[实用新型]可配置的扁平照明装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种灯具，更具体而言，本实用新型涉及一种带有可扩展功能的扁平照明装置。

【背景技术】

空间的照明设计涉及光的许多因素。灯具设计师理查德.科利(Richard Kelly)定义了照明装置的关键变化因素。除了空间的亮度，照明装置应该考虑光在空间内的分布，光的光谱特性和主要的透明光区域相对于视觉线的方向。已经发现，空间的主观印象，包括大小的感知，取决于这些变化。图1中量化性地示出了以下的因素是相互独立的：空间有多亮，分布的光有多一致，光源的排放位置，空间的大小的占据性感觉，如图1中所示，在空间的灯光设计与人的视觉感觉的定性关系图，其中设计的因素包括光分布的一致性、空间的亮度、灯的摆放的位置、人对占有的空间大小的感知。图中空间100中，当摆放好灯光之后，从110-120的过渡中，其空间是由暗转亮；而从150-160的过渡中，光的分布则由均匀转成不均匀；其中的130表示空间的周围，140为顶部空间。图1中可以看出，在170到180的位置，整个亮度的空间是从大转成小的。在2000年初，人们发现人眼具有自主感光神经节细胞，其与视觉无关，而是调节日夜节律。这些细胞可以被蓝光广泛地激活，并且抑制诱导哺乳动物睡眠的褪黑素的产生。中午时候的光线中富含蓝光，傍晚时候的光则朝着红光的波长而变化。这就是人类所面对的光节律条件。很多的研究表明，人工照明会破坏这些节律对人体健康的危害。因此，光的空间和光谱性能的组合是空间设计的有力混合，其非仅仅是适合于功能，而是为了其占据者的安康。很好的例子是午餐馆和晩餐馆的照明的差别。前者的光通常点亮餐馆中顾客头上的灯具，得到含有更多的蓝光波长的光，所以前者的照明通常是激活和正式的。而后者的光是点亮靠近顾客的照明灯具，如桌面子上面或照亮桌面的吊灯，得到含有更过红色波长的昏暗的光，故后者的光通常是放松和亲密的。最近收到的关于人为因素的类似考量的其它照明应用不仅仅与学校、关爱机构或大街灯的亮度控制有关。前述的是超过空间照明的的灯具照明的所有例子。然而，光的摆放和光谱对空间的氛围、功能有帮助，且潜在地对居住在空间的人的健康有益。

发光二极管(LED)一种半导体，在直流电通过p-n结时，LED会发出窄波带波长的光。LED的材料组合为决定了带的结构，除此之外还有光的光谱。 LED组合物的一些例子包括：砷化镓、磷化镓和氮化镓。LED会发出可变的可见光，例如紫光、蓝光、绿光、琥珀色光、红光，以及一些非可见光，例如紫外光。许多的LED灯发出有多重不同波长的光混合而成的白光。获取白光混合物的一种方法是将能产生不同类型的光的用不同材料制成的LED进行组合，即用一些二次光学元件进行混合，例如透镜，或在光照亮到空间之前，让光通过小的粒子或材料上的结构不规则部分发生散射而实现。其它的方法是通过在蓝色或紫色的LED上涂覆不一致的吸收光的次级的荧光体，接着在发出更低能量、更长波长的光之前，通过降低磷原子的自由度的振动，以减少总能量。尽管前者的方法的例子也存在，尤其是以所谓的红-蓝-绿(RGB)灯的形式存在，但由于结构更简单，后面的方法是市售的LED常采用的方法。RGB灯领域和通过照明公知的是材料不同的LED对热有不同的反应。据悉，由于温度的上升，LED 在非散热模式下会输出更多流明的光。一些类型的LED的释放超过了其它的类型的LED，其中GaP LED随着温度的上升，会特别易于降低流明流。可采用许多的方法包括采用反馈环，以消除色彩调和中的任何明显偏差。相对窄的光谱的发射是LED比传统的通过包括大量非可见波长的热辐射而发出很宽光谱的白炽灯的效率更高的部分原因。

鉴于LED是半导体，它们一般安装在灯的印制电路板(PCB)上。PCB也是诸如微控制器和处理器等电子元件的基板。因此，LED灯的硬件比较容易扩增，加入计算装置。这是连接的LED灯或智能灯的基础。微控制器可含有逻辑，以改变驱动灯内很多LED的电流。在含有不同光谱的LED的灯中，不同的相对电流导致混合光谱发生变化，这就使得灯的颜色可调。微处理器的信号可依次源自整合的天线收到的无线信号，或者它也可通过有线连接接收。然而，无论接收的方法如何，多种类型的LED的控制意味着控制方面不仅仅是双向控制，例如开/关控制，或一维控制，如标准的变光开关。这样就限定了提供给使用者的直观界面无法与灯或灯具进行互动。如上所述，考虑到空间的功能照明设计中的优化的额外变量，控制界面面临极大的挑战。

因此，亟需一种新型的灯具，以解决上述的技术问题，使其不仅可以具有直观互动的界面，还能进行随意的组合和配置，适应不同的场合和环境对光的不同的需求。

【发明内容】