Светильник прямого обзора на основе светодиодов (сид) с однородным смешиванием выходного света

Светильник прямого обзора на основе светодиодов (сид) с однородным смешиванием выходного света

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение, в общем, направлено на устройство и способы обеспечения смешанного света от светодиодных источников света. Более конкретно, различные способы и устройство, в соответствии с изобретением, раскрытые здесь, относятся к генерированию света, который является, по существу, однородным по яркости и цвету, из светильника на основе светодиодов со смешиванием цветов.

Уровень техники

[0002] Цифровые технологии освещения, то есть освещения на основе полупроводниковых источников света, таких как светодиоды (LED), предлагают жизнеспособную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам HID и лампам накаливания. Функциональные преимущества и полезные свойства светодиодов включают в себя высокую степень преобразования энергии и оптическую эффективность, долговечность, меньшие эксплуатационные затраты и множество других. Последние достижения в технологии светодиодов обеспечили эффективные и надежные источники освещения для всего спектра, которые обеспечивают различные осветительные эффекты во множестве вариантов применения. Некоторые из устройств, воплощающих такие источники освещения представляют собой модуль освещения, включающий в себя один или больше светодиодов, позволяющие получать разные цвета, например, красный, зеленый и синий, а также процессор для независимого управления выходом светодиодов, для генерирования множества цветов и эффектов освещения с изменением цвета, например, как подробно описано в патентах США № 6,016,038 и 6,211,626, представленных здесь по ссылке.

[0003] Во множестве осветительных устройств (или "светильников"), в которых используется один или больше светодиодов, позволяющих получать свет с определенными точками цвета и цветовыми температурами, было бы желательно соответствующим образом смешивать выходной свет таких светодиодов перед выводом этого света из осветительного устройства на основе светодиодов. Соответствующее смешивание светодиодов может уменьшить присутствие любой нежелательной хроматической неоднородности выходного света осветительного устройства и обеспечивать более желательные характеристики выходного света. При воплощении решений для смешивания в множестве осветительных устройств используется множество крупных смесительных камер и/или обеспечивается только освещение через одно плоское выходное отверстие для света. Такие конфигурации могут привести к нежелательно крупному решению для смешивания и/или к решению для смешивания с ограниченной практической пользой.

[0004] Кроме того, различные технологии, разработанные для смешивания света от светодиодных источников в дальнем поле, то есть освещающие расположенную на расстоянии поверхность светом, имеющим однородную яркость или цвет, неудовлетворительно решают задачу смешивания цветов, обеспечения их однородности или внешний вид света источника непосредственного обзора. В частности, одна важная характеристика источника освещения непосредственного обзора представляет собой однородный внешний вид поверхности, которая излучает свет. Однородный внешний вид представляет собой такой внешний вид, в котором отсутствуют яркие или темные области, или вариации цвета в свете, такие как зеленоватые или пурпурные пятна. Предпочтительно, наблюдатель не должен различать отдельные источники света (или их ряды) или распознавать отдельные цвета (например, красный, зеленый или синий) просто, глядя на источник света.

[0005] Однородность цвета является важной, поскольку архитекторы и дизайнеры света вынуждены использовать значительную длину для затенения отдельных ярких точек и вариаций цветов в светильниках для получения эстетической привлекательности. Например, устройства могут быть установлены внутри выемки (или на дальнем расстоянии от стены), с тем, чтобы скрыть волнообразные эффекты и прямую яркость. Стоимость продукта, который создает однородный цвет на стене, существенно снижается, когда светильник проявляет бросающийся в глаза цвет или неоднородности яркости, которые должны быть скрыты, используя другие технологии.

[0006] Дискретное свойство цветных светодиодных источников света, используемых в светильниках, затрудняет получение однородной яркости и цвета для светильников непосредственного обзора на основе светодиодов. В предшествующих подходах часто использовали дополнительные аппаратные средства, например, вторичные линзы, в попытке достижения однородности внешнего вида. Однако, такие подходы не позволяют получить источник света, который обладает требуемыми выходными характеристиками света и эстетической привлекательностью.

[0007] Таким образом, в данной области техники существует потребность в получении светильника непосредственного обзора на основе LED, обеспечивающего удовлетворительное смешивание света, выводимого из множества светодиодов, таким образом, что его излучающая свет поверхность выглядит, по существу, однородной по яркости и цвету, без использования вторичных линз или других технологий, и который, в случае необходимости, позволяет преодолевать один или больше недостатков существующих решений для смешивания.

Сущность изобретения

[0008] Настоящее раскрытие направлено на способы и устройство, в соответствии с изобретением, для получения смешанного света в светильнике непосредственного обзора, который является, по существу, однородным по яркости и цвету. Заявители распознали и поняли, что однородность излучающей свет поверхности светильника непосредственного обзора могут быть улучшены при использовании комбинации смесительных камер. В одном варианте осуществления светильник включает в себя множество источников света, которые, в комбинации, выполнены с возможностью генерирования множества разных цветов света (например, используя группы светодиодов разных цветов). Светильник дополнительно включает в себя первую камеру смешивания света и одну или больше вторых смесительных камер света в оптической связи с первой камерой смешивания света. Например, одна или больше малых камер смешивания света могут сообщаться с передачей света с более крупной камерой смешивания света. В этом примере по меньшей мере одна непосредственно наблюдаемая поверхность выхода света соединена с большой камерой смешивания света. Источники света содержатся в малой камере (камерах) смешивания света, которая выполнена с возможностью предотвращения непосредственного падения света от источников света на выходную поверхность (поверхности) света. Свет проходит из малой камеры (камер) смешивания света через отверстие (отверстия) для освещения большой камеры смешивания света. Большая камера смешивания и выходная поверхность (поверхности) выполнены с возможностью смешивания света, излучаемого источниками света таким образом, что весь свет, исходящий из выходной поверхности (поверхностей) света, является, по существу, однородным по яркости и цвету.

[0009] В общем, в одном аспекте, светильник включает в себя множество источников света, которые, в комбинации, выполнены с возможностью генерирования множества разных цветов света, первую камеру, выполненную с возможностью смешивания множества разных цветов света, по меньшей мере одну поверхность выхода света, соединенную с первой камерой и выполненную с возможностью дополнительного смешивания света, излучаемого из источников света, и вторую камеру, содержащую источники света и имеющую по меньшей мере одну стенку и отверстие, сообщающееся с первой камерой. Стенка выполнена с возможностью предотвращения непосредственного падения света, излучаемого из источников света на поверхность выхода света. Отверстие выполнено с возможностью пропускания света, излучаемого из источников света, через отверстия из второй камеры в первую камеру. Первая камера и поверхность выхода света выполнены совместно с возможностью смешивания света, излучаемого источниками света таким образом, что весь свет, излучаемый с по меньшей мере одной поверхности выхода света, является, по существу, однородным по яркости и цвету.

[0010] В некоторых вариантах осуществления поверхность выхода света включает в себя по меньшей мере одну поверхность непосредственного обзора. По меньшей мере в одном варианте осуществления, поверхность выхода света включает в себя по меньшей мере одну пропускающую рассеивающую поверхность.

[0011] В некоторых вариантах осуществления первая камера включает в себя по меньшей мере одну отражающую свет поверхность. По меньшей мере в одном варианте осуществления, отражающая свет поверхность выполнена с возможностью рассеивающего отражения по меньшей мере части света, излучаемого источниками света в направлении по меньшей мере одной поверхности выхода света. По меньшей мере в одном варианте осуществления, первая камера выполнена с возможностью смешивания света таким образом, что несколько разных цветов света накладываются друг на друга перед падением на поверхность выхода света.

[0012] В некоторых вариантах осуществления светильник включает в себя линзу, призму, отражающий рефлектор и/или рассеиватель света, расположенный в отверстии. По меньшей мере в одном варианте осуществления, светильник включает в себя пропускающий свет рассеиватель, расположенный в первой камере между отверстием и выходной поверхностью света.

[0013] В другом аспекте способа получения освещения, используя светильник, имеющий первую камеру и вторую камеру, соединенную с первой камерой, и содержащий множество источников света, способ включает в себя: генерируют множество разных цветов света во второй камере, формируют отверстие между первой и второй камерами таким образом, что свет, излучаемый из источников света, может быть пропущен через отверстие из второй камеры в первую камеру, блокируют непосредственное падение свет, излучаемого источниками света, на поверхность выхода света, используя по меньшей мере одну стенку, и смешивают множество разных цветов света, используя первую камеру и выходную поверхность в комбинации таким образом, что весь свет, выходящий с поверхности выхода света, является, по существу, однородным по яркости и цвету. По меньшей мере в одном варианте осуществления поверхность выхода света можно непосредственно наблюдать.

[0014] В некоторых вариантах осуществления, смешивание множества разных цветов света включает в себя рассеяние света, излучаемого источниками света перед падением света на по меньшей мере одну поверхность выхода света. По меньшей мере, в одном варианте осуществления способ дополнительно включает в себя: смешивают по меньшей мере часть света, излучаемого из источников света, используя вторую камеру.

[0015] В еще одном, другом аспекте, светильник включает в себя множество источников света, выполненных с возможностью генерировать, в комбинации, множество разных цветов света, первую камеру, по меньшей мере одну поверхность выхода света непосредственного обзора, соединенную с первой камерой, вторую камеру, содержащую источники света, и имеющую отверстие, сообщающееся с первой камерой, выполненной с возможностью пропуска света, излучаемого источниками света через отверстия из второй камеры в первую камеру, и средство для смешивания света, излучаемого от источников света, таким образом, что весь свет, выходящий из по меньшей мере одной поверхности выхода света, является, по существу, однородным по яркости и цвету.

[0016] В некоторых вариантах осуществления средство для смешивания света включает в себя по меньшей мере один отражающий рассеиватель и по меньшей мере один пропускающий рассеиватель.

[0017] Используемый здесь с целью настоящего раскрытия термин "LED" следует понимать, как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или систему инъекции/перехода носителя другого типа, который позволяет генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин светодиод включает в себя, но не ограничен этим, различные структуры на основе полупроводника, которые излучают свет в ответ на ток, излучающие свет полимеры, органические светодиоды (OLED), электролюминесцентные полоски и т.п. В частности, термин светодиод относится к светодиодам всех типов (включающим в себя полупроводниковые и органические светодиоды), которые могут быть выполнены с возможностью генерирования излучения в одном или больше из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных участков видимого спектра (в общем, включающих в себя длины волн излучения от приблизительно 400 нанометров до приблизительно 700 нанометров). Некоторые примеры светодиодов включают в себя, но не ограничены этим, различные типы инфракрасных светодиодов, ультрафиолетовых светодиодов, красных светодиодов, синих светодиодов, зеленых светодиодов, желтых светодиодов, янтарных светодиодов, оранжевых и белых светодиодов (дополнительно описаны ниже). Также следует понимать, что светодиоды могут быть выполнены, и/или ими можно управлять для генерирования излучения, имеющего разные полосы пропускания (например, полные полосы пропускания на половине максимума или FWHM) для заданного спектра (например, узкой полосы пропускания, широкой полосы пропускания), и различные доминантные длины волн в пределах заданной категории общего цвета.

[0018] Например, в одном варианте осуществления светодиод, выполненный с возможностью генерировать, по существу, белый свет (например, белый светодиод) может включать в себя множество кристаллов, которые, соответственно, излучают разные спектры электролюминесценции, которые, в комбинации, смешиваются для формирования, по существу, белого света. В другом варианте осуществлении белый светодиод может быть ассоциирован с материалом, содержащим фосфор, который преобразует электролюминесценцию, имеющую первый спектр, в другой второй спектр. В одном примере такого варианта осуществления, электролюминесценция, имеющая, относительно короткую длину волны и спектр с узкой полосой пропускания, выполняет "накачку" материала, содержащего фосфор, который, в свою очередь, излучает излучение с более длинной длиной волны, имеющее несколько более широкий спектр.

[0019] Также следует понимать, что термин светодиод не ограничивает тип физической и/или электрической упаковки светодиода. Например, как описано выше, светодиод может относиться к одиночному излучающему свет устройству, имеющему множество кристаллов, которые выполнены с возможностью соответствующего излучения разных спектров излучения (например, могут быть выполнены с возможностью или могут не быть выполнены с возможностью индивидуального управления). Кроме того, светодиоды могут быть соединены с фосфором, который рассматривается, как интегральная часть светодиода (например, некоторых типов белых светодиодов). В общем, термин светодиод можно относить к упакованным светодиодам, неупакованным светодиодам, светодиодам поверхностного монтажа, бескорпусным светодиодам с поверхностным монтажом на печатной плате, светодиодам с установкой в упаковке T-типа, светодиодам с радиальной упаковкой, светодиодам с силовой упаковкой, светодиодам, включающим в себя некоторые типы кожухов и/или оптических элементов (например, рассеивающих линз) и т.д.

[0020] Термин "источник света" следует понимать, как относящийся к любому одному или больше из различных источников излучения, включающих в себя, но без ограничения, источники света на основе светодиодов (включающих в себя один или больше светодиодов, как определено выше), источники на лампах накаливания (например, на лампах с нитью накаливания, галогенных лампах), флуоресцентные источники, фосфоресцентные источники, источники на основе разряда высокой интенсивности (например, источники с натриевыми парами, ртутными парами и металло-галидные лампы), лазеры, другие типы электролюминесцентных источников, пиро-люминесцентные источники (например, пламя), источники освещения на основе свечей (например, газовые светильники, источники излучения на основе углеродной дуги), фотолюминесцентные источники (например, источники газового разряда), катодные люминесцентные источники, использующие насыщение электронов, гальвано-люминесцентные источники, кристалло-люминесцентные источники, кино-люминесцентные источники, термолюминесцентные источники, триболюминисцентные источники, сонолюминисцентные источники, радиолюминисцентные источники и люминесцентные полимеры.

[0021] Заданный источник света может быть выполнен с возможностью генерировать электромагнитное излучение в пределах видимого спектра, за пределами видимого спектра, или используя комбинации обоих подходов. Следовательно, термины "свет" и "излучение" используются здесь взаимозаменяемо. Кроме того, источник света может включать в себя, в качестве интегрального компонента, один или больше фильтров (например, цветных фильтров), линз или других оптических компонентов. Кроме того, следует понимать, что источники света могут быть выполнены для различных вариантов применения, включающих в себя, но без ограничений, индикаторы, дисплей и/или осветители. "Источник освещения" представляет собой источник света, который, в частности, выполнен с возможностью генерирования излучения с достаточным потоком для эффективного освещения внутреннего или наружного пространства. В этом контексте, "достаточный поток" относится к достаточной осветительной мощности видимого спектра, генерируемого в пространстве или в помещении (единицы "люмены" часто используются для представления общего выхода света из источника света во всех направлениях, для обозначения излучаемой мощности или "потока освещения") для обеспечения освещения окружающей среды (то есть свет может восприниматься опосредованно и который может быть, например, отраженным от одной или больше различных промежуточных поверхностей прежде, чем он будет воспринят полностью или частично).

[0022] Термин "спектр" следует понимать, как относящийся к любой одной или больше частотам (или длинам волн) излучения, формируемого одним или больше источниками света. В соответствии с этим, термин "спектр" относится к частотам (или длинам волн) не только в видимом диапазоне, но также и к частотам (или длинам волн) в инфракрасном, ультрафиолетовом излучении и в других областях общего электромагнитного спектра. Кроме того, заданный спектр может иметь относительно узкую полосу пропускания (например, FWHM, имеющую, по существу, несколько частотных компонентов или компонентов длин волн) или относительно широкую полосу пропускания (несколько частотных компонентов или компонентов длин волн, имеющих разную относительную силу). Следует также понимать, что заданный спектр может представлять собой результат смешивания двух или больше других спектров (например, смешивания излучения, соответственно, излучаемого из множества источников света).

[0023] С целью настоящего раскрытия, термин "цвет" используется взаимозаменяемо с термином "спектр". Однако, термин "цвет", в общем, используется для поглощения, в основном, свойства излучения, которое воспринимается наблюдателем (хотя данный вариант использования не предназначен для ограничения объема данного термина). В соответствии с этим, термины "разные цвета" косвенным образом относятся к множеству спектров, имеющих разные компоненты длин волн и/или полосы пропускания. Также следует понимать, что термин "цвет" можно использовать в связи с и белым и цветным светом.

[0024] Термин "цветовая температура", в общем, используется здесь в связи с белым светом, хотя это использование не предназначено для ограничения объема данного термина. Цветовая температура, по существу, относится к определенному содержанию цветов или оттенку (например, красноватому, голубоватому) белого света. Цветовая температура заданного образца излучения обычно характеризуется в соответствии с температурой в Кельвинах (K) излучателя в виде абсолютно черного тела, который излучает, по существу, тот же спектр, что и рассматриваемый образец излучения. Цветовые температуры излучателя в виде черного тела обычно попадают в диапазон от приблизительно 700 K (обычно считается первым видимым значением для глаза человека) до более чем 10 000 K; белый свет обычно воспринимается при цветовых температурах выше 1500-2000 K.

[0025] Термины "осветительное устройство" или "светильник" также используются здесь взаимозаменяемо для обозначения варианта осуществления или компоновки одного или больше осветительных модулей или множества источников света с определенным соотношением размеров, в виде сборки или упаковки. Термин "осветительный модуль", используемый здесь, относится к устройству, включающему в себя один или больше источников света одного и того же или разных типов.

Заданный осветительный модуль может иметь любую одну из множества компоновок для источника (источников) света, компоновок и форм кожуха/корпуса, и/или конфигураций электрического и механического соединения. Кроме того, заданный осветительный модуль, в случае необходимости, может быть ассоциирован с (например, может включать в себя, может быть соединен с и/или может быть упакован вместе с) различными другими компонентами (например, схемами управления), относящимися к работе источника (источников) света. "Осветительный модуль на основе светодиода" относится к осветительному модулю, который включает в себя один или больше источников света на основе светодиодов, как описано выше, по-отдельности или в комбинации с другими источниками света на основе светодиодов. "Многоканальный" осветительный модуль относится к осветительному модулю на основе светодиодов или не на основе светодиодов, который включает в себя по меньшей мере два источника света, выполненных с возможностью соответствующего генерирования разных спектров излучения, в которых каждый из спектров разных источников может называться "каналом" многоканального осветительного модуля.

[0026] Термин "светильник непосредственного обзора" используется здесь, в общем, для описания различных осветительных устройств, в которых свет, излучаемый осветительным устройством, выходит из устройства в месте, непосредственно просматриваемом наблюдателем. Светильник непосредственного обзора может включать в себя одну или больше излучающих свет поверхностей, расположенных так, что по меньшей мере участок излучающей свет поверхности непосредственно наблюдается наблюдателем. Следует понимать, что источники света, включенные в светильник непосредственного обзора, могут быть блокированы от непосредственного обзора.

[0027] Термин "контроллер", используемый здесь, в общем, описывает различные устройства, относящиеся к работе одного или больше источников света. Контроллер может быть воплощен множеством способов (например, в виде специализированных аппаратных средств) для выполнения различных функций, описанных здесь. "Процессор" представляет собой один пример контроллера, в котором используется один или больше микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы, используя программное обеспечение (например, микрокод), для выполнения различных функций, описанных здесь. Контроллер может быть воплощен с использованием или без использования процессора, и также может быть воплощен, как комбинация специализированных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или больше программируемых микропроцессоров и соответствующая схема), для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые можно использовать в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия, включают в себя, но не ограничены этим, обычные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA).

[0028] В различных вариантах осуществления процессор или контроллер могут быть ассоциированы с одним или больше носителями информации (в общем, называемыми здесь "запоминающими устройствами", например, энергозависимыми и энергонезависимыми запоминающими устройствами компьютера, такими как RAM, PROM, EPROM и EEPROM, гибкие диски, компактные диски, оптические диски, магнитная лента и т.д.). В некоторых вариантах осуществления носители информации могут быть кодированы одной или больше программами, которые при их исполнении в одном или больше процессорах и/или контроллерах, выполняют по меньшей мере некоторые из функций, описанных здесь. Различные носители информации могут быть установлены внутри процессора или контроллера, или могут быть выполнены транспортируемыми, таким образом, что одна или больше программ, сохраняемых в них, может быть загружена в процессор или контроллер для выполнения различных аспектов настоящего изобретения, описанных здесь. Термины "программа" или "компьютерная программа" используются здесь в обобщенном смысле для обозначения любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода), который можно использовать для программирования одного или больше процессоров или контроллеров.

[0029] В одном сетевом варианте осуществления одно или больше устройств, соединенных с сетью, могут использоваться, как контроллер для одного или больше других устройств, соединенных с сетью (например, во взаимосвязи главное/подчиненное устройства). В другом варианте осуществления сетевая среда может включать в себя один или больше специализированных контроллеров, которые выполнены с возможностью управления одним или больше из устройств, соединенных с сетью. В общем, множество устройств, соединенных с сетью, каждое может иметь доступ к данным, которые присутствуют в среде или в средах передачи данных; однако, данное устройство может быть "адресуемым" в том, что оно выполнено с возможностью избирательного обмена данными с сетью (то есть принимать данные из сети и/или передавать данные в сеть), на основе, например, одного или больше конкретных идентификаторов (например, "адресов"), назначенных для него.

[0030] Термин "сеть", используемый здесь, относится к любому взаимному соединению двух или больше устройств (включающих в себя контроллеры или процессоры), которые способствуют транспортированию информации (например, для управления устройством, хранения данных, обмена данными и т.д.) между любыми двумя или больше устройствами, и/или среди множества устройств, соединенных с сетью. Как должно быть совершенно понятно, различные варианты осуществления сетей, пригодных для соединения множества устройств, могут включать в себя любые из множества сетевых топологий, и в них могут использоваться любые из различных протоколов передачи данных. Кроме того, в различных сетях, в соответствии с настоящим раскрытием, любое одно соединение между двумя устройствами может представлять лицензированное соединение между двумя системами, или, в качестве альтернативы, неспециализированное соединение. Кроме того, для передачи информации, предназначенной для двух устройств, такое неспециализированное соединение может передавать информацию, не обязательно предназначенную для любого одного из этих двух устройств (например, соединение с открытой сетью). Кроме того, должно быть совершенно понятно, что в различных сетях устройств, как описано здесь, могут использоваться одно или больше беспроводных, проводных/кабельных и/или оптоволоконных соединений, которые способствуют транспортированию информации через сеть.

[0031] Следует понимать, что все комбинации описанных выше концепций и дополнительных концепций, описанных более подробно ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно несовместными), рассматриваются как часть раскрытого здесь предмета изобретения.

В частности, все комбинации заявленного предмета изобретения, которые будут видны в конце настоящего раскрытия, рассматриваются, как представляющие часть раскрытого здесь предмета изобретения. Следует также понимать, что терминология, в явном виде используемая здесь, которая также может появляться в любом раскрытии, представленном здесь по ссылке, должна быть согласована по значению, наиболее соответствующему конкретным концепциям, раскрытым здесь.

Краткое описание чертежей

[0032] На чертежах одинаковыми номерами ссылочных позиций, в общем, обозначены одинаковые части на разных видах. Кроме того, чертежи не обязательно представлены в масштабе, вместо этого, они, в общем, направлены на иллюстрацию принципов изобретения.

[0033] На фиг. 1A показан вид сверху светильника в соответствии с вариантом осуществления.

[0034] На фиг. 1B показан вид сбоку в поперечном сечении светильника по фиг. 1A вдоль линии надреза 1A-1A.

[0035] На фиг. 2 показан вид сбоку в поперечном сечении светильника, представляющий структуры траектории лучей света в соответствии с вариантом осуществления.

[0036] На фиг. 3 показан вид сбоку в поперечном сечении светильника на фиг. 1A показывающий другую структуру легкого путешествия в соответствии с вариантом осуществления.

[0037] На фиг. 4 показан вид сбоку в поперечном сечении светильника по фиг. 1A представляющий еще одну структуру траектории лучей света в соответствии с вариантом осуществления.

[0038] На фиг. 5 показан вид сбоку в поперечном сечении другого варианта осуществления светильника.

[0039] На фиг. 6 показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного варианта осуществления светильника.

[0040] На фиг. 7 показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного другого варианта осуществления светильника.

[0041] На фиг. 8 показан вид сбоку в поперечном сечении другого варианта осуществления светильника.

[0042] На фиг. 9 показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного варианта осуществления светильника.

[0043] На фиг. 10 показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного другого варианта осуществления светильника.

[0044] На фиг. 11 показан вид сбоку в поперечном сечении другого варианта осуществления светильникa.

[0045] На фиг. 12 показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного варианта осуществления светильникa.

[0046] На фиг. 13 вид сверху другого варианта осуществления светильника.

[0047] На фиг. 14 вид сверху еще одного варианта осуществления светильника.

[0048] На фиг. 15 вид сверху еще одного другого варианта осуществления светильника.

Подробное описание изобретения

[0049] Как описано выше, одна важная характеристика светильника с непосредственным обзором представляет собой однородный внешний вид поверхности, которая излучает свет таким образом, что отдельные источники света разных цветов нельзя визуально различить. Известные решения для достижения однородного внешнего вида в вариантах применения с непосредственным обзором часто являются сложными и неэффективными. Заявители распознали и поняли, что однородность поверхности, излучающей свет, светильника с непосредственным обзором может быть улучшена путем использования комбинации смесительных камер. Смесительные камеры обеспечивают смешивание света и предотвращают непосредственное падение света, излучаемого из источников света, заключенных внутри них, на излучающую свет поверхность. Учитывая описанное выше, различные варианты осуществления и варианты выполнения, настоящее изобретение направлено на устройство и способы смешивания света, используя комбинацию первой камеры смешивания света и по меньшей мере одной второй камеры смешивания света.

[0050] На фиг. 1A показан вид сверху одного варианта осуществления светильника 100. Как показано на фиг. 1A, светильник 100 включает в себя первую камеру 110 смешивания света и вторую камеру 120 смешивания света, соединенную с первой камерой 110. Вторая камера 120 включает в себя множество источников 130 света. Источники 130 света могут быть выполнены с возможностью генерирования, в комбинации, нескольких разных цветов света, например, используя один или больше светодиодов 132, скомпонованных в группы с аналогичными или разными цветами. Как будет описано ниже, свет, излучаемый источниками 130 света, попадает из второй камеры 120 в первую камеру 110, где по меньшей мере часть света смешивается. Выходная поверхность 112 света соединена с первой камерой 110, и выполнена с возможностью пропуска по меньшей мере некоторой части света из первой камеры 110, пропуская ее через выходную поверхность 112 света таким образом, что наблюдатель может непосредственно наблюдать свет, исходящий с поверхности 112.

[0051] Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления источники 130 света могут включать в себя источники света, не являющиеся светодиодами, такие как традиционные флуоресцентные источники света, источники света высокой интенсивности (HID) и лампы накаливания. Кроме того, любые из описанных выше источников света могут использоваться по-отдельности или в комбинации друг с другом и/или со светодиодами в светильниках, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления источники 130 света могут быть включены в осветительный модуль или множество осветительных модулей. В дополнительных вариантах осуществления источники света могут быть включены в многоканальный осветительный модуль или множество многоканальных осветительных модулей.

[0052] На фиг. 1B показан вид сбоку в поперечном сечении светильника 100 по фиг. 1A вдоль линии 1A-1A разреза. Первая камера 110, в общем, имеет размеры D в глубину и H в высоту. Высота H, в некоторых вариантах осуществления, приблизительно составляет 6 сантиметров (см) или меньше, что обеспечивает возможность получения светильника 100 с низким профилем, хотя следует понимать, что может использоваться высота, большая, чем 6 см. Вторая камера 120 включает в себя отверстие 134, которое сообщается с первой камерой 110, и по меньшей мере одну стенку 136. В некоторых вариантах осуществления стенка 136 продолжается внутрь первой камеры 110 на величину d1. Стенка 136 выполнена с возможностью предотвращать непосредственное падение света, излучаемого источниками 130 света, часть из которых показана пунктирной линией 140, непосредственно на выходную поверхность 112 света. Например, в то время, как свет, излучаемый светодиодом 132, может проходить от светодиодов в нескольких направлениях, только свет, выходящий наружу от светодиодов в пределах определенного углового диапазона, в градусах (как показано на фиг. 1B), будет непосредственно выходить через отверстия 134 из второй камеры 120 в первую камеру 110, такая, как часть света, обозначенная, как 140. В такой конфигурации никакой свет, излучаемый светодиодом 132, не может непосредственно падать на выходную поверхность 112 света, поскольку отсутствует прямая видимость между светодиодом 132 и выходной поверхностью 112 света. Это вынуждает свет взаимодействовать по меньшей мере с первой камерой 110, где он смешивается, прежде, чем свет попадет на выходную поверхность 112 света. Кроме того, некоторая часть света, излучаемая источниками 130 света, в случае необходимости, может смешиваться во второй камере 120 перед выводом в первую камеру 110.

[0053] Поскольку вторая камера 120 продолжается внутрь первой камеры 110, область над стенкой 136 в первой камере 110 получается более темной, чем другие области в первой камере 110, когда источники 130 света генерируют свет. Кроме того, область рядом с отверстием 134 выглядит более яркой, чем другие области первой камеры 110. Таким образом, могут присутствовать вариации в яркости света в разных областях первой камеры 110. В одном варианте осуществления выходная поверхность 112 света включает в себя рассеиватель, пропускающий свет. В некоторых вариантах осуществления свойство рассеяния выходной поверхности 112 света компенсирует вариации яркости света в первой камере 110, однородно смешивая свет таким образом, что весь свет, выходящий из поверхности 112 (например, свет, непосредственно видимый из светильника 100), является, по существу, однородным по яркости и цвету. Следовательно, отдельные источники света (например, светодиоды 132), и отдельные цвета, излучаемые источниками 130 света, не будут различимы для наблюдателя, который непосредственно наблюдает выходную поверхность 112 света.

[0054] Как описано выше, геометрия светильника 100 обеспечивает смешивание света по меньшей мере в первой камере 110 и предотвращает непосредственное падение света от источников 130 света на выходную поверхность 112 света. В некоторых вариантах осуществления первая камера 110 выполнена большей,