的電路的風(fēng)險(xiǎn)。
在跨過接合處(即垂直于邊緣的方向)的方向上的led的間距是均勻的,使得p1=p2。
圖4更詳細(xì)地示出間隔物裝置的一個(gè)示例。柱24在頂部和底部具有螺紋孔。埋頭螺釘30將基底板23耦合到柱的底部中的螺紋孔,并且埋頭螺釘32將保護(hù)覆蓋物10耦合到柱24的頂部中的螺紋孔。柱24穿過電路板20中的開口。在電路板和保護(hù)覆蓋物之間提供上間隔物25,并且下間隔物34在柱24的較寬基底部分之上為電路板20提供支座。以這種方式,柱固定了覆蓋物、電路板和基底之間的間隔尺寸。
并非所有的柱都必須具有頂螺釘32和間隔物25,因?yàn)榕c電路板的支撐相比,可能需要保護(hù)覆蓋物的不那么緊實(shí)地封裝的支撐。然而,對(duì)于所有的柱,同樣可能的是如圖4所示的在它們的頂部和底部耦合。
所示示例只具有一對(duì)互鎖的邊緣,使得兩個(gè)這樣的單元可配合在一起。兩個(gè)單元可以是相同的。這是最簡單的實(shí)現(xiàn)方式。
通過使兩個(gè)相對(duì)的邊緣被提供有突片裝置,可以形成單元的行。
實(shí)踐中,期望能夠平鋪單元以形成二維陣列。為了這個(gè)目的,可使用在所有四個(gè)邊緣上具有突片裝置的矩形單元。這些可設(shè)計(jì)成使得所有單元是相同的。然后led間距跨過接合處、在矩形陣列的兩個(gè)正交方向上被維持。
圖5示出可以如何由相同的單元40形成二維陣列。每個(gè)單元在所有四個(gè)邊緣上具有突片,并且它們?cè)谒邢噜弻?duì)的邊緣之間互鎖以提供支撐和對(duì)齊,同時(shí)只占據(jù)等于形成保護(hù)覆蓋物的片材的厚度的(垂直于邊緣方向的)寬度。
通過示例的方式,單元可以具有數(shù)十厘米(例如20cm乘80cm)的尺寸。整體裝置的厚度(高度)可以在10至30mm的范圍內(nèi)。突片可以例如具有10至40mm(例如大約25mm)的寬度。
led間距可以是12.5mm,不過互鎖裝置使得間距能夠減小到例如小于10mm并且可能甚至更低。led之上的開口足以允許光逸出,例如該開口具有在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)的直徑。
led優(yōu)選地是例如具有高色溫(例如6500k)的低功率led。
單元不一定是矩形的。優(yōu)選地,使用能夠被鑲嵌的形狀,諸如三角形、六邊形或正方形。此外,也可能由不同的形狀形成鑲嵌。
如上面解釋的,led的組合陣列可以跨過每個(gè)單元和跨過在單元之間的接合處、在兩個(gè)正交尺寸上具有均勻的間距。然而,這不是必要的。當(dāng)期望照明單元的非均勻陣列時(shí),單元之間的窄間隔也是有益的,例如以創(chuàng)建圖像或其它照明效果。將單元緊密地放在一起的能力為照明元件的均勻陣列和照明元件的非均勻陣列兩者提供了附加的設(shè)計(jì)自由度。
照明元件優(yōu)選是led,但本發(fā)明可應(yīng)用于任何固態(tài)照明元件。固態(tài)照明的優(yōu)點(diǎn)是可靠性和長壽命,這避免了更換照明元件的需要,該需要在地板下照明系統(tǒng)中是特別不期望的。
照明單元可以例如用作地毯下照明系統(tǒng)的部分。于是該系統(tǒng)可以結(jié)合特別設(shè)計(jì)的透光地毯來使用。這樣的地毯例如由desso(商標(biāo))公司來制造。照明可以例如標(biāo)識(shí)緊急出口,提供其它信息或僅僅提供一般照明。
保護(hù)覆蓋物可以在頂部之上具有另一透明層以覆蓋開口,并且從而阻止碎屑(例如灰塵)進(jìn)入容納pcb的體積。在這種情況下,存在光輸出窗口。該層可實(shí)現(xiàn)期望的照明效果,諸如濾色或光學(xué)射束成形(諸如射束擴(kuò)大或射束加寬)。
照明元件可以都是相同的,但是替代地,可以提供不同類型的照明元件,例如以在不同區(qū)域中提供不同的強(qiáng)度和/或顏色,或者通過地板覆蓋物投影圖像或標(biāo)識(shí)。
保護(hù)覆蓋物典型不是透明的(例如是金屬),使得在照明元件之上提供開口。然而,可以想象,覆蓋物可以是透明塑料材料,在這種情況下,整個(gè)層是透明的。在這種情況下,在照明元件之上存在光輸出區(qū),并且在這些區(qū)之間的間隔也可以是透明的。
通過研究附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求,本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí),可以理解和達(dá)成對(duì)所公開實(shí)施例的其它變型。權(quán)利要求中,詞語“包括”不排除其它元素或步驟,并且不定冠詞“一(a或an)”不排除復(fù)數(shù)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉某些措施的純粹事實(shí)并不表示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)解釋為限制范圍。