用于照明器具的系统和方法与流程

文档序号:20449024发布日期:2020-04-17 22:57阅读:175来源:国知局
用于照明器具的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119规定要求2017年6月7日提交的临时申请no.62/516,412的优先权权益,并且是以下各者的部分连续案:2017年8月23日提交的15684665、2017年8月28日提交的15688358、2017年9月6日提交的15697149、2017年12月1日提交的15829197和2018年1月1日提交的15859409,以上各者通过引用整体完全地并入本文中。

本公开的示例涉及用于照明器具的系统和方法。更特定地,实施例公开了利用散热器装置中的弯曲部的照明器具,该散热器装置包括金属芯pcb(mcpcb)以进行热、机械和/或光学控制。



背景技术:

受控环境农业(尤其是垂直农业)在美国和世界各地正变得更加普遍。垂直农业依靠灯器具来进行植物冠层照明。灯器具将辐射通量均匀地分布在植物冠层上,同时从光源(通常为led)移除热量。灯器具的功效和成本直接影响与垂直农业相关联的运营费用。由于器具高度直接影响生长体积内的许多垂直层,因此最小化器具的形状因子或垂直高度是重要的。

在垂直生长中操作更高功率的灯要比在温室或田间种植中利用免费的阳光花费更多。为了克服这些成本,垂直农业必须提高产量、缩短生长周期、使产品更加一致、用水量减少、减少农场到盘子的时间框架、提高养分含量以及其他切实的优势。

尽管垂直农业中使用的发光二极管(led)比传统的更高功率的灯更高效,但其制造成本也更高。附加地,它们的性能随热升高而受到负面影响。终端升高要求灯器具更高效地耗散热量。该生成的热量引起诸如寿命减小和器具功效降低之类的问题。为了规避对耗散热量的要求,一些制造商建造了复杂的led器具。这导致了常规的led器具联接到散热器。

常规的led器具利用定位于印刷电路板上的led。pcb基板可由不同的材料制成,诸如fr4、铝、铜等。在大多数应用中,需要绝缘基板,诸如fr4。在更高功率的应用中,高度导热性的基板是期望的。对于led,热耗散至关重要,且因此常常利用铝基板。当金属被用作基板时,使用术语金属芯印刷电路板或更普遍地使用mcpcb。

常规地,线性mcpcb联接到散热器以耗散所生成的热量,其中,线性散热器可包括用于耗散热量的翅片。然而,翅片可充当热块并防止空气到达热表面。因此,具有翅片的线性散热器可导致热源(led)和环境之间的热传递效率低下或热阻增加。此外,用于将led附贴到mcpcb且然后将mcpcb联接到散热器的过程需要时间和资源。这会是一项艰巨、耗时且昂贵的任务。

因此,存在对用于灯器具的更有效和高效的系统和方法的需求,其中led直接集成到mcpcb中,其中,mcpcb包括一个或多个弯曲部以进行机械强度、美学、热控制和/或光学控制。



技术实现要素:

本文中所公开的实施例描述了用于灯器具的系统和方法,该灯器具利用mcpcb以进行热、机械和/或光学控制。在实施例中,诸如mcpcb薄板之类的基板可直接填充有电子部件,诸如led、连接器、保险丝等。然后,可涂覆mcpcb薄板以进行保护。然后,可将mcpcb薄板切割成单个面板。接下来,将单个面板mcpcb弯曲至少一次,其中,弯曲部可增加系统的刚度和机械强度,在美学上更令人愉悦,并且允许进行热和光学控制。然后,能够将弯曲的mcpcb面板组装到灯器具中。此外,利用mcpcb的弯曲部,灯器具可控制被加热空气的朝向光源上方的灯器具的中心轴线的气流。因此,由于mcpcb是散热器,mcpcb灯器具可有效地和高效地耗散由led生成的热量,这可能不会在mcpcb和散热器之间产生界面损失。

直接利用mcpcb的嵌入式光源和对应的电子设备可允许降低材料成本、降低人工成本和出色的热性能。具体地,通过不需要散热器、粘合剂或其他热界面材料,可降低成本。附加地,通过不需要紧固件、夹子等来将散热器联接到mcpcb,可降低成本。

通过去除粘合剂分配或胶带分配的步骤、mcpcb放置过程以及用于固化或凝固粘合剂或胶带的时间,也可减少人工成本。

实施例可包括mcpcb面板、至少一行led以及mcpcb面板中的至少一个弯曲部。

mcpcb面板可由铜、3003al、5052al和/或其他期望的金属形成。在实施方式中,优选的mcpcb可不由具有非常低的发射率的金属形成。为了增加mcpcb面板的发射率,面板可进行阳极化,可具有比阳极化铝产生更高发射率的阻焊层,和/或具有比阳极化铝产生更高发射率的喷漆表面。

led的(一个或多个)行可从mcpcb面板的第一端部定位到第二端部,并且可沿着mcpcb面板的纵向轴线延伸。led的所述行可与mcpcb面板的中心轴线对称或不对称地间隔开。led定位的对称实施方式可允许从led进行均匀且对称的热传递、分布等,和/或允许期望的光学控制。

mcpcb中的弯曲部可从mcpcb面板的第一端部延伸到第二端部。弯曲部可被构造成增加刚度和/或机械强度、增加美学形式并允许热和光学控制,诸如是漫反射器/镜面反射器。mcpcb中的弯曲部可以是向下和向外成角度的弯曲部,其被构造成远离mcpcb面板的中心轴线而朝向下表面延伸。弯曲部的角度可引导空气从mcpcb面板下方的位置朝向led上方的mcpcb的中心轴线流动。

当结合以下描述和附图来考虑时,将更好地了解和理解本发明的这些和其他方面。尽管以下描述指示了本发明的各种实施例及其众多具体细节,但是其是通过说明而非限制的方式给出的。可在本发明的范围内进行许多替换、修改、添加或重新布置,并且本发明包括所有此类替换、修改、添加或重新布置。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷举性的实施例,其中,除非另外指定,否则贯穿各视图,相似的附图标记指代相似的部分。

图1描绘了根据实施例的散热器系统。

图2描绘了根据实施例的散热器系统的热性能。

图3描绘了根据实施例的散热器系统的热性能。

图4描绘了根据实施例的散热器系统的前视图。

图5描绘了根据实施例的温度变化(y轴)作为电输入瓦特数(x轴)的函数的曲线图。

图6描绘了根据实施例的每平方英寸的温度变化(y轴)作为电输入瓦特数(x轴)的函数的曲线图。

图7描绘了根据实施例的散热器系统的热性能的曲线图。

图8描绘了根据实施例的mcpcb器具。

图9描绘了根据实施例的mcpcb器具。

图10描绘了根据实施例的mcpbc器具的实施例。

图11描绘了根据实施例的mcpcb器具。

图12描绘了根据实施例的mcpcb器具。

图13和图14描绘了根据实施例的mcpcb器具。

图15图示了根据实施例的用于利用带托架的灯器具的方法。

图16描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源120发射的光图案的系统。

图17描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统。

图18至图19描绘了由系统在定位于系统下方的感兴趣区域上产生的对称光分布图案。

图20至图22描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统。

图23至图25描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统。

图26至图27描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统。

图28描绘了根据实施例的具有智能模块的灯器具系统。

图29描绘了根据实施例的具有智能模块的灯器具系统。

图30和图31描绘了根据实施例的具有智能模块的灯器具系统。

贯穿附图的若干图,对应的附图标记指示对应的部件。本领域技术人员将了解,图中的元件是为了简化和清楚而图示的,并且不一定按比例绘制。例如,图中的一些元件的尺寸可相对于其他元件被夸大,以帮助提高对本公开的各实施例的理解。而且,常常没有描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的普通但公知的元件,以利于较少受妨碍地查看本公开的这些各实施例。

具体实施方式

在以下描述中,阐述了众多具体细节以便提供对本实施例的透彻理解。然而,对于本领域普通技术人员将显而易见的是,不需要采用具体细节来实践本实施例。在其他情况下,没有详细描述公知的材料或方法,以便避免模糊本实施例。

图1描绘了根据实施例的散热器系统100。系统100可被构造成利用mcpcb照明器具中的弯曲部以进行热、机械和光学控制。系统100可包括mcpcb110、光源120和弯曲部130。利用弯曲部130,mcpcb110可基本上是等温的,其跨越mcpcb110具有略微均匀的温度。

mcpcb110可由任何金属形成,包括:铜、3003al、5052al和/或其他期望的金属。在具体的实施方式中,mcpcb110可由具有非常低的发射率的金属或基板形成。然而,此类系统将比具有高发射率平台的系统大得多。为了增加mcpcb110的发射率,mcpcb110可进行阳极化,可具有比阳极化铝产生更高发射率的阻焊层,和/或具有比阳极化铝产生更高发射率的喷漆表面。mcpcb110可定位于具有比侧向轴线长的纵向轴线的面板中。mcpcb110可具有基于由光源120生成的热性质的厚度。例如,mcpcb110可具有大约1.6mm的厚度。mcpcb110可包括由阻焊层组成的保形涂层,该阻焊层可以是白色或另一种颜色。mcpcb110还可包括镜面反射器、漫反射器和工程漫射器以进行射束控制。

光源120可以是发光二极管(led)或被构造成发射光的任何其他装置。光源120可直接嵌入或定位于mcpcb110上,使得不需要用于将胶带或热粘合剂附贴到mcpcb110、散热器或两者的附加操作。光源120可从mcpcb110的第一端部定位到mcpcb110的第二端部。光源120可被构造成响应于产生和发射光而生成热量。光源120可以以多个行或以任何预定布局布置在mcpcb110上,以在定位于系统100下方的感兴趣区域上生成期望的光图案。在实施例中,多行光源120可围绕和/或穿过mcpcb110的中心轴线对称地放置,以发射均匀的光图案并生成均匀量的热量。然而,在其他实施例中,光源120可不对称地定位以在感兴趣区域上生成期望的光图案。在实施例中,在将光源130定位于mcpcb110上之后,可围绕光源120来定位反射器和漫射器,这可在保形涂层于mcpcb110上被分层之前进行。

弯曲部130可从mcpcb110的第一端部定位到第二端部。弯曲部130可被构造成向系统100增加刚度和/或机械强度、增加美学形式、操作为散热器以引导空气流动并允许光学控制。弯曲部130可以以垂直于mcpcb110的角度定位,或者以向下且远离mcpcb110的中心轴线的角度定位。通过使弯曲部130远离中心轴线并朝向下表面成角度,可提高系统100的热性能。更具体地,由mcpcb110下面的光源120(和其他电子设备)加热的空气可以以如下方式行进:朝向弯曲部130的下远端部,围绕弯曲部130的远端部,并且向上朝向定位于mcpcb110上方的系统100的中心轴线。在实施例中,反射器可定位于弯曲部130上。

弯曲部130的高度可基于mcpcb110的长度,其中,弯曲部的高度可以是从弯曲部130的远端部到mcpcb110的上表面的垂直距离。在mcpcb110的长度较长的实施例中,弯曲部130的高度可更高。在mcpcb110的长度较短的实施例中,弯曲部130的高度可较短。

在实施例中,基于弯曲部130的几何性质,可利用弯曲部130以对从光源120发射的光进行光学控制。具体地,弯曲部130可用作用于从光源120发射的光的漫反射器/镜面反射器。这可使得系统100能够更改、改变和/或产生在系统100下方的感兴趣区域上的期望的光图案。

在实施例中,弯曲部130的角度、长度、高度和/或其他几何性质可跨越中心轴线对称,使得mcpcb110是等温的。但是,在其他实施方式中,弯曲部130的角度、长度、高度和/或其他几何性质可以是不对称的。例如,可产生具有不同几何布局的不同系统。例如,系统100可仅包括沿着mcpcb的中心轴线延伸的一行光源。附加地,其他系统中的弯曲部长度可比系统100的弯曲部长度短,并且其他系统中的灯间距可与系统100的灯间距不同。可利用不同系统的几何性质以进行光学控制,以在不同的感兴趣区域上发射不同的期望的光图案。

图2描绘了根据实施例的系统100的热性能。图2中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图2中所描绘的,由光源120生成的热量可基本上等温地分布到mcpcb110。这可引起跨越mcpcb110的热量略微均匀。当由光源120生成热量时,系统100下方的被加热空气可围绕弯曲部130的远端部朝向mcpcb110的中心轴线流动210。由于弯曲部130的几何形状,流动的空气210可更高效地耗散到mcpcb110上方和远离mcpcb110的周围环境中。

图3描绘了根据实施例的系统100的热性能。图3中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

更具体地,图3描绘了围绕系统100生成和引导的气流210的更详细视图。如图3中所描绘的,围绕系统100存在略微等温的分布。

图4描绘了根据实施例的系统100的前视图。图4中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

在实施例中,系统100的顶部热量耗散表面积可部分地基于总高度410、mcpcb110的顶部宽度420以及mcpcb110的平面表面和弯曲部130之间的角度430。例如,系统100的顶部热量耗散表面积可等于2倍的(高度410除以sin(180-角度430))+宽度420乘以沿着mcpcb110的纵向轴线的长度。此外,系统100的机械刚度可基于弯曲部130的高度410,其中,增加高度410可沿着mcpcb110的长度增加机械刚度。因此,系统100的顶部热量耗散表面积可与系统100的机械强度相关。

在实施例中,总高度、总宽度和角度430可基于顶部热量耗散表面积而彼此依赖,而高度410和宽度420可彼此独立,其中,高度410可基于mcpcb110的期望的刚度而被修改,并且宽度420可基于mcpcb110的期望的散热而被修改。因此,如果您具有期望的mcpcb110散热等级,则可选择宽度420,而高度410可浮动到期望的变量以最大化顶部热量耗散表面。

图5描绘了根据实施例的温度变化(y轴)作为电输入瓦特数(x轴)的函数的曲线图500。更具体地,曲线图500描绘了基于瓦特数的与系统100上的led相关联的温度变化。

如曲线图500中所描绘的,随着施加到系统100的瓦特数和对应的led的增加,与系统100相关联的温度也增加。

图6描绘了根据实施例的每平方英寸的温度变化(y轴)作为电输入瓦特数(x轴)的函数的曲线图600。更具体地,曲线图600描绘了基于瓦特数的与系统100内的led相关联的温度变化。

如曲线图600中所描绘的,随着施加到系统100的瓦特数和对应的led的增加,与系统100相关联的每平方英寸的温度也增加。

在实施方式中,在确定至系统100中的led的瓦特数时,可利用如曲线图600中所示的度量来确定每平方英寸的德尔塔温度和利用曲线图500的德尔塔温度。可将每平方英寸的德尔塔温度除以德尔塔温度以确定顶部热量耗散表面积。然后,利用诸如长度(或其他变量)之类的约束因子,能够确定其他几何性质。

图7描绘了根据实施例的系统100的热性能的曲线图700。图7中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

更具体地,表700描绘了系统100的温度升高(y轴)作为具有两个弯曲部的系统100上的输入瓦特数(x轴)的函数。表700包括在沿着系统的中心轴线的三个不同位置710、720、730处的温度的数据点以及所记录的温度的平均值740。如表700中所描绘的,从mcpcb110的第一端部到第二端部的温度基本上是线性的和等温的,而与温度记录的位置无关。此外,随着至光源的瓦特数的增加,跨越对应的数据点710、720、730的温度线性增加。

图8描绘了根据实施例的mcpcb器具800。图8中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图8中所描绘的,器具800可包括多个弯曲的mcpcb110。所述mcpcb110中的每一个可彼此平行地对准。弯曲部130的外端部可包括平行于mcpcb110的上表面814延伸的平坦的平面表面812。可利用平面表面812以将mcpcb的端部联接到端帽820、830。

端帽820、830可以是被构造成将多个mcpcb110的端部联接在一起的聚合物或金属(铝、钢)端帽。此外,端帽820、830可被构造成正交于弯曲部130定位。通过沿正交于弯曲部130的方向定位端帽820、830,端帽820、830可在器具800的侧向轴线中向器具800提供机械刚度和支撑。端帽820、830可包括轨道822、上联接机构824和下联接机构826。

轨道822可以是沿着器具800的侧向轴线从轨道端帽820、830的第一侧延伸到端帽820、830的第二侧的中空通道、腔室、通路。轨道822可允许mcpcb110在联接到端帽820、830之前沿着器具800的侧向轴线滑动。轨道822可被构造成接收mcpcb110的对应端部以将mcpcb联接到轨道822。此外,轨道822可被构造成允许器具800的电部件和其他元件被收容在腔室内。这可消除器具800的一定量的暴露的电部件和其他元件。

上联接机构824可以是被构造成将mcpcb的上表面814联接到端帽820、830的系统和机构。上联接机构824可包括螺钉、螺栓、扣钩等。

下联接机构826可以是被构造成将平面表面812联接到端帽820、830的系统和机构。下联接机构826可包括螺钉、螺栓、扣钩等。通过在多个位置处以不同的垂直和水平偏移将mcpcb110联接到端帽820、830,可将mcpcb110牢固地附贴到端帽820、830。

图9描绘了根据实施例的mcpcb器具900。图9中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。此外,在器具900中描述的元件可与其他器具(诸如,器具100、200、300)进行组合,或者可独立使用。

如图9中所描绘的,第一组mcpcb110可经由端帽820、830联接在一起,并且第二组mcpcb110可经由端帽820、830联接在一起。在实施例中,第一组mcpcb110和第二组mcpcb110可具有相同数量或不同数量的mcpcb。第一组mcpcb110和第二组mcpcb110可利用相同的电源920。电子部件930以及与电源920相关联的布线可延伸穿过轨道820。

在实施例中,第一组mcpcb110和第二组mcpcb110可经由铰链910联接在一起,所述铰链可定位于器具900的同一侧上的端帽820、830之间。铰链910可允许器具900沿着器具900的纵向轴线在自身上折叠。这可允许器具900在运输和安装期间具有较小的宽度。

图10描绘了根据实施例的mcpbc器具1000的实施例。图10中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。此外,在器具1000中描述的元件可与其他器具(诸如,器具)进行组合,或者可独立使用。

如图10中所描绘的,电布线1010可延伸穿过轨道830。这可减少收容器具1000所需的物理空间。

图11描绘了根据实施例的mcpcb器具1100。图11中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图11中所描绘的,器具1100可包括多个弯曲的mcpcb110、第一托架1110、第二托架1120和铰链1170。

所述多个弯曲的mcpcb110可彼此平行地定位。然而,在其他实施例中,所述多个弯曲的mcpcb110可彼此歪斜。所述多个弯曲的mcpcb110可与相邻的弯曲的mcpcb110等距定位。然而,在其他实施例中,所述多个弯曲的mcpcb110可以以彼此不同的距离定位。

托架1110、1120可以是分别被构造成将第一组弯曲的mcpcb110和第二组弯曲的mcpcb110联接在一起的聚合物或金属(铝、钢)托架、支架、支撑结构等。托架1110、1120可被构造成正交于弯曲部130定位。通过沿正交于弯曲部130的方向定位托架1110、1120,托架1110、1120可在器具1100的侧向轴线中向器具1100提供机械刚度和支撑。在实施例中,第一组弯曲的mcpcb110和第二组弯曲的mcpcb110可具有相同数量的mcpcb110或不同数量。此外,所述群组中的弯曲的mcpcb110可具有相同或不同的尺寸,具有相同的光源或不同的光源,可相对于彼此对称或不对称,发射相同或不同的光图案等。因此,基于第一组弯曲的mcpcb110和第二组弯曲的mcpcb110之间的特性,第一组和第二组可被构造成针对不同的感兴趣区域上的相同和/或不同光图案来发射光图案。

托架1110、1120可包括切口1115、第一轨道1130、第二轨道1140、通道1114和联接孔口1112。

切口1115可定位于托架1110、1120的下表面上。切口1115可被构造成接收mcpcb110的上表面。在实施例中,切口1115可被成形为与mcpcb110的上表面相对应。因此,当mcpcb110被插入到切口1115中时,切口1115的内表面可定位成与mcpcb110的上表面相邻。这可形成连续表面,该连续表面允许热量向上并围绕托架1110、1120的侧壁流动。此外,当mcpcb110定位于切口1115内时,底表面mcpcb110可与切口1115的底表面齐平。

第一轨道1130可定位于托架1110、1120的第一侧上,并且第二轨道1140可定位于托架1110、1120的第二侧上,其中,通道1114可定位于第一轨道1130和第二轨道1140之间。第一轨道1130和第二轨道1140的上端部可从通道1114的上表面垂直地偏移。这可允许由光源生成的热量朝向托架1110、1120的纵向轴线被引导,该纵向轴线可正交于mcpcb110的纵向轴线。

通道1114可在第一轨道1130和第二轨道1140之间延伸,其中,通道1114的上表面在第一轨道1130和第二轨道1140的上表面下方。通道1114可包括延伸穿过通道1114的主体的联接孔口1112。联接孔口1112可被构造成接收用于将mcpcb110联接到托架1110、1120的联接机构(即,螺钉、螺栓等)。

铰链1170可定位于第一托架210和第二托架1120之间,其中,铰链1170被构造成联接第一托架1110和第二托架1120。铰链1170可被构造成允许器具1100沿着托架1110、1120的纵向轴线在自身上折叠。更具体地,铰链1170可被构造成允许第一托架1110相对于第二托架1120旋转。这可允许第一托架1110和第二托架1120在完全延伸时的第一模式下定位于同一平面中,并且允许第一托架1110和第二托架1120在完全塌缩时的第二模式下定位于两个平行的平面中。这可允许器具1100在运输和安装期间具有较小的宽度。在实施例中,铰链1170可定位于在托架1110、1120的纵向轴线的中心的点处。这可允许系统1100在折叠或展开时是对称的。应了解,系统1100可包括多于一个铰链。这将在系统1100延伸时允许系统1100的长度较长,并且在系统1100围绕铰链塌缩时允许系统1100尺寸相同。

在实施例中,联接孔口1112还可允许托架1110、1120联接到支撑结构,诸如墙壁、天花板等。响应于将第一托架1110联接到支撑结构,第二托架1120可旋转,同时第一托架保持固定就位。当系统1100附贴到支撑结构时,这可允许系统1100的轮廓被减小和/或更改。此外,响应于旋转第二托架1120,由与第一托架1110和第二托架相关联的光源在感兴趣区域上产生的光图案可基于该旋转而改变。

图12描绘了根据实施例的mcpcb器具1100。图12中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图12中所描绘的,铰链1170可充当允许第一托架1110相对于第二托架1120旋转的机械轴承。这可将系统1100的角度减小到低于一百八十度,但是高于九十度。

图13和图14描绘了根据实施例的mcpcb器具1100。图13和图14中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如由图13所描绘的,铰链1170可允许第一托架1110和/或第二托架1120相对于彼此旋转。

如图14中所描绘的,响应于使第一托架1110相对于第二托架1120旋转,与第一组mcpcb110相关联的弯曲部的端部可定位成与和第二组mcpcb110相关联的弯曲部的端部相邻。此外,第一托架1110的下表面可定位成与第二托架1120的下表面相邻或接近。这可最小化由系统1100占用的轮廓。此外,通过将mcpcb110的端部定位成彼此相邻,可保护与mcpcb110相关联的光源。在另外的实施例中,铰链1170可包括锁,该锁允许系统1100被可释放地定位于第一延伸模式或第二折叠模式中。

图15图示了根据实施例的用于利用带托架的灯器具的方法1500。下文所呈现的方法1500的操作旨在为说明性的。在一些实施例中,方法1500可在利用未描述的一个或多个附加操作的情况下和/或没有所讨论的一个或多个操作的情况下实现。附加地,在图15中图示并在下文描述的方法1500的操作的顺序并非旨在为限制性的。

在操作1510处,可将带托架的灯器具定位于折叠模式中。在折叠模式中,第一组弯曲面板可绕铰链旋转,以定位成与第二组弯曲面板相邻。在折叠模式中,这些弯曲面板的主体可屏蔽它们的相关联的光源而免受元件的影响。这可帮助在运输和安装期间保护光源。

在操作1520处,可围绕铰链旋转第一组弯曲面板。

在操作1530处,可将第一组弯曲面板定位于延伸模式中,使得第一组弯曲面板与第二组弯曲面板在同一平面中。

图16描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源120发射的光图案的系统1600。图16中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如系统1600中所描绘的,mcpcb110可包括形成各个面板的多个弯曲部。具体地,图2中描绘的系统100包括四个弯曲部,其中两个弯曲部1612、1622定位于中心面板1605的两侧上,光源120定位于该中心面板上。然而,在其他实施例中,系统1600可包括任何数量的弯曲部,该数量在中心面板1605的不同侧上可以是相同或不同的数量。

第一弯曲部1612可定位于中心面板1605和第一面板1610之间,并且第二弯曲部1622可定位于第二面板1620和第一面板1610之间。在实施例中,第一弯曲部1612可以是与第二弯曲部1622相同或不同的角度,并且第一面板1610可以是与第二面板1620相同或不同的长度。

在实施例中,从板的中心到第一弯曲部1612到最外面板(第二面板1620)的远端部的包角可确定系统1600的光学控制的水平。光学控制的水平可确定定位于系统1600下方的感兴趣区域上的光强度、均匀性、展布、图案等。增大包角提高了光源120的光学控制的水平,而减小包角降低了光源120的光学控制的水平。led源(与大多数源一样)是朗伯体发射器。在mcpcb系统中,侧壁反射器修改了来自朗伯体的辐射强度分布。可由亮度等式来计算最大中心射束辐射强度:

其中φ是通量,n是折射率,a是面积,且ω是系统的立体角。假设源和感兴趣区域的起始折射率相同(对于空气,n=1),则等式简化为:

辐射强度是通量除以立体角。

=辐射强度

根据该等式,辐射强度与光学件的面积成比例。在这种情况下,光学件是mcpcb反射器,并且区域是弯曲部的远端部处的开口。为了增加辐射强度,光学件的出口孔径尺寸需要成比例地增加。

此外,面板1610、1620中的每一个的长度可确定面板1610、1620中的每一个对系统1600的整体光分布的影响。通过增加面板1610、1620的长度,则该面板将对系统1600的整体光分布具有更大的影响。相反,减小面板1610、1600的长度可减小面板对系统1600的光分布的影响。类似地,弯曲部1612、1622的具体角度可影响系统1600的光分布,其中,增加弯曲部1612、1622的角度增加了对整体光分布的影响。

图17描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源1702、1704、1706、1708发射的光图案的系统1700。图17中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

具体地,图17描绘了用于更严格的光学控制的八弯曲部系统,其中,四个弯曲部1712、1714、1716、1718定位于光源1702、1704、1706、1708的每一侧上。可利用四个弯曲部1712、1714、1716、1718以产生具有反射表面的四个面板1710、1720、1730、1740。如图17中所描绘的,四个面板1710、1720、1730、1740可具有相等的长度。此外,光源1702、1704、1706、1708可与定位于光源1702、1704、1706、1708的两侧上的第一面板1712等距定位。

图18至图19描绘了由系统1700在定位于系统1700下方的感兴趣区域1820上产生的对称光分布图案1810。此外,由系统1700产生的光分布图案1810可具有基本上均匀的辐射强度。

图20至图22描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统2000。图20至图22中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

在系统2000中,光源2002、2004、2006、2008可靠近光源2002、2004、2006、2008的右侧抑或左侧上的第一弯曲部2002中的一个定位。这可被利用来产生在感兴趣区域上具有不对称辐射强度2020的不对称光分布图案610。在系统2000中,系统2000的左侧和右侧上的弯曲部和面板2010、2020、2030、2040的性质可相同。但是,由于光源2002、2004、2006、2008在中心面板上的不对称定位,光分布图案2010和辐射强度2020可以是不对称的。然而,在其他实施例中,为了产生不对称的光分布图案2010或辐射强度2020,光源2002、2004、2006、2008的左侧和右侧上的面板长度、面板数量和弯曲部的角度可不同。

图23至图25描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统2300。图23至图25中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图23至图25中所描绘的,系统2300可具有形成两个面板2310、2320的两个弯曲部。与系统2300相关联的光源可与光源的每一侧上的与面板2310相关联的第一弯曲部等距离定位,其中,在光系统的两侧上的面板2310、2320以及弯曲部的角度可以是相同的。可利用该布局以在定位于系统2300下方的感兴趣区域上产生对称的光分布图案,该光分布图案具有基本上均匀的辐射强度。

图26至图27描绘了根据实施例的用于光学地控制从光源发射的光图案的系统2600。图26至图27中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如系统2600中所描绘的,系统2600可包括八个弯曲部2602、2604、2606、2608,其中四个弯曲部定位于光源2605的两侧上。这可导致系统2600内的八个面板2610、2620、2630、2640。由于光源2605与第一弯曲部2602等距离定位以及在光源的两侧上弯曲部2602、2604、2606、2608的角度和面板2610、2620、2630、2640的长度的特性相等,因此,系统2600下方的感兴趣区域上的光分布图案和辐射强度可以是对称的。

图28描绘了根据实施例的具有智能模块2840的灯器具系统2800。系统2800可包括散热器2810、mcpcb2820、光源2830和智能模块2840。

散热器2810可由整体的(unitary)折叠金属薄板(诸如,铝)构成。金属薄板可从散热器2810的第一端部在自身上折叠到散热器2810的第二端部,以产生翅片。然后,可将翅片挤出以接收mcpcb2820,其中,mcpcb2820可嵌入在经折叠并挤出的散热器2810的主体内。在其他实施例中,通过挤出整体金属块(诸如,铝)来产生翅片,可形成散热器2810。挤出件由从整体金属块的上表面朝向基部延伸或延伸到基部的翅片组成,其中,可通过将整体金属块插入穿过包括翅片部分的模具来形成挤出件。整体金属块的其余部分可经由模具的阴模(negative)形成翅片。在另外的实施例中,散热器2810可以是具有腔室的任何类型的散热器,该腔室被构造成接收mcpcb2820。然而,其他实施例可不包括散热器2810。

mcpcb2820可由任何金属或塑料形成,包括:银、锡、金、铜、3003al、5052al和/或其他期望的金属。在具体的实施方式中,mcpcb2820可由具有非常低的发射率的金属或基板形成。然而,这样的系统将比具有高发射率平台的系统大得多。此外,mcpcb2820可由能够直接填充或嵌入有系统2800的电子部件的任何材料形成,并且附贴和嵌入在散热器内,其中,散热器由折叠的翅片和/或挤出件形成。

光源2830可以是发光二极管(led)或被构造成发射光的任何其他装置。光源2830可直接嵌入或定位于mcpcb2820上,使得不需要用于将胶带或热粘合剂附贴到mcpcb2820、散热器或两者的附加操作。光源2830可从mcpcb2810的第一端部定位到mcpcb2820的第二端部。光源2830可被构造成响应于产生和发射光而生成热量。光源2830可以以多个行或以任何预定布局布置在mcpcb2820上,以在定位于系统2800下方的感兴趣区域上生成期望的光图案。在实施例中,光源2830可以以多个子分段群组2832、2834定位,所述多个子分段群组可由空间2836分离。在实施例中,光源2830的每个群组2832、2834可直接定位于mcpcb2820上以形成子结构,其中,光源2830通过定位于mcpcb2820上的迹线而被联接。因而,光源2830可利用mcpcb2820的电特性以形成限制系统2800的电互连件的数量的超结构(superstructure)。

智能模块2840可以是具有壳体2842和传感器2844的装置,该传感器定位于在光源2830的各群组之间以及在mcpcb2820的弯曲部之间的空间2836内。

壳体2842可以是从mcpcb2820的第一弯曲部的远侧边缘延伸到mcpcb2820的第二弯曲部的远侧边缘的罩壳,并且还包括延伸到弯曲部之间的平坦表面的侧壁。壳体2842可被构造成保护传感器2844的电路而免受元件、环境和从光源2830生成的热量的影响。在实施例中,壳体2842可以是塑料或金属盖。

传感器2844和对应的电路可被构造成定位于壳体2842内。传感器2844可包括电源、天线、控制器和传感器(诸如,co2传感器、温度传感器、湿度传感器、光合作用光子通量传感器)、辐射计、可见光相机、光谱仪、荧光计、高温计、辐射热计等。通过将传感器2844直接定位于mcpcb2820上、在光源2830的各群组之间,传感器2844可能够确定直接受到光源2830影响的数据。此外,通过利用mcpcb2820的特性以与传感器2844一起形成超结构,可减少系统100的电互连件的数量。

此外,通过将传感器2844直接定位到mcpcb2820上、在光源2830之间,传感器144可能够直接在发射光的点处确定与灯器具2800相关联的数据和/或直接监测受发射光影响的感兴趣区域。例如,在其中传感器2844包括相机的实施例中,相机可能够直接确定光源2830下方的感兴趣区域的数据、图像、记录等。这可允许操作者基于观察到的感兴趣区域来远程地改变光源2830的特性,诸如强度、间隔持续时间、操作时间等。

智能模块的附加实施例可包括:电路板,其被构造成联接到光源2830;以及收发器,其与智能模块2840相关联。电路板可作为超结构直接嵌入在mcpcb2820上,并且可经由也直接嵌入在mcpcb2820上的迹线与智能模块140的其他元件联接。电路板可被构造成经由收发器从远程计算装置接收数据,并且传达与接收到的数据相关联的数据以控制光源2830。例如,电路板可从远程计算装置接收数据,以使光源2830变暗、修改与光源2830相关联的占空比并基于该数据来局部地控制光源2830。

图29描绘了根据实施例的具有智能模块2840的灯器具系统2800。图2中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图29中所描绘的,传感器模块2840可包括多个传感器2844,所述多个传感器可包括直接定位于mcpcb2820上的迹线,以电连接传感器2844。在实施例中,迹线可定位于mcpcb2820的被壳体2842覆盖的部分内,以限制暴露的迹线的量并限制系统100的迹线的量。

如图29中进一步描绘的,mcpcb2820的弯曲部2822的远端部可定位于散热器2810的翅片2812的远端部下方。可利用该定位以进一步屏蔽传感器模块2840内的部件而免受元件的影响。

图30和图31描绘了根据实施例的具有智能模块140的灯器具系统300。图3中所描绘的元件可以是上文所描述的那样,并且为了简洁起见,省略了这些元件的附加描述。

如图30和图31中所描绘的,智能模块2840可被构造成直接定位于mcpcb2820上而无散热器2810。这可限制具有带有智能模块2840的灯器具系统3000所需的部件的数量。智能模块140可形成为直接嵌入在mcpcb2820的超结构,其中迹线联接到灯器具的布线3010。

更具体地,与智能模块2840相关联的传感器2844可以是直接嵌入在mcpcb上的ble或其他类型的天线和cozir传感器。

尽管为了说明的目的已基于目前被认为是最实际和优选的实施方式详细描述了本技术,但是将理解,此类细节仅仅是为了该目的,并且该技术不限于所公开的实施方式,而是相反旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等效布置。例如,将理解,本技术在可能的范围内设想任何实施方式的一个或多个特征都能够与任何其他实施方式的一个或多个特征进行组合。

在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的引用意指结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定全部是指同一个实施例或示例。此外,在一个或多个实施例或示例中,可以以任何合适的组合和/或子组合来组合特定的特征、结构或特性。另外,应了解,随此提供的附图是出于对本领域普通技术人员的解释目的,并且附图不一定按比例绘制。

流程图和流程图中的框图图示了根据本发明的各实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。就这一点而言,流程图或框图中的每个框可代表代码的模块、段或部分,其包括用于实施指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。还将注意,框图和/或流程图说明的每个框以及框图和/或流程图说明中的框的组合可由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实施。

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