包括嵌頂燈并且具有一致外觀的側(cè)光燈具設(shè)備的制作方法
【專利摘要】公開了用于產(chǎn)生向下傳播照射的燈具設(shè)備（1）和方法。該設(shè)備包括側(cè)光光導(dǎo)（3），所述側(cè)光光導(dǎo)從其外周被照射。該光導(dǎo)具有光提取器（4），例如在其底表面上的點(diǎn)圖案，其提取來自光導(dǎo)內(nèi)部的光的一部分并將其引導(dǎo)至散射器（5）。該散射器使提取光的方向隨機(jī)化并且形成散射光。該設(shè)備還包括嵌頂燈，所述嵌頂燈設(shè)置在所述光導(dǎo)上方并且產(chǎn)生向下的下照光束。該下照光束具有下照光束覆蓋區(qū)（28）。該光提取器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域，所述散射器具有也排除所述下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域。該設(shè)備可產(chǎn)生散射光和定向光束兩者，并且同時保持總體一致的外觀。
【專利說明】包括嵌頂燈并且具有一致外觀的側(cè)光燈具設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2011年6月14日提交的名為“EDGE-LIT LIGHT FIXTURE INCORPORATINGA DOffNLIGHT AND HAVING A UNIFORM EXTERNAL APPEARANCE” 的美國專利申請 N0.13/159,989的優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容以引用的方式并入到本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及產(chǎn)生散射光和定向光束兩者并且同時保持一致外觀的側(cè)光燈具設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]發(fā)光二極管(LED)在諸如辦公空間和會議室的通用照射應(yīng)用中越來越普遍。例如，側(cè)光面板在其光源處使用LED，并且日益常見地用于基于天花板/吊頂?shù)膽?yīng)用，例如結(jié)合到吊頂板中。當(dāng)側(cè)光面板趨于具有令人愉悅的一致的外觀時，這種側(cè)光面板趨于僅產(chǎn)生散射光。
[0004]存在這樣的一些情況，使用者可能希望使用諸如射光或加強(qiáng)光的附加定向光束，以用于照明具體任務(wù)或空間。通常，使用者必須安裝提供這種定向光束的通常被稱為嵌頂燈的獨(dú)立設(shè)備。使用獨(dú)立設(shè)備是不便的，并且可能不會在美觀上令人愉悅。
[0005]將嵌頂光源結(jié)合到側(cè)光設(shè)備中的早期嘗試包括在該設(shè)備中直接切出孔、將嵌頂燈設(shè)置在該孔中、以及使用燈框或飾件來隱藏切出該孔的邊緣。這些嘗試可能已經(jīng)產(chǎn)生散射光和定向光束兩者，但是其缺乏未被切割的側(cè)光面板的令人愉悅的一致外觀。
[0006]因此，需要一種單個燈具設(shè)備，該單個燈具設(shè)備可產(chǎn)生散射光和定向光束兩者并且同時保持一致的外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]實(shí)施例是一種用于產(chǎn)生向下傳播的照射的燈具設(shè)備。該設(shè)備包括側(cè)光光導(dǎo)，所述側(cè)光光導(dǎo)借助來自其外周的內(nèi)部光被照射。嵌頂燈產(chǎn)生具有下照光束覆蓋區(qū)的下照光束。所述下照光束從所述光導(dǎo)的頂表面?zhèn)鬏斨了龉鈱?dǎo)的底表面并且作為定向光束從所述光導(dǎo)的底表面發(fā)出。光提取器耦聯(lián)至所述光導(dǎo)。所述光提取器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域。所述光提取器將預(yù)定量的內(nèi)部光引導(dǎo)通過所述光導(dǎo)的底表面以形成外部光。散射器縱向鄰近于所述光導(dǎo)的底表面。所述散射器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域。所述散射器接收所述外部光并且傳輸散射光。
[0008]另一實(shí)施例是一種用于產(chǎn)生向下傳播的照射的燈具設(shè)備。該設(shè)備包括側(cè)光光導(dǎo)。嵌頂燈鄰近于所述光導(dǎo)的頂表面設(shè)置，用于將定向光引導(dǎo)通過所述光導(dǎo)以及從所述光導(dǎo)的底表面引出。所述定向光具有下照光束覆蓋區(qū)。多個外周LED圍繞所述光導(dǎo)的外周設(shè)置，用于將光發(fā)射到所述光導(dǎo)中。光提取器耦聯(lián)至所述光導(dǎo)，用于將光從所述光導(dǎo)引出以形成提取光。提取器區(qū)域排除所述下照光束覆蓋區(qū)。散射器縱向鄰近于所述光導(dǎo)的底表面。所述散射器接收來自所述光提取器的提取光，并且從所述燈具設(shè)備傳輸出散射光。所述定向光與所述散射光相比具有更窄的角度范圍。所述定向光與所述散射光具有相同的光譜曲線。
[0009]另一實(shí)施例是一種用于從同一照明燈具設(shè)備產(chǎn)生散射光和定向光束的方法。所述方法包括:從側(cè)光光導(dǎo)的外周照射所述側(cè)光光導(dǎo)以形成內(nèi)部光；產(chǎn)生具有下照光束覆蓋區(qū)的下照光束并將其傳輸通過所述光導(dǎo)以從所述光導(dǎo)的底表面作為定向光束發(fā)出；提供耦聯(lián)至所述光導(dǎo)的光提取器，所述光提取器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域；借助所述光提取器提取來自所述光導(dǎo)的光的一部分，以形成外部光；提供鄰近于所述光導(dǎo)的底表面的散射器，所述散射器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域；以及將外部光弓I導(dǎo)通過所述散射器以形成散射光。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]如在附圖中所示的，本文所公開的前述以及其他目的、特征和優(yōu)勢從本文所公開的具體實(shí)施例的下述說明將顯而易見，其中貫穿不同的視圖，相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件。附圖不必按比例繪制，相反重點(diǎn)在于描述本文所公開的原理。
[0011]圖1是示例性燈具設(shè)備的側(cè)視示意圖,所述燈具設(shè)備可產(chǎn)生散射光和定向光束兩者并且同時保持一致的外觀。
[0012]圖2是圖1的燈具設(shè)備的散射器的仰視圖。
[0013]圖3是具有單個散射器的另一示例性燈具設(shè)備的側(cè)視示意圖。
[0014]圖4是用于磷基白光發(fā)光二極管的示例性光譜曲線的曲線圖。
[0015]圖5是吊頂設(shè)備的套件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在本文中，方向性術(shù)語“上”、“下”、“頂部”、“底部”、“側(cè)(面)”、“橫向”、“縱向”等
被用于描述具體元件的絕對和相對取向。對于這些描述，假定燈具設(shè)備以置頂方式被安裝，例如被結(jié)合到吊頂板或吊頂格柵中，并且假定燈具設(shè)備將其輸出朝向使用者大致向下地引導(dǎo)。將理解的是，雖然這種描述提供了在通常使用中出現(xiàn)的取向，但是當(dāng)然其他取向也是可能的。例如，該設(shè)備可以安裝在墻壁上或結(jié)合到附加元件中以提供間接照明。如本文所使用的，記錄的描述性術(shù)語仍適用于該設(shè)備，即使該設(shè)備具有除置頂之外的取向或者未安裝在其置頂取向也是如此。
[0017]公開了用于產(chǎn)生向下傳播的照射的燈具設(shè)備和方法。該設(shè)備包括從其外周照射的側(cè)光光導(dǎo)。該光導(dǎo)具有光提取器，例如在其底表面上的點(diǎn)圖案，該光提取器提取來自光導(dǎo)內(nèi)部的光的一部分并且將其引導(dǎo)至散射器。該散射器使得所提取的光的方向隨機(jī)化，并且形成散射光。該設(shè)備還包括嵌頂燈，該嵌頂燈設(shè)置在光導(dǎo)上方并且產(chǎn)生向下的下照光束。所述下照光束從光導(dǎo)的頂表面?zhèn)鬏斖ㄟ^底表面并且從該光導(dǎo)的底表面作為定向光束發(fā)出。該下照光束具有下照光束覆蓋區(qū)。光提取器具有排除下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域，散射器具有也排除下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域。該設(shè)備可產(chǎn)生散射光和定向光束兩者，并且同時保持大體一致的外觀。要注意，散射光和定向光束可具有單獨(dú)的開關(guān)和/或控制裝置以使得所述散射光和定向光束可獨(dú)立地操作，或者可替代性地都位于同一開關(guān)上。
[0018]這種設(shè)備可具有潛在的優(yōu)勢。例如，依賴于大體一致外觀的應(yīng)用的示例是這樣的示例，其中側(cè)光面板的陣列被安裝在吊頂中以模擬天空光或云的外觀。在這種陣列中，如果從任何設(shè)備切出孔以容納嵌頂燈，那么這種一致外觀會喪失。通過使用本文所公開的設(shè)備，可保持面板的期望一致性，并且同時具有根據(jù)需要來結(jié)合嵌頂燈或其他光源的靈活性。
[0019]圖1是示例性燈具設(shè)備I的側(cè)視示意圖，該燈具設(shè)備可產(chǎn)生散射光和定向光束兩者并且同時保持一致的外觀。首先描述該設(shè)備的光導(dǎo)部分，之后描述嵌頂燈部分。
[0020]燈具設(shè)備I包括光導(dǎo)3，該光導(dǎo)可以是透明材料(例如，PMMA)的板片。該光導(dǎo)3可以足夠厚以自我支撐而不彎曲，或者可以足夠薄以能夠彎曲。通常來說，光導(dǎo)3可以是大致平面狀的，任選地具有一個或多個預(yù)定楔角，在一些情況下所述預(yù)定楔角可以有利地影響設(shè)備I的輸出屬性。光導(dǎo)3的形狀或占用空間可以是矩形、正方形、圓形、橢圓形或任何其他合適形狀。在一些情況下，光導(dǎo)的占用空間可以匹配吊頂板的尺寸，例如兩英尺乘兩英尺或者兩英尺乘四英尺。光導(dǎo)3可占據(jù)針對吊頂板分配的整個區(qū)域，或者可具有圍繞其外周的邊界部。
[0021]光導(dǎo)3接收由圍繞該光導(dǎo)3的外周分布的一系列LED 6發(fā)射的光。LED 6的輸出可以橫向地取向。每個發(fā)光二極管6可以是裸露芯片或者可具有安裝在其上的透鏡，例如半球體或局部球體，以減少來自發(fā)光二極管6的角發(fā)散。
[0022]來自每個發(fā)光二極管6的發(fā)射光進(jìn)入光導(dǎo)3的橫向邊緣,通常具有關(guān)于局部表面法線居中的角度分布。一旦位于光導(dǎo)3內(nèi)部,光在本文中就可以被稱為“內(nèi)部”光31。
[0023]然后，內(nèi)部光通過從光導(dǎo)3的前和后表面反射而從光導(dǎo)3的橫向邊緣向內(nèi)前進(jìn)。該反射通常是完全內(nèi)部反射，其中入射角度大于臨界角并且100%的光功率被反射。對于折射率為η并且具有空氣/光導(dǎo)分界面的光導(dǎo)3，臨界角為SirT1 (l/η)，其在光導(dǎo)3內(nèi)部相對于在分界面處的局部表面法線被測量。要注意，對于大于2的平方根(大約1.41)的折射率來說，通過橫向邊緣進(jìn)入的全部內(nèi)部光31將在正交的橫向邊緣處完全在內(nèi)部反射。這是針對典型光導(dǎo)3的材料(例如，ΡΜΜΑ)的情況，其在435.8 nm的波長下具有1.503的折射率并且在700 nm的波長下具有1.486的折射率。
[0024]為了提取來自光導(dǎo)3的一些光，光導(dǎo)3在其頂表面或底表面上可具有所謂的“光提取器”4。這種光提取器4被設(shè)計成在光導(dǎo)3的區(qū)域上的每個位置處重新引導(dǎo)內(nèi)部光的預(yù)定部分或比例。通常，可能期望具有離開該設(shè)備、或者在一些情況下入射在散射器5上的每個點(diǎn)處的一致或接近一致量的功率。結(jié)果，光提取器4通常設(shè)計成重新引導(dǎo)來自光導(dǎo)3的中心(與在光導(dǎo)3的邊緣處相比)的更多光(從百分比來看)。光提取器4的屬性可被控制成根據(jù)位置而定，并且通常通過模擬設(shè)備I的光學(xué)系統(tǒng)被提前確定。這種模擬可包括光導(dǎo)3內(nèi)的多次反彈，并且從光導(dǎo)3的橫向邊緣反彈。
[0025]存在可用于光提取器4的許多選項(xiàng)。通常，光提取器4耦聯(lián)至光導(dǎo)3。通常，光提取器包括在頂表面上、在底表面上、和/或嵌入在光導(dǎo)3內(nèi)的一系列光提取特征。該光提取特征可以是重復(fù)特征，例如一系列凸塊、凹部、漆點(diǎn)或小的嵌入顆粒，其折射率與光導(dǎo)材料不同。
[0026]如圖1所不,光提取器4的一個選項(xiàng)是在光導(dǎo)3的底表面上的一系列印刷點(diǎn)。該點(diǎn)圖案可在制造實(shí)際部件之前通過模擬來預(yù)先確定。另一選項(xiàng)包括在光導(dǎo)3的底表面上的一系列棱柱表面，其可以在一個或兩個方向上是規(guī)則的、可以在一個或兩個方向上是不規(guī)則的、并且可具有大于或小于90度的頂角。又一選項(xiàng)可以是選擇性地粗糙化光導(dǎo)3的底表面。在圖1中，光提取器4被示出為在光導(dǎo)3的下側(cè)具有規(guī)則地隔開的點(diǎn)；實(shí)踐中，點(diǎn)的尺寸和間距可在光導(dǎo)3的表面上變化，以便在光導(dǎo)3的內(nèi)部(與在邊緣相比)提取更多的光(從百分比來看)。
[0027]光提取器4的其他選項(xiàng)除了在如圖1所示的底表面上之外或取代該底表面還在光導(dǎo)3的頂表面上包括印刷或噴涂點(diǎn)。光提取器4還可包括在其后面的散射性反射材料，使得離開光導(dǎo)3的頂表面的任何光都可反射回到光導(dǎo)3中，并且通過底表面最終離開該光導(dǎo)3。
[0028]要注意，在光導(dǎo)3的底側(cè)上在下照光束覆蓋區(qū)28附近不存在光提取器4。意圖是在下照光束覆蓋區(qū)28內(nèi)，設(shè)備I僅僅或主要輸出定向光束21而不是散射光51，使得在該覆蓋區(qū)28內(nèi)，極少或者無內(nèi)部光31從光導(dǎo)3的內(nèi)部被重新引導(dǎo)。換句話說，光提取器4可具有排除下照光束覆蓋區(qū)28的光提取器區(qū)域。
[0029]從光導(dǎo)3通過光提取器4發(fā)出的光可以被稱為“外部”光41。外部光41可具有非對稱角分布，通常在較大出射角下與在較小出射角下相比(兩者都相對于光導(dǎo)3的平面的表面法線得到)具有更多的光傳播。這種角分布通常作為照明設(shè)備的輸出來說是不可接受的，因此設(shè)備I使用散射器5來接收外部光41、使得具體光線的傳播方向隨機(jī)化并且輸出散射光51。
[0030]散射光51與外部光41相比可具有更對稱的角分布。在一些情況下,散射光51可具有朗伯(Lambertian)分布，其中角度輸出在向下方向上達(dá)到峰值并且該角度輸出在平行于光導(dǎo)3的平面處下降至零。散射光51的角度分布由散射器5的屬性來控制，該屬性可在構(gòu)建設(shè)備I的任何部件之前通過模擬來確定。通常散射器5越弱，則散射光51就越類似于輸出光41 ;散射器5越強(qiáng),則散射光51就越類似于朗伯分布。
[0031]散射器的一個示例是體積元件，其具有背景材料和浸入在該背景材料中的顆粒，其中所述顆粒具有與背景材料不同的折射率。這種散射器產(chǎn)生用于從其穿過的每條光線的多重相互作用，其中每當(dāng)光線進(jìn)入或離開其中一個顆粒，該光線就由于在每個分界面處的折射而經(jīng)歷路徑的背離，并且經(jīng)歷輕微分離，其中一部分光線由于在每個分界面處的小反射而從其路徑分離。單獨(dú)的折射和分離的相互作用可以是很小的，但是許多這些相互作用的組合效果有效地隨機(jī)化具體光線的輸出角，而與光線的具體輸入角無關(guān)。
[0032]顆?？梢允窍鄬π〉?，大約為五微米或更大。所述顆?？删哂写笾孪嗤某叽缁蛘呖删哂胁煌叽绲姆植?。所述顆粒全部可具有相同形狀，任選地具有顆粒的預(yù)定對齊。所述顆粒替代性地可全部具有不同的形狀和/或尺寸。顆粒與背景材料之間的折射率差異可以是相對小的，例如大約為0.001或更大。所述顆?？杀环Q為“分散”顆粒。
[0033]其他類型的散射器也是可行的，包括具有一個或多個粗糙表面的元件。
[0034]類似于光提取器4，散射器5在下照光束覆蓋區(qū)28的附近可具有“通暢”部位。在該覆蓋區(qū)，散射器5可僅具有背景材料，在該具體區(qū)域不具有任何分散顆粒。總體上，由于光提取器4可不提取覆蓋區(qū)28中的任何光，因此在覆蓋區(qū)28中可不存在任何外部光41，并且可以不需要在該覆蓋區(qū)28內(nèi)散射。換言之，散射器5可具有排除下照光束覆蓋區(qū)28的散射器區(qū)域。例如，圖2是來自圖1的燈具設(shè)備I的散射器5的仰視圖。
[0035]在光導(dǎo)3的頂表面上或附近可具有附加反射器7，以重新引導(dǎo)無意地離開光導(dǎo)3的頂表面的任何偏離光。這種偏離光可被重新引導(dǎo)以作為設(shè)備I的輸出的一部分。該偏離光可在設(shè)備I的模擬階段被處理。[0036]到現(xiàn)在為止，主要集中對光導(dǎo)3周圍的元件進(jìn)行了說明。對于一些情況，這些元件中的許多元件可類似于已知的側(cè)光面板，不同之處在于其在定向光束21的在覆蓋區(qū)28的附近的屬性。現(xiàn)描述嵌頂燈2。
[0037]通常，嵌頂燈2的功能是產(chǎn)生在預(yù)定角度范圍內(nèi)的相對強(qiáng)的照射以及在該角度范圍之外的相對弱的照射。這種嵌頂燈2的輸出屬性與典型白熾射燈相比稍微更復(fù)雜，并且可包括光度測定規(guī)格，例如根據(jù)傳播角度而定的強(qiáng)度(通常單位為坎德拉，Cd)、根據(jù)與照明平面的距離而定的在軸功率/面積(通常單位為英尺-坎德拉，fc)、根據(jù)與照明平面的距離而定的光束直徑(通常單位為英尺，f t)。在一些情況下，嵌頂燈2可包括允許控制諸如此類的光度測定量的元件，并且可允許優(yōu)化一個或多個量或者提煉一個或多個量。對于在下文描述的示例性嵌頂燈2，該輸出可具有在具體平面處的大體一致強(qiáng)度(功率/面積)、在預(yù)定角度范圍內(nèi)的大體一致角度輸出、以及在角度范圍的邊緣處該角度輸出的相對小的尾巴。
[0038]來自嵌頂燈2的光可由一個或多個LED 22產(chǎn)生。在一些情況下，所述LED 22與圍繞光導(dǎo)3的橫向邊緣的LED 6具有相同的光譜屬性,使得定向光束21和散射光51可作為同一顏色被感知到。在其他情況下，LED 22可具有特意與LED 6不同的光譜，以便產(chǎn)生定向光束21的加強(qiáng)效應(yīng)。在一些情況下，LED 22可以是磷基白光LED，其具有在圖4的曲線圖中示出的示例性光譜。嵌頂燈2可包括許多LED，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、
16、18、20、22、24或超過24個LED。雖然在圖1的示例中示出了三個LED 22，但是將理解的是，可使用任何數(shù)量的LED 22。
[0039]LED 22可設(shè)置成任何合適圖案，例如直角或極坐標(biāo)網(wǎng)格。通常，LED布置圖案的外邊緣有助于確定定向光束21的角度輸出。例如，在LED的大致圓形分布(S卩，具有圓形輪廓的LED的大體一致分布)時，定向光束21可以是大致圓形對稱的。對于LED的細(xì)長分布，定向光束21也可以是細(xì)長的。要注意，這兩個示例假設(shè):其他光學(xué)元件是旋轉(zhuǎn)對稱的；LED布置的任何非對稱可由其他光學(xué)元件的其他非對稱產(chǎn)生或校正。
[0040]每個LED 22的輸出從相應(yīng)LED 22發(fā)散，并且由菲涅爾透鏡23收集。LED 22的平面定位在菲涅爾透鏡23的前焦平面處或附近，使得在菲涅爾透鏡23之后，來自每個LED22的光可以被準(zhǔn)直，但是來自每個LED 22的光可以以與來自全部其他LED 22的光不同的角度傳播。要注意，在圖1中示出了菲涅爾透鏡23，但是可使用任何合適的透鏡，包括折射性和/或衍射性光學(xué)器件、和/或二元光學(xué)器件(與在菲涅爾透鏡23的臺階之間的彎曲部不同，在臺階之間具有處于分立水平的方塊部)。透鏡或多個透鏡可與LED整體地形成，或者可被遙遠(yuǎn)地固定。在每種情況下，LED 22的平面可被設(shè)置在透鏡的前焦平面處或附近。
[0041]在菲涅爾透鏡23的后焦平面處，存在圓，在該圓上存在一致的照射。要注意在該圓內(nèi)，該圓中的每個點(diǎn)接收來自每個LED 22的光。
[0042]嵌頂燈散射器24可設(shè)置在菲涅爾透鏡23的該后焦平面處或附近。該嵌頂燈散射器24可以比上述散射器5更弱，這是因?yàn)閷τ诠獾慕嵌仍俜植嫉男枨蟊壬⑸淦?所需的要少得多。對于散射器5來說，外部光41可具有嚴(yán)重的非對稱性，該非對稱性由散射器5轉(zhuǎn)換為相對對稱的散射光51。不同于散射器5，嵌頂燈散射器24僅僅對角度分布執(zhí)行平滑功能，而不是急劇地重新移位角度。平滑的量可由LED 22的布置位置和菲涅爾透鏡23的焦距來規(guī)定。通常，由一個LED產(chǎn)生的光被平滑至來自相鄰LED的光中，使得角度分布的波峰和波谷最小化。要注意當(dāng)平滑時，該角分布可平滑掉定向光束21內(nèi)的波峰-波谷強(qiáng)度角度變化，其還可消掉定向光束21的邊緣。
[0043]對于嵌頂燈2總結(jié)來說，多個嵌頂燈LED 22可與光導(dǎo)3的頂表面縱向分離。菲涅爾透鏡23可設(shè)置成縱向鄰近于所述多個嵌頂燈LED 22。嵌頂燈散射器24可設(shè)置成縱向鄰近于菲涅爾透鏡23。當(dāng)在嵌頂燈散射器24處看時，來自多個嵌頂燈LED的穿過菲涅爾透鏡23和嵌頂燈散射器24的光呈現(xiàn)為大體一致的。在一些情況下，多個嵌頂燈LED 22可設(shè)置在菲涅爾透鏡23的前焦平面處。在一些情況下，嵌頂燈散射器24可設(shè)置在菲涅爾透鏡23的后焦平面處。在一些情況下，外殼可橫向地圍繞多個嵌頂燈LED 22和嵌頂燈散射器24之間的體積。在一些情況下，散熱片(未示出)可設(shè)置該外殼上。在一些情況下，用于驅(qū)動多個嵌頂燈LED 22的電路(未示出)可被結(jié)合在外殼內(nèi)。在一些情況下，下照光束覆蓋區(qū)28可居中在光導(dǎo)3的底表面上。
[0044]作為圖1的設(shè)計的替代方式，嵌頂燈散射器24可被結(jié)合在散射器5中。圖3是具有單個散射器5A的另一示例性燈具設(shè)備IA的側(cè)視示意圖。在一些情況下，該單個散射器5A使其散射屬性在散射器5A的整個表面上是一致的。在其他情況下，單個散射器5A具有在下照光束覆蓋區(qū)28之外的一種散射屬性以及在下照光束覆蓋區(qū)28之內(nèi)的對應(yīng)于上述較弱散射器24的更弱散射屬性。在一些情況下，嵌頂燈2A可被修改，其縱向間距被調(diào)節(jié)以使得散射器5A處于該菲涅爾透鏡23的后焦平面處或附近。
[0045]作為如何可在實(shí)踐中使用這種設(shè)備I的示例，圖5是吊頂設(shè)備的套件60的透視圖，該套件可結(jié)合包括定向光束21的燈具設(shè)備I以及不具有定向光束21的類似外觀的燈具設(shè)備61。燈具設(shè)備I和61可被結(jié)合到相應(yīng)吊頂板中，并且可安裝在通常懸置的吊頂柵格62中。當(dāng)然也可使用其他構(gòu)造。
[0046]除非另有聲明，詞語“大致”和“基本”的使用可以被認(rèn)為包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的精確關(guān)系、狀況、布置、取向、和/或其他特征及其變形，只要這種變形并不實(shí)質(zhì)上影響所公開的方法和系統(tǒng)即可。
[0047]貫穿整個本公開，用于修飾名詞的冠詞“一”或“一種”的使用可被認(rèn)為出于方便被使用，并且包括所修飾名詞中的一個或多于一個，除非以其他方式具體地聲明。
[0048]被描述和/或通過附圖以其他方式描繪成與其他相聯(lián)系、相關(guān)和/或基于此的元件、部件、模塊和/或其零件可被理解為以直接和/或間接的方式相聯(lián)系、相關(guān)和/或基于此，除非在本文以其他方式規(guī)定。
[0049]雖然該方法和系統(tǒng)已經(jīng)關(guān)于其具體實(shí)施例被描述，但是所述方法和系統(tǒng)并不被如此限制。顯然許多修改和變形可通過上述教導(dǎo)顯而易見?？捎杀绢I(lǐng)域技術(shù)人員作出在本文示出并描述的細(xì)節(jié)、材料和零件布置方面的許多附加變化。
【權(quán)利要求】
1.一種用于產(chǎn)生向下傳播的照射的燈具設(shè)備，所述燈具設(shè)備包括: 側(cè)光光導(dǎo)，所述側(cè)光光導(dǎo)借助來自其外周的內(nèi)部光被照射； 嵌頂燈，所述嵌頂燈產(chǎn)生具有下照光束覆蓋區(qū)的下照光束，所述下照光束從所述光導(dǎo)的頂表面?zhèn)鬏斨了龉鈱?dǎo)的底表面并且作為定向光束從所述光導(dǎo)的底表面發(fā)出； 光提取器，所述光提取器耦聯(lián)至所述光導(dǎo)，所述光提取器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域，所述光提取器將預(yù)定量的內(nèi)部光引導(dǎo)通過所述光導(dǎo)的底表面以形成外部光；以及 散射器，所述散射器縱向鄰近于所述光導(dǎo)的底表面，所述散射器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域，所述散射器接收所述外部光并且傳輸散射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述散射器、所述光提取器和所述光導(dǎo)在所述下照光束覆蓋區(qū)之內(nèi)和之外全都具有一致的外觀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述定向光束和所述散射光具有相同的光譜曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備， 其中，所述內(nèi)部光由圍繞所述光導(dǎo)的外周的多個橫向朝向的發(fā)光二極管產(chǎn)生； 其中，所述下照光束由多個嵌頂燈發(fā)光二極管產(chǎn)生；以及 其中，所述橫向朝向的 發(fā)光二極管和嵌頂燈發(fā)光二極管具有相同的光譜曲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述光提取器包括重復(fù)特征，在所述下照光束覆蓋區(qū)中不存在所述重復(fù)特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述散射器是體積元件，所述體積元件包括浸入在背景材料中的多個顆粒，所述多個顆粒中的顆粒與所述背景材料具有不同的折射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述嵌頂燈包括: 多個嵌頂燈發(fā)光二極管，所述嵌頂燈發(fā)光二極管從所述光導(dǎo)的頂表面縱向分離； 菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡設(shè)置成縱向鄰近于所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管；以及 嵌頂燈散射器，所述嵌頂燈散射器設(shè)置成縱向鄰近于所述菲涅爾透鏡； 其中，當(dāng)從所述嵌頂燈散射器看時，來自所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管的經(jīng)過所述菲涅爾透鏡和所述嵌頂燈散射器的光呈現(xiàn)為大體一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具設(shè)備， 其中，所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管設(shè)置在所述菲涅爾透鏡的前焦平面處；以及 其中，所述嵌頂燈散射器設(shè)置在所述菲涅爾透鏡的后焦平面處。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具設(shè)備，其中，所述嵌頂燈還包括: 外殼，所述外殼橫向圍繞所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管與所述嵌頂燈散射器之間的體積； 設(shè)置在所述外殼上的散熱片；以及 用于驅(qū)動所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管的電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述下照光束覆蓋區(qū)在所述光導(dǎo)的底表面上居中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，所述光導(dǎo)和所述嵌頂燈被結(jié)合在吊頂板中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具設(shè)備，其中，吊頂板作為套件的一部分被包括，所述套件包括具有相同外觀但缺少嵌頂燈的至少一個照射燈具設(shè)備。
13.一種用于產(chǎn)生向下傳播的照射的燈具設(shè)備，所述燈具設(shè)備包括: 側(cè)光光導(dǎo)； 嵌頂燈，所述嵌頂燈鄰近于所述光導(dǎo)的頂表面設(shè)置，用于將定向光引導(dǎo)通過所述光導(dǎo)以及從所述光導(dǎo)的底表面引出，所述定向光具有下照光束覆蓋區(qū)； 多個外周發(fā)光二極管，所述外周發(fā)光二極管圍繞所述光導(dǎo)的外周設(shè)置，用于將光發(fā)射到所述光導(dǎo)中； 光提取器，所述光提取器耦聯(lián)至所述光導(dǎo)，用于將光從所述光導(dǎo)引出以形成提取光，提取器區(qū)域排除所述下照光束覆蓋區(qū)；以及 散射器，所述散射器縱向鄰近于所述光導(dǎo)的底表面，所述散射器接收來自所述光提取器的提取光，并且從所述燈具設(shè)備傳輸出散射光； 其中，所述定向光與所述散射光相比具有更窄的角度范圍；以及 其中，所述定向光與所述散射光具有相同的光譜曲線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈具設(shè)備，其中，所述散射器是體積元件，所述體積元件包括浸入在背景材料中的多個顆粒，所述多個顆粒中的顆粒與所述背景材料具有不同的折射率。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈具設(shè)備，其中，所述光提取器包括點(diǎn)圖案，在所述下照光束覆蓋區(qū)中不存在所述點(diǎn)圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈具設(shè)備，其中，所述嵌頂燈包括多個嵌頂燈發(fā)光二極管，所述嵌頂燈發(fā)光二極管從所述光導(dǎo)的頂表面縱向分離，所述嵌頂燈發(fā)光二極管與所述多個外周發(fā)光二極管具有相同的光譜曲線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燈具設(shè)備，其中，所述嵌頂燈還包括: 菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡設(shè)置成縱向鄰近于所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管；以及 嵌頂燈散射器，所述嵌頂燈散射器設(shè)置成縱向鄰近于所述菲涅爾透鏡； 其中，當(dāng)從所述嵌頂燈散射器看時，來自所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管的經(jīng)過所述菲涅爾透鏡和所述嵌頂燈散射器的光呈現(xiàn)為大體一致。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燈具設(shè)備，其中，所述嵌頂燈還包括: 外殼，所述外殼橫向圍繞所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管與所述嵌頂燈散射器之間的體積； 設(shè)置在所述外殼上的散熱片；以及 用于驅(qū)動所述多個嵌頂燈發(fā)光二極管的電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈具設(shè)備，其中，所述散射器、所述光提取器和所述光導(dǎo)在所述下照光束覆蓋區(qū)之內(nèi)和之外全都具有一致的外觀。
20.—種用于從同一燈具設(shè)備產(chǎn)生散射光和定向光束的方法,所述方法包括: 從側(cè)光光導(dǎo)的外周照射所述側(cè)光光導(dǎo)以形成內(nèi)部光； 產(chǎn)生具有下照光束覆蓋區(qū)的下照光束并將其傳輸通過所述光導(dǎo)以從所述光導(dǎo)的底表面作為定向光束發(fā)出；提供耦聯(lián)至所述光導(dǎo)的光提取器，所述光提取器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的光提取器區(qū)域； 借助所述光提取器提取來自所述光導(dǎo)的光的一部分，以形成外部光； 提供鄰近于所述光導(dǎo)的底表面的散射器，所述散射器具有排除所述下照光束覆蓋區(qū)的散射器區(qū)域；以及 將外部光引導(dǎo)通過所述散射器以形成散射光。
【文檔編號】F21Y101/02GK103620295SQ201280029077
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】M.奎利奇, E.小戴維 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司