用于具有空间分布控制能力的照明器具的控制技术的制作方法_2

文档序号:9793755阅读:来源:国知局
根据本公开将明显的那样,在此所公开的控制模块可以位于单独的器具中或另外合适的位置中(例如中央控制器中),并且可以被配置为控制一个或多个照明器具。根据本发明,大量的变化和配置也将是明显的。
[0024]多板照明器具组件
图1图解根据本发明实施例所配置的具有空间分布控制能力的照明器具组件。在该实施例中,照明器具是包括包括有阵列的多个光模块(图2中示出其中之一)的组件,并且取决于照明器具的具体配置而形成特定的光图案。照明器具组件在该示例实施例中还包括多个板,并且更具体地,基板(如图3中所示)、能够使光模块瞄准的XY板(如图4a-图4b中所示)、以及能够使光模块聚焦的聚焦板(如图5a-图5b中所示),其中的每一个将在以下更详细地讨论。如根据本公开将领会的那样,照明器具组件可以包括附加的、更少的以及/或者与在此所描述的那些元件或部件不同的元件或部件(例如,更少的、附加的或不同的光模块)。
[0025]图1中的板示出为被断开连接的;然而,它们可以以任何合适的方式连接到彼此或其它结构,以促进如在此各自地描述的光模块阵列的空间分布的控制。例如,可以使用一个或多个臂(例如弹簧平衡式、液压式、气动式等)、布线、连接板或板材、配重器和/或其它合适的部件来连接板,如根据本公开将明显的那样。在一些情况下,板中的一个或多个可以连接到另外的结构(诸如天花板或墙壁(未示出)),以促进如在此所描述的板的移动。例如,在一些实施例中,基板可以连接到天花板,以提供静止基底,或基板可以被连接到包含或囊括照明器具的另外的器具(诸如凹槽)。在这样的实施例中,XY板可以相对于基板移动,以如想要的那样使光模块阵列瞄准(定靶)。在其它实施例中,XY板或聚焦板可以被紧固(例如到天花板),以允许其它板相对于被紧固的板移动。换言之,图1所示的三个板中的任任何板可以是固定的,以促进其它两个板之一或二者的移动。
[0026]图2图解用于在图1的照明器具组件中使用的示例光模块。如所示出那样,该实施例中的示例光模块的主体包括控制臂、球部分以及模块头。在一些情况下,光模块主体可以完全是一个连续工件(例如,包括对一个端部或两个端部的接入),而在其它情况下,光模块主体可以包括由两个或更多个分离的部分制成的组件。例如,控制臂和球部分可以是(例如通过旋入到模块头中)附接到模块头的一个连续的工件或某种其它合适的组件,如根据本公开将明显的那样。注意,仅为了说明性的目的而提供图1和图2所示的示例光模块,并且要求保护的发明不意图被限制于所示的具体设计。例如,控制臂在图2的示例实施例中被示出为直杆;然而,在其它实施例中,控制臂可以是有角度的或弯曲的。在一个示例实施例中,控制臂可以具有渐细的椎体形状,以使得控制臂的直径随着其变得更远离球部分而减小。这样的实施例可以允许由XY板和聚焦板在整个运动范围上更紧密地并且一致地约束控制臂。此外,图2所示的球部分处于控制臂之下;然而,在其它实施例中,球部分可以处于光模块主体中的不同位置中(诸如在控制臂之上)。还注意的是,图1中的阵列中所示的光模块可以在设计或配置上彼此不同;然而,在此为了易于描述,它们将主要地被处理为是相同的。进一步地,注意为了说明的目的,以圆形图案示出光模块阵列;然而,如根据本公开将明显的是,可以使用任何合适的阵列图案。
[0027]光模块可以包括任何合适的光源(例如,诸如一个或多个发光二极管(LED)、激光二极管、高强度放电(HID)灯泡、白炽灯泡和/或荧光灯泡)。在图2所示的示例实施例中,具有固定光器件(例如全内反射(TIR)透镜)的LED光源被用于当光模块被接通时提供光束。然而,每个光模块可以包括任何数量的合适的光源,并且可以如想要的那样选择适合于每个光模块的光器件,如根据本公开将明显的那样。如之前描述那样,如在此各自地描述的照明器具可以被用于控制由器具中所包括的光模块提供的光的空间分布(诸如光的瞄准(定靶)和/或聚焦(扩展))。在一些实施例中,光模块和/或模块所使用的光源可以促进用于照明器具的附加特征(诸如亮度/调光控制或色彩改变/选择能力)。例如,在一个实施例中,光模块可以包括彩色LED或红-蓝-绿(R-G-B)LED或一些其它合适的多色LED,以允许用户选择或改变由照明器具提供的光的色彩。如之前描述那样,如在此各自地描述的多板照明器具包括多个光模块。在一些情况下,光模块可以被单独控制,以调整由照明器具提供的光的空间分布或其它特性(例如色彩、亮度等)。
[0028]在一些配置中,可以使用有线系统来对光模块进行供电,而在其它配置中,可以无线地(例如,使用电池)来对光源进行供电。在一些其它配置中,可以通过有线系统和无线系统的组合来对光模块进行供电。例如,在这样的配置中,有线电力可以充当用于光模块的电力的主要源,并且无线电力可以充当备份源(例如,使用备份电池)。这样的情况在紧急事件应用或医疗照明应用中可以是特别可应用而有用的。此外,可以使用有线系统、无线系统或其某种组合来控制光模块的控制,包括例如接通/关断模块以及控制亮度水平。用于对光模块进行供电并且控制的合适的布线、连接器、驱动器线路和其它这样的部件根据本公开将是明显的。在一些情况下,可以基于光模块正使用的特定光源来选择电部件。注意,所使用的电部件可以被选择和/或配置为作为整体来容纳光模块和照明器具的运动。
[0029]图3图解用于在图1的照明器具组件中使用的示例基板的顶视图。如所示出那样,基板具有多个光模块插孔,其中的每一个可以被用于枢轴地保持光模块的球部分(例如,如图1所示)。因此,光模块的球部分以及基板中的对应的插孔可以创建球接头(或球和插孔接头),以允许同时在两个平面中的自由移动,包括在这些平面中进行旋转。结果,在基板插孔中枢轴地保持光模块的球接头允许每个光模块的模块头在接近半球形的运动范围中进行指向。在一些实施例中,光模块的球部分和基板插孔可以被设计为:允许每个模块的球部分咬合到对应的基板插孔中,以促进照明器具的组装。在其它实施例中,可以使用某些其它合适的技术在基板插孔中枢轴地保持光模块球部分。例如,基板可以由在每个光模块的球部分已经被插入到两个基板部分之间之后钳夹在一起的两个分离的部分构成。在其中不同的光模块用在同一照明器具组件中的实施例中,每个光模块的球部分以及对应的基板插孔可以被设计为这样的:仅它们可以被适当地彼此配合。例如,在单个照明器具中使用的光模块可以具有不同的特性(例如不同的强度、色彩等),并且因此,每个球/插孔组合的大小可以不同,以促进照明器具的组装。
[0030]如可以看到那样,图3中示出的示例基板具有方形形状,并且包括十二个光模块插孔,其可以用于容纳达到十二个光模块(例如,如图1所示那样)。然而,基板可以被配置有任何合适的形状、大小、厚度等,并且可以包括如想要的那样多的用于对应的光模块的插孔,如根据本公开将明显的那样。注意,在一些情况下,针对照明器具所使用的光模块的数量和/或设计可以驱动基板的设计。例如,如之前讨论的那样,基板可以由两个或更多个分离的工件构成,两个或更多个分离的工件可以被组装从而以允许光模块相对于基板进行枢轴转动的方式来保持它们。还注意,在一些情况下,可以基于用于光模块的想要的阵列图案和/或照明器具中所使用的其它板(例如XY板和聚焦板)的设计来选择基板插孔位置。
[0031]图4a_图4b分别图解用于在图1的照明器具组件中使用的示例XY板的透视图和顶视图。图5a-图5b分别图解用于在图1的照明器具组件中使用的示例聚焦板的透视图和顶视图。如所示出那样,XY板和聚焦板均具有多个槽,其当照明器具被组装时约束光模块的控制臂。换言之,控制臂被插入到照明器具组件的XY板和聚焦板中的槽中,以使得对如在此所描述的XY板和/或聚焦板进行调整控制光模块指向的方向。该示例实施例中的XY板包括促进对光模块进行引导的一系列径向槽,并且聚焦板包括促进使光模块聚焦的一系列有角度的槽。在一些实施例中,聚焦板可以具有弯曲的槽,以促进光模块的更平滑的移动(例如模块的更平滑的入/出平移)。注意,槽可以以凹入或有角度的方式形成在板中(例如,如分别在XY板和聚焦板的透视图(图4a和图5a)中可以看到的那样),以当板被移动以引导光模块时允许光模块如想要的那样进行枢轴转动。
[0032]在图1所示的示例实施例中,聚焦板被示出堆叠在XY板上并且旋转地耦合到XY板,并且XY板/聚焦板堆叠与基板间隔开。由于聚焦板被旋转地耦合到XY板,其中在该示例实施例中旋转轴是每个板的中心,因此它们可以相对于彼此旋转。在一些实施例中,聚焦板可以被配置为相对于XY板旋转,但是组件不需要被限制为如此。如之前描述的那样,基板可以是固定或静止的,并且XY板/聚焦板堆叠可以使用合适的连接器(例如臂、布线等)连接到基板。在该示例实施例中,XY板/聚焦板堆叠可以相对于固定的基板移动,以促进相对于基板在至少一个平面(例如,在XY板的平面的X方向和Y方向上)中的移动,以使光模块在想要的方向上指向光模块。注意,当XY板相对于固定的基板移动时,由于在该示例实施例中聚焦板和XY板处于堆叠中,因此聚焦板与XY板一起移动。还注意,其它实施例可以具有不同的配置。例如,在一个示例实施例中,XY板可以是静止或固定的,并且基板可以相对于XY板/聚焦板堆叠移动。在另一示例实施例中,基板可以处于XY板/聚焦板堆叠之上。在这样的示例实施例中,光模块可以具有位于控制臂之上的球部分。
[0033]图6a-图6b分别图解根据本发明实施例的具有窄聚焦光图案和宽聚焦光图案的照明器具。图6a-图6b中示出的照明器具是与以上参照图1-图5b所描述的相同的多板器具。在该示例实施例中,如可以看到那样,器具的光模块全部被接通,并且提供向下照耀房间地板的光束。进一步地,聚焦板(被示出在照明器具的顶部上)旋转地耦
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