侧光式模块化天花板灯组件

摘要

一种天花板灯组件(10)包括天花板(12)和设置在天花板内的灯组件(14)。灯组件包括一个或多个光源(22)和用于反射来自一个或多个光源的光的波导(24)、以及用于供应功率至一个或多个光源的电源。

说明书

本申请主张2011年1月4日提交的美国临时专利申请序列号No. 61/429,632的权益，该申请的公开内容通过引用而并入本文中。

背景技术

本示范实施例涉及光照(illumination)领域、照明(lighting)领域和相关领域。它连同模块化天花板灯组件(ceiling tile light fixture)一起获得具体应用，且将通过对其具体参照而进行描述。然而，应当认识到的是，本示范实施例也适于其他类似应用。

传统天花板灯组件使用常规荧光灯和高压荧光照明组件作为照明系统。通常，传统天花板灯组件使用常规荧光灯以照亮整个天花板。这些构造引起若干问题。例如，该构造不提供光的均匀分布。具体而言，由于缺少提供在常规荧光灯的镇流器处的光照，故“黑点”存在于天花板的边缘附近。由于驱动电压的频率波动，常规荧光灯还不产生连续稳定的光输出。一些人还发现常规荧光灯颜色为刺目且令人不愉快的。随着LED变得更流行且普遍，用LED照明单元替换常规荧光灯已变得合乎需要。

在商业环境中，具有天花照明布置也已变得合乎需要，该天花照明布置可设计用于特定需求或风格。传统天花板灯组件不适于提供满足诸如位置布局、功能的特定需求或风格的设计。具体而言，传统天花板灯组件不能够无缝地连接以在限定的照明布置中形成连续照明布置。存在对可用于以美观合意的方式形成多个照明布局的天花板照明组件的需要。

本示范实施例提供一种克服上文提到的问题等的新的且改进的模块化天花板灯组件。

发明内容

下文概述了本公开的各种细节以提供基本理解。该概述并非公开内容的外延综述，且既不意图识别本公开的某些元件，又不意图界定其范围。相反，概述的主要目的是在下文提出的更详细的描述之前，以简化的形式提供本公开的某些构想。

根据本公开的一个方面，提供了一种天花板灯组件。天花板灯组件包括天花板和设置在天花板内的灯组件。灯组件包括一个或多个光源和用于反射来自一个或多个光源的光的波导。电源用于供应功率至一个或多个光源。

根据本公开的另一个方面，提供了一种天花板灯组件系统。天花板灯组件系统包括构造成形成相邻天花板之间的连续照明布置的多个天花板灯组件。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于制作天花板灯组件的方法。该方法包括将灯组件设置在天花板内。灯组件包括一个或多个光源和用于反射来自一个或多个光源的光的波导。

附图说明

图1为根据本示范实施例的模块化天花板灯组件的底视图；

图2为图1中描绘的模块化天花板灯组件的透视图；

图3和图4为图1中描绘的模块化天花板灯组件的侧视图；

图5为根据本示范实施例的模块化天花板灯组件的另一个备选实施例的底视图；

图6为图5中描绘的模块化天花板灯组件的透视图；

图7和图8为图5中描绘的模块化天花板灯组件的侧视图；

图9为根据本示范实施例的模块化天花板灯组件的另一个备选实施例的底视图；

图10为图9中描绘的模块化天花板灯组件的透视图；

图11和图12为图9中描绘的模块化天花板灯组件的侧视图；

图13为根据本示范实施例的模块化天花板灯组件的另一个备选实施例的底视图；

图14为图13中描绘的模块化天花板灯组件的透视图；

图15和图16为图13中描绘的模块化天花板灯组件的侧视图；

图17为根据本示范实施例的模块化天花板灯组件系统的底视图。

具体实施方式

参看图1至图4，示出了模块化天花板灯组件10，其包括天花板12与灯组件14的组合。天花板灯组件10可为传统的尺寸和形状，以允许它配合在现有的天花板或吊天花安装硬件中，用于诸如办公室天花照明、商业天花照明、工业天花照明等的应用。在配合在天花板构造中时，灯组件14可照亮天花板灯组件10至它的天花板12的边缘，使得每个相邻模块化天花板灯组件10无缝地连接，以形成连续照明布置。灯组件14还包括电源和调整光照强度、光照颜色、光照图案等的控制单元16。

模块化天花板灯组件10可由在建筑物的内部中使用的轻量材料构成。可使用具有各种功能图案和装饰图案的许多常规天花板。在一个实施例中，模块化天花板灯组件10具有大致平面的矩形形状。例如，天花板12可由珍珠岩、木材、金属、矿物纤维、矿物木材、塑料、锡、铝、PVC等制成。模块化天花板灯组件10设计成允许灯组件14设置或附接于天花板12。例如，模块化天花板灯组件10包括开口，以允许灯组件14定向成相对于天花板12的表面齐平或凹入。还认识到的是，模块化天花板灯组件10有助于接近以上安装硬件，且在需要时可容易地改变、移除或替换。模块化天花板灯组件10通常附接于诸如钢格、钉板条(furring strip)、平头钉和夹具系统的天花板安装硬件、高强度粘合剂等。模块化天花板灯组件10还设计成用于与相邻天花板和模块化天花板灯组件的无缝联锁或接合设计。如图所示，模块化天花板灯组件10具有第一对平行组件边缘18和第二对组件平行边缘20，第一组组件边缘18垂直于第二组组件边缘20。

图1和图2为示出天花板12与灯组件14的组合的模块化天花板灯组件10的底视图。灯组件14包括一个或多个光源22和波导24，以提供朝向天花板12的面向外的表面的限定光图案。波导24为与波导的衍射效应和结构无关、允许光穿过其结构而传播的任何结构。波导24由折射率相对于周围介质增大的延伸区域限定。光的引导强度或限制取决于波长、折射率差和波导的引导宽度。例如，波导可由玻璃、塑料、聚合物等制成。可使用具有各种功能性光图案和装饰性光图案的许多常规波导。波导24可沿整个波导24提供从一个或多个光源24发出的光的连续均匀分布。

如图1和图2中所示，波导24大体上为延伸模块化天花板灯组件10的长度的直的形状，且包括第一组平行波导边缘和第二组平行波导边缘，第一组波导边缘26定位成穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，并且第二组波导边缘28定位成垂直于第一组波导边缘26且与模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20间隔开。例如，第一组波导边缘26延伸穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，以对组件边缘18、20提供光的均匀分布，而第二组波导边缘28定位在模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20内。还构想波导24可延伸至模块化天花板灯组件10的所有组件边缘18、20。

波导24从模块化天花板灯组件10的面向外的一侧向外地设置。波导24的定位从一个或多个光源22提供光照作为内部光。波导24包括反射表面，其可包括表面上的一个或多个缺陷，以形成所期望的强度和光照图案。一个或多个光源22设置在反射表面与波导边缘26、28之间。波导24从一个或多个光源22接收和输送光线，使得仅将来自波导24的反射光提供为内部光。例如，波导24设计成使得一个或多个光源22从模块化天花板灯组件10的外侧为不可见的，且唯一提供的光从波导24反射。波导的颜色可为不透明的、通透的、匹配天花板颜色的任何颜色等。例如，波导24的颜色可为通透的或匹配天花板的颜色，使得当光源未提供光时，波导看起来为天花板的一部分且对于观察者为不可见的。

一个或多个光源22沿第二组波导边缘28定位，以提供连续地沿波导24的长度的光。一个或多个光源22通常包括发光二极管(LED)，但还构想光源可包括荧光灯等。模块化天花板灯组件10的亮度和/或性能可通过增加、减少并且/或者替换光源22的数目来调整。如图1所示，六个光源22安装在波导24的每个第二边缘28上。构想灯组件14可包括许多小LED(例如，0.1瓦至0.5瓦的LED)或较少的大LED(例如，1瓦的LED)。如图1所示，光源22之间的距离为一致的，但构想光源22之间的距离也可为非一致的。构想可基于模块化天花板灯组件10的所期望的亮度和/或性能而包括更多或更少的光源22。优选地，从一个或多个光源发出的光为白色的，但还构想光源22可发出不同颜色的光。

图2和图4为模块化天花板灯组件10的侧视图，示出与功率供应和控制单元16一起的天花板12与灯组件14的组合。功率供应和控制单元16包括电功率调制和调节电子器件和电路、变压器、电源等，以将标准线电压转换成适合的电压来操作光源22。例如，功率调节电路可调节电流流动，以允许灯组件14动态地适应增大的负载，诸如额外的光源。功率调制电路可将交流电压转换成直流电压。例如，功率调制电路可将120伏或240伏交流电压转换成直流电压。功率调制电路可另外或备选地修正进入的功率的极性，以便连接至灯组件14的电源线可连接，而不必担心哪条线连接到功率调制电路的哪个元件。如图2和图4所示，模块化天花板灯组件10还包括封壳30，其用于定位或储存操作灯组件14所需的各种电子器件和电路。

功率供应和控制单元16还包括控制光源22的光照和强度的控制器。例如，功率供应和控制单元16的控制器可对光源22提供变暗功能。功率供应和控制单元16的控制器还可控制光源22以发出任何所期望的颜色的光。如上文所述，光源22可包括蓝光源、绿光源、红光源、不同色温的白光源、蓝、绿、红和白光源中的一个或多个的组合等。功率供应和控制单元16的控制器可控制波导24以将光输出定形成所期望的形状，诸如圆形、椭圆形、梯形或其他图案。例如，功率供应和控制单元16的控制器可控制由光源22提供的光的强度、颜色和所期望的形状，使得模块化天花板灯组件10可随意地输出不同颜色的光图案。

功率供应和控制单元16的控制器包括至少一个处理器，例如微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、通用处理器、专用集成电路(ASIC)、专用处理器或构造成执行软件的其他软件控制的装置，该软件用于实行在下文中更详细地描述的操作。通常，软件承载在有形存储器或用于由处理器执行的计算机可读介质上。非瞬时性计算机可读介质可包括存储器，诸如硬盘驱动器、CD-ROM、DVD-ROM、互联网服务器等。还构想其他类型的处理器。显示控制器、专用集成电路(ASIC)、FPGA和微控制器为可用于提供处理器功能的其他类型的构件的说明性实例。实施例可使用软件来实现，该软件用于由处理器、硬件或它们的一些组合执行。

功率供应和控制单元16可通过适合的紧固件诸如螺钉或安装件而固定于模块化天花板灯组件10的表面，以便为能够容易地移除的且消散由光源22生成的热。例如，功率供应和控制单元16、灯组件14和模块化天花板灯组件10的安装结构可用作热沉来消散由光源22生成的任何热。还构想功率供应和控制单元16为可移除的，且可对多个相邻模块化天花板灯组件10提供功率和控制。例如，可提供中心功率供应和控制单元以对相邻模块化天花板灯组件10提供功率和控制，从而允许移除相邻边缘模块化天花板灯组件10的功率供应和控制单元。

模块化天花板灯组件10基于边缘照明的原理提供内部光。每个模块化天花板灯组件10通过将对应的光源22的光经由它的组件边缘18、20结合至波导24中而被照亮。相邻模块化天花板灯组件10可通过以限定的设计安装天花板而无缝地连接以形成连续照明布置。

图5至图8描绘模块化天花板灯组件10的备选实施例。图5至图8中所示的构件与图1至图4中所示的构件的类似之处在于模块化天花板灯组件10包括天花板12、具有波导40和一个或多个光源22的灯组件14、和功率供应和控制单元16。灯组件14包括一个或多个光源22和波导40，以提供限定的光图案作为朝模块化天花板灯组件10的面向外的表面的内部光。如图5和图6所示，波导40大体上为延伸模块化天花板灯组件10的长度和宽度的“T”形，且包括模块化天花板灯组件10内的两组边缘位置。第一组波导边缘42定位成穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，且第二组波导边缘44与模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20间隔开。例如，第一组波导边缘42延伸穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，以对组件边缘18、20提供光的均匀分布，而第二组波导边缘44定位在模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20内。一个或多个光源22沿第二组波导边缘44定位，以提供连续地沿波导40的长度的光。功率供应和控制单元16包括电功率调制和调节电子器件和电路、变压器、电源等，以将标准线电压转换成对于光源适合的电压，且用于控制从光源发出的光的光照、强度、颜色和图案。

图9至图12描绘模块化天花板灯组件10的备选实施例。图9至图12所示的构件与图1至图4所示的构件的类似之处在于模块化天花板灯组件10包括天花板12、具有波导50和一个或多个光源22的灯组件14、和功率供应和控制单元16。灯组件14包括一个或多个光源22和波导50，以提供限定的光图案作为朝模块化天花板灯组件10的面向外的表面的内部光。如图9和图10所示，波导50大体上为延伸模块化天花板灯组件10的长度和宽度的十字形，且包括模块化天花板灯组件10内的两组边缘位置。第一组波导边缘52定位成穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，且第二组波导边缘54与模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20间隔开。例如，第一组波导边缘52延伸穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，以对组件边缘18、20提供光的均匀分布，而第二组波导边缘54定位在模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20内。一个或多个光源22沿第二组波导边缘54定位，以提供连续地沿波导50的长度的光。功率供应和控制单元16包括电功率调制和调节电子器件和电路、变压器、电源等，以将标准线电压转换成对于光源适合的电压，且用于控制从光源发出的光的光照、强度、颜色和图案。

图13至图16描绘模块化天花板灯组件10的备选实施例。图13至图16所示的构件与图1至图4所示的构件的相似之处在于模块化天花板灯组件10包括天花板12、具有波导60和一个或多个光源22的灯组件14、和功率供应和控制单元16。灯组件14包括一个或多个光源22和波导60，以提供限定的光图案作为朝模块化天花板灯组件10的面向外的表面的内部光。如图13和图14所示，波导60为模块化天花板灯组件10内的大体90度转角，且包括模块化天花板灯组件10内的两组边缘位置。第一组波导边缘62定位成穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，且第二组波导边缘64与模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20间隔开。例如，第一组波导边缘62延伸穿过模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20，以对组件边缘18、20提供光的均匀分布，而第二组波导边缘64定位在模块化天花板灯组件10的组件边缘18、20内。一个或多个光源22沿第二组波导边缘64定位，以提供连续地沿波导60的长度的光。功率供应和控制单元16包括电功率调制和调节电子器件和电路、变压器、电源等，以将标准线电压转换成对于光源适合的电压，且用于控制从光源发出的光的光照、强度、颜色和图案。

图17描绘模块化天花板灯组件系统。该系统包括多个模块化天花板灯组件100和标准天花板102。如图所示，多个模块化天花板灯组件100形成无缝的连续“跑道”光布置。还构想可基于特定的需求，诸如位置布局、功能或风格来使用其他独特的照明布置和构造。模块化天花板灯组件100和标准天花板102利用无缝联锁或接合设计而安装。例如，模块化天花板灯组件100和标准天花板102安装成使得它们看起来为单个照明布置或构造的一部分。模块化天花板灯组件100与标准天花板102之间的联锁104包括机械安装件以将板固定于天花安装硬件以及固定于相邻的板。联锁104还包括电连接器，以便功率供应和控制单元供应功率且控制相邻模块化天花板灯组件100。

已经参照优选实施例描述了示范实施例。明显的是，他人在阅读和理解先前的详细描述之后将想到变型和改型。期望将示范实施例看作包括所有此类变型和改型，只要此类变型和改型在所附权利要求或其等同物的范围内。