吸音照明格板和模塊化表面系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括吸音構(gòu)件、在所述吸音構(gòu)件之上的光學(xué)介質(zhì)以及沿著所述光學(xué)介質(zhì)的第一邊緣布置的第一組固態(tài)照明元件的吸音照明格板。本發(fā)明還涉及包括這樣的吸音照明格板的模塊化表面系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在建造中，模塊化表面系統(tǒng)被普遍用于減小建筑成本和建造時(shí)間。模塊化表面系統(tǒng)一般允許地板、墻壁和天花板的快速建造，即使常常有降級的美學(xué)外觀的折衷。這樣的模塊化表面系統(tǒng)的主要例子是可在大部分職業(yè)環(huán)境例如辦公室空間中找到的垂吊式天花板。垂吊式天花板一般包括界定矩形或正方形凹部的金屬或塑料網(wǎng)格，該凹部填充有格板或瓦以形成連續(xù)的天花板。
[0003]在這樣的模塊化系統(tǒng)例如垂吊式天花板中，一般可通過用照明單元(例如照明裝置)代替一個(gè)或多個(gè)瓦來將照明集成在系統(tǒng)中。大部分垂吊式天花板包括照明裝置，其中存在若干個(gè)熒光燈管。由于很多原因，這樣的照明裝置不是理想的。首先，這樣的照明裝置被認(rèn)為在美學(xué)上使人不愉快，即突兀。其次，為了改進(jìn)來自這樣的照明裝置的光效率，它們通常包含普遍具有拋物面形狀的反射器。然而如果反射光在與模塊化系統(tǒng)的平面成的淺角下離開照明裝置，這可引起對辦公室空間的占有者的炫目的光。而且，在必須抑制噪聲水平的應(yīng)用中，模塊化表面系統(tǒng)的格板或瓦可能被要求吸音，前述照明裝置不適合于此。
[0004]US 6367581 BI公開了天花板系統(tǒng)的吸音燈具。燈具包括填充有空氣的腔，該腔包括在充當(dāng)多孔光擴(kuò)散體的微穿孔膜和吸音材料之間的光源，例如白熾燈泡。填充有空氣的腔形成在腔內(nèi)的駐波聲場，其中可通過提高多孔擴(kuò)散體、填充有空氣的腔和吸音材料的聲學(xué)性能來優(yōu)化吸音系數(shù)。這樣的燈具然而是相當(dāng)龐大的。
[0005]本身已知可使用固態(tài)照明元件例如發(fā)光二極管(LED )來實(shí)現(xiàn)模塊化表面系統(tǒng)的小形狀因子照明格板。然而，這樣的固態(tài)照明元件與白熾或熒光光源比較相當(dāng)昂貴，使得存在提供包括少量固態(tài)照明元件的照明格板的期望。而且，由固態(tài)照明元件產(chǎn)生的熱限制了照明格板的每單位面積可應(yīng)用的固態(tài)照明元件的數(shù)量。
[0006]在US 2004/0070967 Al中公開了包括固態(tài)照明元件的照明格板的例子。聲學(xué)發(fā)光模塊包括背板、蓋和在背板與蓋之間延伸的剛性間隔構(gòu)件，而固態(tài)照明元件(例如LED)的環(huán)放置在模塊內(nèi)部。這個(gè)聲學(xué)發(fā)光模塊的問題是光輸出是不均勻的，這在美學(xué)上是使人不愉快的。而且，這個(gè)解決方案要求相對大數(shù)量的固態(tài)元件，這是昂貴的。
[0007]另一解決方案是將固態(tài)照明元件放置在照明格板的邊緣處，并使用光學(xué)反射鏡來產(chǎn)生均勻的光輸出。這樣的額外光學(xué)器件明顯增加了照明格板的成本。在US 3752974中公開了避免這樣的光學(xué)反射鏡的解決方案，其中通過擴(kuò)散通常提供輻射到邊緣中的光的內(nèi)反射的表面部分，使得撞擊在被擴(kuò)散區(qū)域上的至少一些光線穿過介質(zhì)的相對表面被反射，且一些光線穿過一個(gè)表面被折射，來從給定厚度的邊緣照明的光學(xué)介質(zhì)提供均勻光照。沒有擴(kuò)散的在光的源周圍的被清除區(qū)域被提供并通過將涂層施加在界定該被清除區(qū)域的介質(zhì)的相對表面部分上而被處理。這些涂層具有比介質(zhì)的折射率小的折射率，使得光通過在介質(zhì)的表面之間的內(nèi)反射而傳遞并被禁止從在被清除區(qū)域附近的介質(zhì)逸出。這個(gè)被清除區(qū)域具有優(yōu)選地三到四倍于光學(xué)介質(zhì)的厚度的半徑。來自介質(zhì)的表面的因而產(chǎn)生的光發(fā)射在被清除區(qū)域之外實(shí)質(zhì)上是均勻的。然而這個(gè)解決方案仍然相對復(fù)雜，即制造起來昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明試圖提供吸音照明格板，其至少在一些實(shí)施例中可產(chǎn)生均勻的光輸出并可以用成本高效的方式被制造。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步試圖提供一種包括至少一個(gè)這樣的吸音照明格板的模塊化表面系統(tǒng)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了吸音照明格板，其包括吸音構(gòu)件；在所述吸音構(gòu)件之上的光學(xué)介質(zhì)；沿著所述光學(xué)介質(zhì)的第一邊緣布置的第一組固態(tài)照明元件；在光學(xué)介質(zhì)之上的半透明板，所述半透明板在所述光學(xué)介質(zhì)之上具有不均勻半透明度。
[0011]在本申請的上下文中，光學(xué)介質(zhì)可以是光可穿過其傳播的任何介質(zhì)，例如空氣、透明材料、光波導(dǎo)等。
[0012]在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，所述半透明板在所述光學(xué)介質(zhì)的中心區(qū)之上比起在包括所述第一邊緣的所述光學(xué)介質(zhì)的第一區(qū)之上，有更高的半透明度。
[0013]本發(fā)明基于下面的洞悉:通過提供具有不均勻半透明度(例如在吸音照明格板的中心中比在其邊緣處更半透明)的半透明板，比起在該中心中，在光學(xué)介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)更高的內(nèi)反射程度，使得預(yù)定義的、例如均勻的光輸出可在吸音照明格板的(整個(gè))區(qū)域之上產(chǎn)生，而不要求昂貴的光學(xué)元件(例如光學(xué)反射鏡)。替代均勻的光輸出，也可調(diào)諧半透明度以在吸音照明格板的發(fā)光表面處產(chǎn)生形狀(例如字符或標(biāo)志)。
[0014]優(yōu)選地，吸音照明格板還包括沿著與所述光學(xué)介質(zhì)的所述第一邊緣相對的第二邊緣布置的第二組固態(tài)照明元件，其中半透明板在所述中心區(qū)之上比起在包括所述第二邊緣的所述光學(xué)介質(zhì)的第二區(qū)之上，有更高的半透明度。這進(jìn)一步提高了吸音照明格板的光輸出的均勻性。在第一和第二區(qū)之上的半透明板的部分中的半透明度可以是相同的。
[0015]在有利的實(shí)施例中，固態(tài)照明元件可包括發(fā)光二極管帶，這是這樣的固態(tài)照明元件的低成本實(shí)施例。
[0016]優(yōu)選地，半透明板包括覆蓋其總表面的至少3%的多個(gè)開口，因?yàn)檫@確保足夠數(shù)量的聲波可有效地穿透吸音照明格板并被吸音構(gòu)件吸收。
[0017]在實(shí)施例中，半透明板包括涂覆有不透明涂料的玻璃纖維墊，其中不透明涂料涂層在第一區(qū)之上比起在中心區(qū)之上，有更大的厚度。
[0018]在替代的實(shí)施例中，半透明板包括在中心區(qū)之上比起在第一區(qū)之上，有更開放的結(jié)構(gòu)的穿孔塑料或金屬板。更開放的結(jié)構(gòu)可例如包括更高的穿孔密度。
[0019]有利地，吸音照明格板還包括包含光學(xué)介質(zhì)、固態(tài)照明元件和半透明板的殼體，所述殼體具有反射內(nèi)表面。這提高了吸音照明格板的光輸出，使得要求較少數(shù)量的固態(tài)照明元件來實(shí)現(xiàn)期望照明水平。
[0020]吸音照明格板優(yōu)選地具有瓦形狀，使得它可裝配到模塊化表面系統(tǒng)中。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了包括安裝在支承框架中的多個(gè)格板的模塊化表面系統(tǒng)，其中所述格板中的至少一個(gè)是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的吸音照明格板。這樣的系統(tǒng)受益于較低的制造成本，同時(shí)由于本發(fā)明的吸音照明格板的光輸出的均勻性質(zhì)而維持令人愉快的美學(xué)。
[0022]在實(shí)施例中，該表面系統(tǒng)是垂吊式天花板系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0023]參考附圖更詳細(xì)地且通過非限制性例子描述了本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
圖1示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的吸音照明格板的一方面；
圖2示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的吸音照明格板的另一方面；
圖3示意性描繪本發(fā)明的吸音照明格板的概念；
圖4示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的吸音照明格板的一方面；
圖5示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的吸音照明格板的一方面；以及圖6示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模塊化表面系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]應(yīng)理解，附圖僅僅是示意性的且并不按比例繪制。也應(yīng)理解，相同的參考數(shù)字在全部附圖中用于指示相同或相似的部分。
[0025]圖1示意性描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的吸音照明格板100的底視圖，而圖2示意性描繪吸音照明格板100的橫截面。吸音照明格板100包括殼體110，吸音構(gòu)件120被放置在殼體110中。吸音構(gòu)件120可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥桑摬牧侠缡羌徔椈驘o紡織物、聲學(xué)泡沫(例如三聚氰胺泡沫)、纖維玻璃、軟木等。
[0026]光學(xué)介質(zhì)130放置在吸音構(gòu)件120之上，吸音構(gòu)件120具有沿著第一邊緣放置的第一組140的固態(tài)照明元件142和沿著與光學(xué)介質(zhì)130的第一邊緣相對的第二邊緣放置的第二組140’的固態(tài)照明元件142’。可使用任何適當(dāng)?shù)墓虘B(tài)照明元件，例如發(fā)光二極管(例如高亮度LED或有機(jī)LED)或電致發(fā)光元件。在優(yōu)選實(shí)施例中，組140和140’包括LED帶。在實(shí)施例中，組140和140’被粘附(例如膠粘)到光學(xué)介質(zhì)130。在替代的實(shí)施例中，組140和140’集成在光學(xué)介質(zhì)130中。在又一實(shí)施例中，例如使用夾子等將組140和140’靠著光學(xué)介質(zhì)130固定下來。在又一實(shí)施例中，靠著殼體將組140和140’固定下來。應(yīng)理解，可以用任何適當(dāng)?shù)姆绞綄⒐虘B(tài)發(fā)光元件142和142’的組140和140’放置在光學(xué)介質(zhì)130的相對邊緣處。此外應(yīng)理解，本發(fā)明不限于包括兩組固態(tài)照明元件的吸音照明格板100 ;可使用在吸音照明格板100或光學(xué)介質(zhì)130的任何數(shù)量的側(cè)面上(例如沿著所有側(cè)面)的任何數(shù)量的組。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，吸音照明格板100還包括半透明板150，半透明板150在吸音照明格板100的中心區(qū)域中比起在固態(tài)照明元件142和142’所位于的吸音照明格板100的邊緣處，有更高的半透明度。這在圖1和2中由半透明板150中的灰度級梯度指示，其中較淺的色調(diào)指示較高的半透明度。換句話說，半透明板150具有從固態(tài)照明元件142和142’所位于的吸音照明格板100的邊緣部分向著吸音照明格板100的中心增大的半透明梯度。
[0028]借助于圖3來解釋這個(gè)半透明梯度的目的，圖3給出作為吸音照明格板100的寬度曲線W的函數(shù)的在光學(xué)介質(zhì)130中的光分布310、半透明板350的半透明度320和吸音照明格板100的光輸出密度330的示意性表示，其中該曲線的邊緣與固態(tài)照明元件142、142’所位于的吸音照明格板100的邊緣對應(yīng)，且該曲線的中心與吸音照明格板100的中心對應(yīng)