照明系统、具有照明系统的空间以及使用这种照明系统提供光照分布型的方法

专利名称：照明系统、具有照明系统的空间以及使用这种照明系统提供光照分布型的方法
技术领域：
本发明涉及照明系统、具有这种照明系统的空间、使用这种照明系统提供光照分布型(illumination profile)的方法以及这种照明系统的用途。
背景技术：
办公室中的照明通常作为不同类型的照明系统的组合而提供。例如，荧光照明作为办公室的普通光照而安装在天花板中，桌面灯用于为在办公桌上工作的个人提供单独的任务照明，以及卤素聚光灯置于天花板或墙壁上以便为悬挂在墙壁上的图片提供聚光照明。通过这种方式，为光提供了功能和装饰用途。大多数类型的照明系统是一次性安装的固定装置物。一些个人独立灯可以是可调节的，例如桌面灯。美国专利申请US2003/0193802A1中描述了这种独立可调节灯的一个实例。该文献描述了一种用于舞台、剧院和建筑照明的二极管光源系统，其包括用于安装多个发光二极管的多个单独的平坦面板，所述多个发光二极管将多个二极管光束发射到公共的聚焦区域。包含面板的外壳具有中心基座部分和圆形边缘，该圆形边缘限定与圆形边缘平面对齐的外壳孔径，其具有被设置成横穿与中心基座部分对齐的轴的边缘平面中心。螺丝装置将面板置于多个选择的位置，其中每个面板以相对于所述轴的选择的角度取向，并且分组的二极管发射横穿每个单独的面板的二极管光束。

发明内容
许多现有技术系统的一个缺点例如在于，办公室的光照通过可用的照明装置物而大体是固定的，使得办公室中工作空间(例如办公桌)的位置由可用的照明装置物确定，而不是为办公室空间区域的有效使用而确定。此外，用户可能不希望必须为任务照明使用附加的光源，例如占用桌面空间的桌面灯。现有技术的另一个缺点在于，不可能在安装系统之后改变照明图案。一些现有技术灯的一个特定的缺点可能在于，它们的二极管光源系统仅仅产生单个光束，而且提供有限程度的灵活性，因为它只允许在预定的聚焦方向上改变单个光束的会聚程度。因此，这样的灯通常对于办公室照明是无用的，更不用说适合于提供不同类型的光的组合(例如普通照明和任务照明)的办公室照明。存在对于房间中，尤其是在天花板上以及特别是在具有分布式工作区域的空间中的照明布置的灵活性的愿望。进一步希望的是提供一种通用照明布置，其要求一次性安装， 同时允许提供具有不同程度的光集中的光照，例如具有用于工作区域中的任务照明的光集中的对于房间和区域的普通光照。为了实现这点，在第一方面中，本发明提供了一种可替换的照明系统，该照明系统包括可调节地连接到设置在网格上的多个支撑的多个元件
-所述多个元件中的每一个包括光源；-所述多个元件中的每一个进一步包括至少两个可调节连接，这些可调节连接将相应元件连接到对应支撑并且相对于对应支撑可调节地定位相应元件。通过这种方式，提供了一种灵活的照明系统，因为可以相对于支撑单独地定位(调节)包括光源的所述多个元件中的每一个。当例如该照明系统安装在具有带有办公桌的工作区域和开放区域以及办公桌之间的过道的办公室中时，所述多个元件的一部分可以例如被定位成向工作区域提供集中的光以便在办公桌上获得最佳的光分布，而所述多个元件的其余部分可以被定位成提供普通光照，该普通光照例如处于办公室中的背景光照水平并且作为开放区域和过道的光照。当办公室中的办公桌的位置变化时，这些元件可以不同地定位以便适应变化的位置。另一优点可能在于，尽管所述照明系统可以看作一个发光体，但是一些区域可以比其他区域更强烈地被照射(光照分布型)。因此，该照明系统可以被设置成提供扩展的但是基本上均勻的光源(例如作为天花板灯)，其令人惊奇地比其他部分更强烈地照射一些部分。另一优点可能在于，除了用于普通照明的光源之外，无需用于任务照明的附加光源，因为依照本发明的照明系统可以利用相同的光源提供这两种类型的照明。在安装的光量和安装的总功率量方面，依照本发明的照明系统可以高效地适应这两种类型的照明。所述照明系统可以进一步包括不包含光源的多个其他元件。这可以有利地提供附加的定位自由度。在另一实施例中，所述可调节连接被设置成可沿着各支撑中的至少一个运动。这可以允许利用其至少两个可调节连接中的至少一个以方便的方式相对于对应支撑可调节地定位每一个元件。运动可以例如通过相对于支撑拖曳或推送元件而例示。使连接到一个支撑的所有元件在预定方向上运动可以例如相应于提供会聚光束，该会聚光束由连接到该一个支撑的每一个元件产生的倾斜光束组成。在一个实施例中，一个元件的每一个可调节连接被设置成可沿着对应支撑运动。在一个可替换的实施例中，一个元件的可调节连接中的一个被设置成可沿着其对应支撑运动，而一个元件的可调节连接中的另一个被设置成相对于其对应支撑作枢轴转动(pivot)，同时维持沿着其对应支撑的固定位置。本领域技术人员应当清楚的是，可以对实施例进行组合。在一个实施例中，所述多个元件中的每一个从对应元件的第一端部延伸到对应元件的至少第二端部，并且所述至少两个可调节连接在第一端部和至少第二端部提供。在元件的端部提供可调节连接可以允许获得从一个元件到下一个元件的基本上无缝的转变。在一个实施例中，所述可调节连接可以由希望在使用期间改变照明系统产生的光照分布型的个人用手调节。在一个实施例中，所述照明系统包括被设置用于致动相应可调节连接的多个致动器，所述可调节连接用于相对于对应支撑可调节地定位相应元件。致动器可以例如被设置用于使可调节连接沿着支撑运动。致动器可以(独立地)例如选自这样的组，该组包括电气线性马达、具有螺旋齿轮传动装置的马达、气动马达、线性压电致动器和回转致动器。致动器的使用可以允许实现非常精确的定位以及因而光照分布型的非常精确的限定。致动器可以协作以便在没有许多人工调节的情况下以方便的方式提供预定的光照分布型。所述照明系统可以进一步包括电连接到所述多个致动器的控制器，该控制器被设置用于控制致动器
4以便依照一组预定条件之一相对于各支撑定位相应元件。预定条件可以例如由专业操作员例如编程到控制器的存储器中，并且预定条件之一可以例如由任何用户(例如办公室员工) 选择，或者可以作为诸如(日)光传感器、热传感器、时间传感器等等之类的传感器的传感器信号的结果而由控制器选择。在一个实施例中，所述可调节连接的至少一部分设有弹性元件，该弹性元件用于在相对于对应支撑可调节地定位所述相应元件时补偿相应支撑之间的沿着元件的方向上的距离变化。该弹性元件可以例如是像弹簧那样的元件。在元件与支撑之间使用弹性元件允许应用刚性支撑，同时仍然允许距离的充分补偿。该刚性支撑可以例如也方便地远离光源地传递热量和/或向光源供电。在一个实施例中，所述元件是可伸长元件。因此，这些元件本身在相对于对应支撑可调节地定位时适应其长度的变化。这些元件可以例如为伸缩元件或者可替换地为回弹 (elastic)兀件。本领域技术人员应当清楚的是，设有弹性元件和可伸长元件的可调节连接的组合也可以应用于一个照明系统中。在一个实施例中，所述多个元件选自包括杆、框架和板(board)的组。杆、框架或板之间的选择可以取决于所需的灵活性和/或光源和元件的总数和/或例如照明系统的可允许的总重量。杆的使用可能例如在需要大量单独可调节元件时是有利的。此外，杆可能在必须例如在不同的房间中或者在不同的位置处提供多个不同尺寸和/或形状的照明系统时提供通用类型的元件，从而允许为所述多个照明系统中的每一个使用单一类型的元件。板的使用可能例如在大密度的光源需要被提供，例如均勻地分布在照明系统的总体区域上方时是有利的，因为这允许不仅在一个支撑与下一个支撑之间延伸的线上(如相对较窄的杆的情况)，而且也在网格覆盖的区域上的其他位置处提供光源。所述其他位置可以例如与在至少三个邻近支撑之间延伸的区域，例如分别在三角形或正方形网格上的三个或四个邻近支撑之间延伸的三角形或正方形区域上的位置相应。其中框架基本上为形成例如三角形、六角形、正方形、星形或另一种适当形成的“开放结构”的多个优选地刚性连接的杆的框架的使用，尤其是在该框架包括基本上单独地可调节的至少三个可调节连接时可能与杆的使用相比对于提供具有附加自由度的调节是有利的。框架可以使用比类似形状的板更少的材料制造，这例如由于更低的重量和/或更低的成本而可能是有利的。所有的元件可以是相同的类型。可替换地，可以在单个照明系统中使用不同类型的元件。杆也可以称为带。假设利用了杆，其可选地可能能够围绕其纵轴旋转。旋转自由度可以是部分自由度，例如0-180°范围内的旋转或者完整的360°旋转。在另一实施例中，所述多个元件的总数的至少一部分具有基本上正多边形的形状。多边形形状的使用可以有利地允许实现元件之间的基本上无缝的转变。可以选择多边形形状，并且可以设置所述元件以便将网格作为规则点阵而提供。在一个实施例中，可以应用两种或更多不同类型的多边形的组合。在优选的实施例中，网格包括正三角形、正方形或六角形的规则点阵。元件的端部可以由正多边形形状的角或者沿着正多边形形状的边的位置(例如中间位置)而限定。在一个实施例中，元件端部的可调节元件的数量小于正多边形形状的角的数量。 这减少了可调节元件的数量，同时仍然允许大程度的灵活性。
在一个实施例中，所述多个元件中的至少两个元件连接到单个支撑并且共享到该单个支撑的公共的可调节连接。结果，当调节公共的可调节连接时，所述多个元件中的所述至少两个元件同时被调节。当例如多个杆状元件中的六个元件呈星状连接到单个支撑并且共享到该单个支撑的公共的可调节连接时，调节该公共的可调节连接可以得到聚焦效果。 此外，所述多个元件中的所述至少两个元件的公共的可调节连接可能在提供相邻元件之间的平滑转变方面是有利的。在一个实施例中，光源包括至少一个发光二极管(LED)。在一个实施例中，所述多个元件中的至少一些包括多个LED。作为光源的固态LED由于其尺寸小且光束窄而尤其是所希望的。措辞“多个光源”(例如“多个LED”)可以指2个或更多光源，尤其是2-100000个光源，例如2-10000个，比如4-300个，如16-256个。因此，所述元件或照明系统可以包括多个光源，例如LED。通常，所述元件或者更特别地所述照明系统可以包括密度为2-10000 个光源/m2，尤其是25-2500个光源/m2的诸如LED之类的光源，其中密度是相对于照明系统覆盖的总面积而测量的。应当指出的是，所述多个光源(例如多个LED)可以分布在多个元件上。术语“照明系统”也可以指多个照明系统。光源可以包括任何光源，例如小型白炽灯或者光纤尖端或者光纤不规则性(被设置成允许光从光纤逃逸；所述实施例具有其相对廉价的优点)，但是特别地可以包括LED(发光二极管)(作为光源)。使用LED的一个特定的优点在于，它们相对较小并且因而可以允许布置大量LED。使用LED的另一个特定的优点在于，它们可以提供相对较窄的光束，从而允许精确地限定由照明系统产生的光照分布型。术语LED可以指0LED，但是尤其涉及固态照明。除非另有说明，术语LED在本文中进一步指固态LED。在一个实施例中，以每IOOcm2至少1个LED的密度提供LED。在另一实施例中，以每IOcm2至少1个LED的密度提供LED。在一个实施例中，所述多个元件为至少20个。在一个实施例中，所述多个元件包括总共至少100个光源。利用这样的相对较大的密度、这样的元件数量和/或这样的光源数量，获得了大程度的灵活性。而且，大量的LED允许使用具有相对较低功耗的LED，这从热的观点来看可能是有利的。应当理解的是，可以根据例如所需的光水平、LED的类型和特性(例如光输出水平、光颜色、热特性和/或电操作参数)以及从照明系统产生的光照分布型中的所需程度的灵活性来确定照明系统中使用的LED的数量。在一个实施例中，可以针对颜色和/或亮度控制元件上的光源。这可以进一步提高光的质量。可以例如根据日时或者房间中的工作类型而改变颜色。可以由控制器根据例如传感器信号、日期和/或日时或者用户的输入而控制颜色和/或亮度。用户的输入可以例如从用户操作的遥控器单元提供，该遥控器单元被设置成根据用户给遥控器单元的输入向控制器提供控制信号。用户的输入可以作为来自预定多个预定设置的选择，或者作为可自由编程的设置而提供，在可自由编程的设置中，用户的输入例如从用户为光源提供的多个设置编辑。本方面的第二方面提供了包括依照本发明第一方面的任何一个实施例的照明系统的空间。该空间可以例如为房间、办公室、门厅、过道、工厂场地或者其中可能期望在无需全部或部分地重新安装照明系统的情况下调节照明条件的任何其他空间。该空间可以特别地为具有多个工作区域的空间，所述多个工作区域具有单独的照明要求。当这样的空间包括依照本发明的照明系统时，所有工作区域可以被最佳地照射，而无需执行任何重新安装并且无需附加的灯，例如桌面灯。在另外的实施例中，照明系统被设置成照射所述空间的墙壁的部分。这消除了对于用于周边墙壁照明的附加照明单元的需要并且可以允许在整个空间内实现一致的光照分布型。在一个实施例中，照明系统提供在预定时间段内从第一光照分布型变化到第二光照分布型的光照分布型。该变化可以重复，从而提供两个或更多光照分布型之间的逐渐的循环。在一个实施例中，照明系统附接到空间的天花板。照明系统可以直接附接到天花板，或者可替换地吊在天花板上。通常，将网格附接到天花板。在另一方面中，照明系统进一步包括控制器，该控制器可以设置在天花板的外部， 但是也可以集成到天花板中，其被设置成控制照明系统以及尤其是照明系统的单独的光源。通过这种方式，可以提供这样的光照分布型，其例如根据办公人员的数量及其位置和/ 或根据房间中的活动(例如在会议与独立工作之间不同)而在不同的日时是不同的。照明系统产生的光的颜色、接通/断开状态、强度和图案形状中的一个或多个可以是可变的并且可以由控制器控制。此外，颜色、接通/断开状态、强度和图案形状中的一个或多个可以取决于传感器(例如触摸、(日)光或接近传感器)的传感器信号，其中该传感器被设置成感测房间中的对象，并且其中控制器被设置成根据传感器信号控制颜色、接通/断开状态、强度和图案形状中的一个或多个。在又一个实施例中，本发明提供了结合传感器和控制器的照明系统，其中该传感器被设置成在该传感器被接近或触摸时提供传感器信号，并且其中该控制器被设置成控制选自这样的组的一个或多个参数，该组包括由照明系统提供的图案形状和产生的光照分布型的照明参数(例如颜色、颜色分布、光强度、光强度分布、闪烁频率等等中的一个或多个)。 图案或信息一般由多个光源提供。本发明的第三方面提供了一种用于依照本发明第一方面的照明系统的元件。这样的元件可以有利于这种照明系统的安装，和/或利用附加的元件扩展该照明系统。本发明的第四方面提供了一种使用依照本发明第一方面的照明系统提供光照分布型的方法，该方法包括相对于对应支撑可调节地定位所述多个元件中的至少两个。该方法提供了一种改变光照分布型的方便的方式。在一个优选的实施例中，提供光照分布型与将所述多个元件的部分上的光源产生的光集中到多个工作区域关联。这些工作区域可以例如相应于办公室中的办公桌、车间中的工作台或者工厂场地上的单独的工作区域。限定光照分布型可以进一步与提供普通照明光关联。提供光照分布型可以与分散所述多个元件的部分上的光源产生的光关联。这允许提供漫射地照射的区域，其例如相应于例如办公室、车间或工厂场地中的过道或开放区域。 提供光照分布型可以与在预定时间段内将光照分布型从第一光照分布型缓慢地变化到第二光照分布型关联。本发明的第五方面提供了依照本发明第一方面的照明系统用于限定空间中的光照分布型的用途。因此，可以向该空间提供例如其中集中所述多个元件的部分上的光源产生的光的该空间的一个或多个部分，优选地提供具有集中的光的多个部分。因此，可以例如在使用照明系统的不同时刻之间在不同的位置处提供具有集中的光的该空间的所述一个或多个部分。因此，可以向该空间提供例如该空间中的一个或多个区域，其中所述多个元件
7的部分上的光源产生的光被分散，从而在该空间中提供漫射地照射的区域。具有集中的光的该空间的所述一个或多个部分可以与例如该空间中的工作区域关联。在一个实施例中， 照明系统进一步提供定向到该空间的墙壁的用于产生周边照明的光，而无需安装用于照射墙壁的附加光源。利用用于普通照明和任务照明的相同照明系统照射墙壁可能在限定跨整个空间的一致光照分布型方面是有利的。在本文中，术语“蓝色光”或者“蓝色发射”特别地涉及具有大约410-490nm范围内的波长的光。术语“绿色光”特别地涉及具有大约500-570nm范围内的波长的光。术语 “红色光”特别地涉及具有大约590-650nm范围内的波长的光。术语“黄色光”特别地涉及具有大约560-590nm范围内的波长的光。术语“光”在本文中尤其涉及可见光，即具有选自大约380-780nm范围的波长的光。从毯，即从毯片块顶面向毯上方的空间发出的光在这里也表示为“毯光”。除非另有说明，并且在适用且技术上可行的情况下，措辞“选自这样的组，该组包括若干元件”也可以指所列举的元件中的两个或更多的组合。像“之下”、“之上”、“顶”和“底”那样的措词涉及项目的位置或布置，其在照明系统基本上平坦地设置在基本上水平的表面上时获得，其中照明系统底面基本上平行于该基本上水平的表面，并且背对天花板且面向房间。然而，这并没有排除照明系统用于其他布置， 例如靠墙的布置或者其他(竖直)布置。措辞“包括可调节地连接到多个支撑的多个元件的照明系统”和类似的措辞可以指其中元件的实际数量不同于支撑的实际数量的实施例。在这里，措辞“可调节的连接”用来表示元件与支撑之间的可调节的连接。


现在将仅通过实例参照示意性附图描述本发明的实施例，在附图中，相应的附图标记表示相应的部分，并且在附图中
图1示意性地绘出了依照本发明的照明系统的实施例；
图2-1 示意性地绘出了依照本发明的照明系统的各方面的实施例及其变型；以及图14示意性地绘出了依照本发明的空间的实施例。
具体实施例方式图1示意性地绘出了依照本发明的照明系统1的示例性实施例，该照明系统附接到办公室空间(未示出)的天花板(未示出)。图1示出了由过道7分开的办公室空间中的办公室地板6上的不同位置处的两个工作空间2、8。每个工作空间具有例如办公桌3，该办公桌具有椅子4以及可选地在该办公桌上的计算机显示器5。照明系统1具有多个支撑11，其单独地编号为S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17。 支撑11可以设置在网格(未示出)上并且从天花板向下延伸，或者可以直接附接到或集成到天花板中。应当理解的是，网格可以沿着天花板在二维中延伸。网格可以例如相应于三角形或六角形点阵，如下面进一步描述的。单独地编号为ell-12、el2-13、el3-14、el4-15、el5-16、el6_17 的元件 10 借助于可调节连接12可调节地连接到支撑sll、sl2、sl3、sl4、sl5、sl6、sl7 元件ell_12连接到两个支撑sll和sl2，元件el2-13连接到两个支撑sl2和sl3，等等。这些元件中的每一个包括至少一个光源，在这个实例中为多个光源Ll (和L2和L3)，所述光源用于提供光束Bi、 B2和B3。光源L1、L2、L3可以例如为LED。元件10可以包括光源Li，并且由于提供了多个元件10，因而照明系统包括多个光源Li。每个元件可以独立地包括利用例如附图标记Li、 L2、L3等表示的多个光源。照明系统通过以相对于对应支撑sll、sl2和sl3的角度定位元件ell_12和 el2-13，从而将这些元件上的光源产生的光束定向到工作空间2而向工作空间2提供任务照明。来源于元件ell_el2和el2_13的光因而集中到工作空间2处。类似地，照明系统通过以相对于对应支撑sl5、sl6和sl7的角度定位元件el5-el6和el6_17，从而将这些元件上的光源产生的光束定向到工作空间5而向工作空间8提供任务照明。照明系统进一步通过连接元件el3-el4和el4_15以便使其基本上垂直于对应支撑sl3、sl4和sl5，即基本上平行于办公室地板地延伸而在办公室空间的部分(在图1的实例中为过道7)上方提供普通光照。因此，可以使用照明系统1通过相对于对应支撑sll、sl2、s13、s14、s15、s16、sl7至少可调节地定位所述多个元件ell-12、el2-13、el3_14、el4_15、el5_16、el6_17中的至少两个而限定和/或调节光照分布型。限定光照分布型可以与将所述多个元件ell-12、el2-13、 el3-14、el4-15、el5_16、el6_17上的光源Li、L2、L3、……产生的光集中到多个工作区域 5、8上关联。本领域技术人员应当清楚的是，本发明并不限于示意图中示出的元件10和/或支撑11和/或光源L1-L3等等。图2在照明系统1的竖直截面中示意性地绘出了支撑ll(sll、s12、s13、s14、sl5) 和元件10 (ell-12、el2-13、el3_14、el4_15)的示例性实施例。元件ell_12以虚线绘出处于相对于支撑sll的第一位置，具有位于元件ell-12的一个端部20的一个可调节连接 12，并且处于相对于支撑sl2的相同第一位置，具有位于其另一个端部20的另一个可调节连接12，从而将元件ell-12定位成基本上垂直于支撑sll和sl2。元件ell-12以实线绘出处于相对于支撑sll的第一位置且处于相对于支撑sl2的与第一位置不同的第二位置， 从而以一定角度将元件ell-12定位在支撑sll与sl2之间。类似地，对于元件el2_13获得相对的角度，而元件el3-14和el4-15的每一个分别定位在相对于两个相应支撑sl3、sl4 和sl4、sl5的第一位置。图2进一步示出了致动器13的可选的存在，所述致动器用于致动可调节连接12 以便相对于各支撑11 sll、sl2、sl3、sl4、sl5可调节地定位元件ell-12、el2_13、el3_14、 el4-15。在一个实施例中，每个可调节连接12相应于将一个元件10连接到一个支撑11，例如，可调节连接12中的一个将元件ell-12连接到支撑sll，可调节连接12中的另一个将元件ell-12连接到支撑sl2，可调节连接12中的又一个将元件el2_13连接到支撑sl2，可调节连接12中的另外一个将元件el2-13连接到支撑sl3，等等。在一个可替换的实施例中， 每个可调节连接12相应于用于将两个或更多元件10连接到一个支撑11的公共的可调节连接，例如，可调节连接12中的一个将元件ell-12以及元件el2-13连接到支撑sl2，可调节连接12中的另一个将元件el2-13和元件el3_14连接到支撑sl3，等等。公共的可调节连接的使用可能是有利的，因为与每个可调节连接具有一个致动器相比，需要更少数量的致动器，和/或在邻近元件之间获得平滑的定位转变，因为它们的定位经由公共的可调节连接耦合。此外，一个致动器13也可以被设置成可调节地定位多个元件10。图2进一步示出了用于控制致动器13的控制器14的可选的存在。利用这样的控制器14，可以例如在由用户操作的遥控器单元的控制下获得对于可调节连接12的集中操作的致动。在没有这样的控制器14的情况下，必须单独地调节每个可调节连接12。图3示意性地绘出了示例性照明系统1的平面图，其示出以六角形网格设置的编号为 slU sl2、sl3、sl4、s21、s22、s23、s24、s31、s32、s33、s34、s41、s42、s43 的支撑 11。 在该实例中，元件10为杆状元件100。应当理解的是，元件10可以不同地定形。杆状元件 ell-12利用一个端部连接到支撑sll并且利用其另一个端部连接到支撑sl2。类似地，杆状元件el2-13利用一个端部连接到支撑sl2并且利用其另一个端部连接到支撑sl3，等等。 因此，杆状元件elJ-KL利用一个端部连接到支撑slj并且利用其另一个端部连接到支撑 sKL ；换言之，例如，对于I=2、J=2、K=3、L=2，杆状元件e22_32利用一个端部连接到支撑s22 并且利用其另一个端部连接到支撑s32。(杆状)元件可以携带光源，优选地携带LED。所述多个元件优选地为至少20个， 更优选地为至少50个。所述多个元件总共包括优选地至少20个、更优选地至少50个、甚至更优选地至少100个LED。这些LED优选地以每IOOcm2至少1个LED的密度、更优选地以每50cm2至少1个LED的密度、甚至更优选地以每20cm2至少1个LED的密度、甚至更优选地以每IOcm2至少1个LED的密度、甚至更优选地以每5cm2至少1个LED的密度提供，其中密度相对于照明系统的面积而测量。图如示出了图2和图3的照明系统的第一变型。在该变型中，围绕对应支撑s22、 s23、s32限定了六角形单元胞腔((^11)1122、1123、1132。每个单元胞腔的三个元件共享一个公共的可调节连接，其示例性实施例将在下面的另外的附图中示出。例如，在单元胞腔h22 中，元件el 1-22、e22-23和e22_31共享到支撑s22的公共的可调节连接，其端部连接到支撑s22。这允许通过仅仅调节单个可调节连接的位置而调节从三个元件ell-22、e22-23和 e22-31上的光源产生的光到六角形胞腔h22之下的点，例如到办公室空间中基本上位于其之下的办公桌的会聚程度。而且，相邻六角形胞腔h22、h23和h32重叠以便在照明系统之下提供平滑的光照分布型。通过将元件ell-22、e22-23和e22_31的另一个端部调节到相对于对应支撑sll、s23、s31的相同位置处，得到的会聚光束与照明系统成直角地，例如在如图1中针对元件ell-sl2和el2-13所示的方向上向下定向。通过将元件ell-22、e22_23 和e22-31的另一个端部调节到相对于对应支撑sll、s23、s31的不同位置处，得到的会聚光束可以以相对于照明系统的一定角度向下定向。得到的会聚光束的方向因此不限于仅仅单个预定方向。图4b示出了图2和图3的照明系统的第二变型。在该变型中，围绕对应支撑s22、 s23、s32限定了六角形单元胞腔h22、h23、h32。每个单元胞腔的六个元件共享一个公共的可调节连接。例如，在单元胞腔h22中，元件ell-22、e21_22、e22_23、e22_32、e22_31、 e21-22、ell-22共享到支撑s22的公共的可调节连接，其端部连接到支撑s22。这允许通过仅仅调节单个可调节连接的位置而调节从六个元件ell-22、e21-22、e22_23、e22_32、 e22-31、e21-22、ell-22上的光源产生的光到六角形胞腔h22之下的点，例如到办公室空间中基本上位于其之下的办公桌的会聚程度。由于相邻的六角形胞腔现在机械地耦合，例如， 胞腔h22和h23经由元件e22-23耦合，因而在相邻的胞腔之间并且从而在整个照明系统中提供了平滑的调节。优选地，照明系统1的所述多个元件选自包括杆、框架和板的组。实例示于以下附图中。杆可以例如是笔直的或弯曲的；框架和板可以例如是平坦的或弯曲的。图fe和图恥示出了具有其到对应支撑11 (示为支撑10 和102b)的可调节连接12的元件10的第一变型。图fe和图恥示出了杆状元件100形式的元件10，其携带三个光源Li、L2、L3。杆状元件100从单独地编号为106a的第一端部20延伸到单独地编号为106b的第二端部20。可调节连接12在每个端部20提供。在该实例中，每个可调节连接 12包括弹性元件22和可运动部件24。第一端部106a利用单独地编号为10 的弹性元件 22和单独地编号为108a的可运动部件M连接到其对应支撑10加。弹性元件10 和可运动部件108a因此提供了到支撑10 的可调节连接12。可运动部件108a可以可调节地沿着支撑10 定位。第二端部106b利用单独地编号为104b的弹性元件22和单独地编号为 108b的可运动部件22连接到其对应支撑102b。弹性元件104b和可运动部件108ab因此提供了到支撑102b的可调节连接12。可运动部件108b可以可调节地沿着支撑102b定位。 通过沿着对应支撑102a、102b使可运动部件108a和108b运动到不同的位置，可以调节杆状元件100相对于两个支撑10h、102b的角度α。优选地，所述多个元件的总数的至少一部分具有基本上正多边形的形状。实例示于下面的附图中。为了清楚起见，元件10、端部20、弹性元件22、可运动部件M和支撑11 被示出具有特定的和单独的附图标记，这些附图标记对于每个所示的实例是特定的。下面的实例中的总的附图标记10、20、22、24、11与特定和单独的附图标记之间的关系根据上面的图fe和图恥的描述，即它们在相应实例中的上下文将是清楚的。图6a和图6b示出了具有其到对应支撑11 (示为三个支撑102a、102b和102c)的可调节连接12的元件10的第二变型。图6a和图6b示出了三角形形状的元件200形式的元件10，其携带分布在其表面上的多个光源Li、L2、L3等等。三角形形状的元件200可以形成从第一端部206a延伸到第二端部206b和第三端部206c的板，这些端部相应于该三角形的角。第一端部206a利用弹性元件20 和可运动部件208a连接到其对应支撑102a。 弹性元件20 和可运动部件208a因此提供了到支撑10 的可调节连接12。类似地，第二端部206b和第三端部206c利用包括对应弹性元件204b、2(Mc和可运动部件的可调节连接 12连接到对应支撑102b、102c。三个端部206a、206b、206c处的可调节连接12因此可以通过使可运动部件208a沿着支撑102a、102b、102c运动而相对于支撑102a、102b、102c可调节地定位。通过使这三个可运动部件沿着三个对应支撑运动到不同的位置，可以调节三角形形状的元件200相对于这三个支撑的立体角Ω。图6c示出了三角形形状的元件210形式的元件10的另一个实施例。三角形形状的元件210与三角形形状的元件200的不同之处在于，端部现在相应于沿着三角形形状的边的位置。换言之，第一端部216a相应于沿着三角形形状的某条边的中间位置。第一端部 216a利用弹性元件21 和可运动部件连接到其对应支撑10加。其他端部216b、216c也被提供以便相应于三角形的其他两条边的中间位置，并且使用具有弹性元件214b、2Hc和相应可运动部件(未示出)的可调节连接12连接到其对应支撑102b、102b。代替板的是，也可以应用框架。框架可以由彼此连接的多个杆(一般为三个或更多个)组成(也参见图7b)。
图7a示出了具有其到对应支撑10 (示为三个支撑102a、102b和102c)的可调节连接12的元件10的第三变型。图7a示出了六角形形状的元件300形式的元件10，其携带分布在其表面上的多个光源L1、L2、L3。六角形形状的元件300形成从第一端部306a延伸到第二端部306b和第三端部306c的板，这些端部相应于该六角形的六个角中的三个。第一端部306a利用弹性元件30 和可运动部件(未示出)连接到其对应支撑102a。弹性元件 304a和可运动部件因此提供了到支撑10 的可调节连接12。类似地，第二端部306b和第三端部306c利用包括对应弹性元件304b、3(Mc和可运动部件的可调节连接连接到对应支撑102b、102c。三个端部306a、306b、306c处的可调节连接12因此可以通过使可运动部件沿着支撑10加、102b、102c运动而相对于支撑10加、102b、102c可调节地定位。通过使这三个可运动部件在沿着三个对应支撑的不同位置处运动，可以调节六角形形状的元件300相对于这三个支撑的立体角Ω。图7b示出了六角形形状的元件310形式的元件10的另一个实施例。六角形形状的元件310与六角形形状的元件300的不同之处在于，它并不形成板，而是改为形成框架。 使用框架具有以下优点它包含比相同尺寸的板更少的材料。图7c示出了六角形形状的元件320形式的元件10的又一个实施例。六角形形状的元件320与六角形形状的元件300的不同之处在于，端部326a、3^c、326c现在相应于沿着六角形形状的六条边中的三条边的位置。图示出了具有其到对应支撑11 (示为支撑102和102b)的可调节连接12的元件10的第四变型。图8a示出了正方形形状的元件400形式的元件10，其携带分布在其表面上的多个光源Li、L2、L3，这些光源可以例如用在正方形点阵中。正方形形状的元件400 形成从第一端部406a延伸到第二端部406b的板，这些端部相应于该正方形的四个角中的两个。第一端部406a利用弹性元件40 和可运动部件(未示出)连接到其对应支撑102a。 弹性元件40 和可运动部件因此提供了到支撑10 的可调节连接12。类似地，第二端部 406b利用包括弹性元件404b和可运动部件的可调节连接12连接到对应支撑102b。两个端部406a、406b处的可调节连接因此可以通过使可运动部件沿着支撑102a、102b运动而相对于支撑102a、102b可调节地定位。通过使这两个可运动部件沿着对应支撑102a、102b运动到不同的位置，可以调节正方形形状的元件400相对于这两个支撑10h、102b的角度α。图8b示出了正方形形状的元件410的另一个实施例。正方形形状的元件410与正方形形状的元件200的不同之处在于，该正方形的所有四个角现在相应于具有到对应支撑10加、102b、102c、102d的可调节连接的端部416a、416b、416c、416d。通过使四个可运动部件沿着四个对应支撑运动到不同的位置，可以调节正方形形状的元件400相对于这四个支撑的立体角Ω。图8c示出了正方形形状的元件420的又一个实施例。六角形形状的元件420与正方形形状的元件400的不同之处在于，端部426e、426f现在相应于沿着该正方形的四条边中的两条边的位置。这些位置可以相应于沿着该正方形的相对边的中间位置。然而，在所绘的实例中，这些位置相应于中间位置与角之间的位置。下面，参照杆状元件100形式的元件10描述另外的和可替换的实施例的各方面。 应当理解的是，这些方面中的一些类似地适用于其他形状的元件，例如上面描述的三角形元件200、210，六角形元件300、310、320和正方形形状的元件400、410、420。
图9a、图9b和图9c示出了具有到对应支撑的对应可调节连接的元件的另一方面的第一实施例。图9a-9c示出了刚性元件100，其携带三个光源L1、L2、L3。刚性元件100至少从第一端部106a延伸到第二端部106b。第一端部106a利用其弹性元件10 和可运动部件108a连接到其对应支撑10加。弹性元件10 和可运动部件108a因此提供了到支撑 102a的可调节连接。可运动部件108a可以可调节地沿着支撑10 定位。第二端部106b 利用弹性元件104b和可运动部件108b连接到其对应支撑102b。弹性元件104b和可运动部件IOSab因此提供了到支撑102b的可调节连接。可运动部件108b可以可调节地沿着支撑102b定位。通过沿着对应支撑102a、102b使可运动部件108a和108b运动到不同的位置，可以调节杆状元件100相对于两个支撑的角度α。所述刚性元件具有长度Α。在相对于两个支撑的第一位置，弹性元件104a、104b具有长度B，如图9b中所示。当沿着对应支撑使弹性元件104a、104b运动到相互不同的位置时，弹性元件104a、104b拉伸到长度C，如图 9c中所示，从而适应两个支撑之间的沿着元件100的方向上的距离变化。图10a、图IOb和图IOc示出了具有到对应支撑的对应可调节连接的元件的另一个方面的第二实施例。图IOa-IOc示出了可伸长元件110，其携带三个光源L1、L2、L3。可伸长元件110可以例如是伸缩元件或回弹元件。在相对于两个支撑的第一位置，可伸长元件 110具有长度A’，如图IOb中所示。当利用其可调节连接沿着对应支撑使可伸长元件110 运动到相互不同的位置时，可伸长元件110拉伸到长度D，如图IOc中所示，从而适应两个支撑之间的沿着元件110的方向上的距离变化。图Ila和图lib示出了邻近元件10的可调节连接的可替换实施例。图Ila和图 lib再次示出了利用附图标记100和120表示的杆状元件，但是应当理解的是，可以可替换地且类似地应用不同形状的元件。图Ila示出了公共的可调节连接25。公共的可调节连接25包括作为公共的可运动部件108b的可运动部件M以及单独地编号为104b和12 的两个弹性元件22。公共的可调节连接25利用对应的弹性元件104b和12 将两个元件 100和120连接到设置在网格上的支撑102。使可运动部件108b沿着支撑运动因此导致两个元件100和120相对于支撑102的同时调节。图lib示出了独立可调节连接形式的可调节连接22，其利用单独地编号为104b和12 的对应弹性元件22以及单独地编号为108b 和128a的运动部件M将相邻元件100和120连接到支撑102。在所示的实例中，支撑102 包括近距离的两个支撑部件102L和102R。使可运动部件108b和128a沿着支撑运动因此可以导致两个元件100、120相对于支撑102的独立调节。图12a和图12b分别示出了连接到支撑11 (在这里也编号为102b)的可调节连接件80形式的可调节连接12的实施例的顶视图和侧视图。图1 和图12b的可调节连接件80可以作为集成弹性元件和可运动部件的功能的单个设备而提供。图1 和图12b的可调节连接件80将单独地编号为IOOaUOOb和IOOc的三个元件10连接到支撑102b。支撑102b延伸通过可调节连接件80的中心90中的孔。可调节连接件80包括外部星状轮廓 81、内部星状轮廓82和弹簧元件83。内部星状轮廓82具有经由弹簧元件83将中心90连接到外部星状轮廓81的三个腿部。当可调节连接件80沿着支撑运动时，弹簧元件83因而由于关联的元件相对于支撑的角度变化而提供距离变化。而且，弹簧元件83可以适应外部星状轮廓81相对于内部星状轮廓82的一定程度的旋转，从而允许利用围绕轴91的一定程度的枢轴旋转运动进一步补偿距离。围绕轴92的另一枢轴旋转运动说明了元件IOOa与可调节连接件80之间的角位移。图13a和图1 分别示出了转台设备500形式的可替换可调节连接12的顶视图和侧视图，其仅仅使用刚性部件连接到支撑11。转台设备500包括可以围绕相应于支撑102b 的中心轴502旋转的转台502。转台502与轴502摩擦接合，以便防止其未被用户或马达操作时的意外旋转。转台设备500的转台502连接到单独地编号为IOOaUOOb和IOOc的三个元件10，这些元件也连接到网格上的相邻支撑11处的类似转台致动器500a、500b、500c。 这些元件包括光源Li、……、L3。元件100a在其端部20具有球窝接头506a，该接头经由台架(stand)508a连接到转台504。其他元件100b、IOOc类似地连接到转台504 图13a示出了台架508b、508c的相应位置。当转台502围绕轴502在方向512上旋转时，转台504 沿着轴502运动到例如图1 中示为504’的另一个位置。轴502可以例如在外部设有具有相对较大螺距的螺纹以便将旋转运动转化成沿着支撑102b的线性运动。元件IOOa的相对位置因此将改变转台的另一个位置504’与示为100a’且在图13a和图1 中用虚线表示的元件IOOa的另一个相对位置关联。转台504的旋转因此不仅改变元件IOOa相对于支撑102b的相对角度，而且也改变元件的另一个端部与球窝接头506a之间的投影距离，如利用图1 中的投影距离Al和A2所表示的。该投影距离的变化补偿相对角度的变化，并且因而仅仅利用刚性部件提供可调节连接。转台致动器500、500a、500b、500C可以利用各致动器操作，例如包括压电致动器、气动致动器或者例如对轴502作用的马达。这些致动器可以由用于精确地定位致动器以及因而元件100a、100b、IOOc的相对位置的控制器控制。如图13a中所示，转台可以例如作为圆形盘或者作为三角形元件而提供。应当理解的是，也可以应用其他的形状。图14示出了包括依照本发明的照明系统1的空间1000。照明系统1附接到空间的天花板1002。该空间中放置了桌子2和椅子4。可以改变桌子2和椅子4的位置。此外，可以改变桌子和椅子的数量，例如以便在空间为起居室时容纳访问者，或者在空间为办公室空间时提供附加的工作空间。照明系统1可以进一步连接到控制器1004，该控制器可以设置在照明系统1的外部，例如设置在天花板1002本身上，但是该控制器也可以集成到照明系统1中。控制器1004 特别地被设置成控制照明系统1，以及特别地该照明系统的不同元件上的单独的光源，或者甚至该照明系统1的单个元件上的单独的光源。照明系统1的颜色、图案形状、接通/断开状态和输出强度中的一个或多个可以是可变的并且可以由控制器控制。此外，照明系统1产生的光照分布型的颜色和图案形状中的一个或多个可以取决于传感器1006 (例如接近传感器、火灾传感器、烟雾传感器、热传感器等等)的传感器信号， 其中该传感器被设置成感测由照明系统1照射的区域上或区域中的对象，或者感测选自包括烟雾和热的组的特征，并且其中控制器1004被设置成根据该传感器信号控制照明系统1 产生的光照分布型的颜色、接通/断开状态、强度和图案形状中的一个或多个。因此，在又一个实施例中，照明系统进一步包括诸如接近传感器或烟雾传感器或热传感器等等之类的传感器，其可以设置在照明系统1的外部，但是其也可以集成到照明系统1中。术语传感器也可以指多个传感器。这样的多个传感器可以例如被设置成感测不同位置处的相同参数 (比如用户的触摸)，或者感测不同的参数(比如分别为用户的触摸和烟雾)。在附图中，为了清楚起见未示出像电缆等那样的较不相关的特征。
本领域技术人员应当理解例如在“基本上平坦的”中或者在“基本上由……组成” 中的本文的措词“基本上”。在实施例中，可以移除该修饰语基本上。在可适用的情况下，措词“基本上”也可以包括具有“完整地”、“完全地”、“全部”等等的实施例。在可适用的情况下，措词“基本上”也可以涉及90%或更高，例如95%或更高，特别地99%或更高，包括100%。 措词“包括/包含”也包括其中措词“包括/包含”表示“由……组成”的实施例。此外，本说明书和权利要求书中的措词第一、第二、第三等等用于区分相似的元件，并不一定用于描述连续的顺序或时间顺序。应当理解的是，这样使用的措词在适当情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以本文未描述或图示的其他顺序操作。本文中使用的设备尤其是在操作期间描述的。本领域技术人员应当清楚的是，本发明并不限于操作方法或者操作的设备。应当指出的是，上述实施例说明而不是限制了本发明，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求书的范围的情况下应当能够设计出许多可替换的实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记都不应当被视为对权利要求的限制。动词“包括”及其变体的使用并没有排除存在权利要求中未列出的其他元件或步骤。措词“和/或”包括关联的列出的项目中的一个或多个任意项目和所有组合。元件之前的冠词“一”并没有排除存在多个这样的元件。元件之前的冠词“该”并没有排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于经过适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的一些可以由同一硬件项来实施。在相互不同的从属权利要求中陈述特定技术措施这一事实并不意味着这些技术措施的组合不可以加以利用。
权利要求
1.一种照明系统(1)，包括可调节地连接到设置在网格上的多个支撑(11)的多个元件 (10)，-所述多个元件(10)中的每一个包括光源(Li)，-所述多个元件(10)中的每一个进一步包括至少两个可调节连接(12)，这些可调节连接将相应元件(10)连接到对应支撑(11)并且相对于对应支撑(11)可调节地定位相应元件(10)。
2.依照权利要求1的照明系统(1)，其中可调节连接(12)被设置成沿着各支撑(11)中的至少一个运动。
3.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中所述多个元件(10)中的每一个从对应元件的第一端部(20)延伸到对应元件的至少第二端部(20)，并且所述至少两个可调节连接(12)在第一端部(20)和至少第二端部(20)提供。
4.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，包括被设置用于致动相应可调节连接(12)的多个致动器(13)，所述可调节连接用于相对于对应支撑(11)可调节地定位相应元件(10)。
5.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中可调节连接(12)的至少一部分设有弹性元件(22)，该弹性元件用于在相对于对应支撑(11)可调节地定位所述相应元件(10)时补偿相应支撑(11)之间的沿着元件(10)的方向上的距离变化。
6.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中所述元件(10)是可伸长元件 (110)。
7.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中所述多个元件(10)选自包括杆(100)、框架(310)和板(200 ；210 ；300 ；320 ；400 ；410 ；420)的组。
8.依照权利要求7的照明系统，其中所述多个元件(10)的总数的至少一部分具有基本上正多边形的形状(200 ；210 ；300 ；310 ；320 ；400 ；410 ；420)。
9.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中所述多个元件中的至少两个元件(10 )连接到单个支撑(11)并且共享到该单个支撑(11)的公共的可调节连接(25 )。
10.依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)，其中所述光源包括至少一个发光二极管(LED)。
11.依照权利要求10的照明系统(1)，其中以每IOOcm2至少1个LED的密度、优选地以每IOcm2至少1个LED的密度提供LED。
12.包括依照前面的权利要求中任何一项的照明系统(1)的空间(1000)。
13.依照权利要求12的空间(1000)，其中照明系统(1)附接到该空间的天花板 (1002)。
14.一种使用依照权利要求1-11中任何一项的照明系统(1)提供光照分布型的方法， 该方法包括相对于对应支撑(11)可调节地定位所述多个元件(10)中的至少两个，并且其中优选地限定光照分布型与将所述多个元件的部分上的光源(Li)产生的光集中到多个工作区域(2，8)关联。
15.依照权利要求1-11中任何一项的照明系统(1)的用途，用于限定空间(1000)中的光照分布型。
全文摘要
本发明提供了一种照明系统(1)，该照明系统包括可调节地连接到设置在网格上的多个支撑(11)的多个元件(10)。所述多个元件(10)中的每一个包括光源(L1)。所述多个元件(10)中的每一个进一步包括至少两个可调节连接(12)。这些可调节连接(12)将相应元件(10)连接到对应支撑(11)并且相对于对应支撑(11)可调节地定位相应元件(10)。本发明进一步涉及包括这种照明系统的空间、使用这种照明系统提供光照分布型的方法以及这种照明系统用于限定空间中的光照分布型的用途。
文档编号F21S8/06GK102395828SQ201080017009
公开日2012年3月28日 申请日期2010年4月8日 优先权日2009年4月16日
发明者温特 M. 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司