照明系统的制作方法
【专利摘要】本公开的实施方式涉及一种照明系统，包括：第一层，具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，以及从所述第一表面延伸至所述第二表面的至少一个通孔；以及至少一个光源，被安排成使得在从所述第二表面到所述第一表面的方向上提供通过至少部分的所述通孔的光。通过使用根据本公开的实施例，可以使得照明系统的牢固性或透光率得以提高。
【专利说明】
照明系统
【技术领域】
[0001]本公开的实施方式涉及照明系统，更具体而言涉及应用于诸如建筑物的天花板、墙壁、地板之类的壁或面的照明系统。
【背景技术】
[0002]本领域中已知多种应用于壁或天花板的照明系统。
[0003]一种应用于壁或天花板的典型照明系统包括位于嵌入于石膏板中的空腔中的光源，石膏板的表面上覆盖有诸如壁纸或石膏之类的覆盖物。光源发出的光经过空腔照射到薄的壁纸或石膏的背面，继而透过壁纸或石膏出射。这类照明系统具有两类主要问题:其一是光的出射率较低，这是因为石膏或壁纸的透光性较弱，一般而言仅有0.5%至30%的出射率；另一问题是由于石膏板中的空腔的存在导致牢固性较差，例如，当儿童出于好奇心戳墙壁上的发光点时，由于薄的壁纸下方是空腔，导致壁纸容易被戳破，并且使得光源暴露。
实用新型内容
[0004]鉴于上述内容，本公开的实施例旨在提供一种至少克服上述技术问题中的至少一部分的照明设备。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种照明系统，包括:第一层，具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，以及从所述第一表面延伸至所述第二表面的至少一个通孔；以及至少一个光源，被安排成使得在从所述第二表面到所述第一表面的方向上提供通过至少部分的所述通孔的光。
[0006]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括位于所述通孔中的透镜，具有光入射表面和光出射表面，其中所述至少一个光源的光从所述光入射表面入射并且从所述光出射表面出射，并且所述透镜的光出射表面与所述第一层的所述第一表面平齐。
[0007]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括位于所述通孔中的光反射器，所述光反射器具有内反射壁，所述内反射壁的截面在从所述第二表面到所述第一表面的方向上逐渐增大。
[0008]根据本公开的一个实施例，所述光反射器的内反射壁为截头棱锥或截头圆锥的侧面。
[0009]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括位于所述光反射器中的透镜，所述透镜具有光入射表面和光出射表面，并且所述透镜与所述内反射壁适配，其中所述至少一个光源的光从所述光入射表面入射并且从所述光出射表面出射，并且所述透镜的光出射表面与所述第一层的所述第一表面平齐。
[0010]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括:第二层，与所述第一表面相接触，所述第二层是壁纸层或乳胶层。
[0011]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括:第三层，与所述第二表面相接触，其中所述至少一个光源位于所述第三层和所述透镜之间。
[0012]根据本公开的一个实施例，所述至少一个光源至少部分地位于所述第三层中。
[0013]根据本公开的一个实施例，照明系统还包括第四层，位于所述第一层和所述第二层之间，并且所述第四层具有用于使光出射的出光孔以及用于遮挡光出射的剩余部分。
[0014]根据本公开的一个实施例，所述照明系统是嵌入式照明系统。
[0015]通过使用根据本公开的实施例的照明系统，可以使得光的出射率更好或使得照明系统更为牢固。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]参考如下附图和描述可以更好地理解本公开。图中的部件并不必须按比例，相反，重点放在了图示本公开的原理上。此外，在图中，相同的参考号指代对应的部分。在附图中:
[0017]图1示出了根据本公开的照明系统的一个应用场景的示意图；
[0018]图2示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；
[0019]图3示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；
[0020]图4示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；
[0021]图5示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；
[0022]图6示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；
[0023]图7示出了根据一个实施例的照明系统的示意图；以及
[0024]图8示出了根据图7中所示的第四层的平面图。
【具体实施方式】
[0025]在下文描述中阐述某些具体细节以便提供对本公开的主题内容的各种方面的透彻理解。然而在不具有这些具体细节的情形下仍然可以实现本公开的主题内容。在一些实例中，尚未具体描述形成与表面贴装技术关联的结构的公知结构和方法，以免模糊对本公开内容的其它方面的描述。
[0026]除非上下文另有要求，否则在说明书和所附权利要求书全文中，词语“包括”将解释成开放式包含意义，也就是说，解释为“包括但不限于”。
[0027]在本说明书全文中引用“一个实施例”或者“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或者特性包含于至少一个实施例中。因此，在本说明书全文中各处出现表达“在一个实施例中”或者“在实施例中”未必都是指相同方面。另外，可以在本公开内容的一个或者多个方面中以任何适当方式组合特定特征、结构或者特性。
[0028]现在参见图1，图1示出了根据本公开的照明系统的应用场景的一个典型示例。例如，图1示出了建筑物内的一个房间，房间中间放置一张桌子，房间的墙壁和天花板上设置有多个根据本公开的照明系统10，多个照明系统10分别发射出光线11以对室内进行照亮。
[0029]参见图2，图2示出了例如图1中所示的场景中的照明系统10的一个实施例。例如，照明系统10包括具有第一表面2201和与第一表面2201相对的第二表面2202的第一层22，第一层22中内嵌有至少一个空腔13。每个空腔13可以从第一表面2201延伸至第二表面2202，并且每个空腔13中具有至少一个光源。光源可以包括至少一个LED12。至少一个LED12发出的光11在从第二表面2202到第一表面2201的方向上经由空腔13入射到第二层21的背表面，并且其中的一部分光穿透第二层21出射。入射到第一表面2201的光中的大部分被反射回第一层22的侧壁和第三层23的与空腔13相交的表面部分，这导致光出射效率较低。
[0030]为了解决或缓解这一问题，在本公开的图2中所示的示例中，在第一层22的空腔13的侧壁上设置反射层，或将第一层22的空腔13的侧壁形成为反射侧壁，这使得光反射回诸如壁纸之类的第二层21的背表面以提供光的出射率。优选地，第三层23的与空腔13相交的表面部分也具有反射层或被设置为反射表面。
[0031]在光源包括多个不同颜色的LED12的情形下，可以在LED12前方设置混光元件。此夕卜，光源包括多个不同颜色的LED12的情形下，也可以使多个不同颜色的LED12受控以在不同的时间显示不同的颜色，从而用户在照明系统工作时可以看到不同颜色的背景光以获得进一步的美观效果。虽然在图2中空腔13的截面示出为矩形，但是本领域技术人员可以理解，空腔13可以为其它形状，例如梯形，其中第二表面2202与梯形截面相交的线短于第一表面2201与梯形截面相交的线。可选地，从第一表面2201到第二表面2202的距离较短，这样在第二层21具有一定程度的弹性的情形下，第二层21在受力时引起的最大纵向(与第一表面2201垂直的方向)形变可以等于第一表面2201和第二表面2202之间的距离，并且此时第二层21并不破裂，之后在第二层21不再受力时，第二层21可以恢复原状。换言之，第二层21的等于第一表面2201和第二表面2202之间的距离的最大弹性形变不使第二层21破裂。因此，第一表面2201和第二表面2202之间的较短的距离(其等于上述的最大纵向弹性形变)可以减小第二层21被戳破的概率。可选地，空腔13与第二层21相交的表面面积较小，这也可以减小第二层被戳破的概率，例如该表面面积可以小于手指与壁纸的接触面积，这样手指施加的力可以通过第一层22传递，并且第二层21的与空腔13接触的部分受力所致的形变较小，因此，这也可以减小第二层21被戳破的概率。。
[0032]在图2的示例中，第一层22可以例如是干板，诸如石膏板、吸声板、中密度纤维板、工程设计的木板等。第二层21可以例如是壁纸、乳胶层等。第三层23可以例如是中密度纤维板、木板等。以上举例仅是示例，而非限制。在本公开的各个实施例中，第一层22、第二层21和第三层23可以由相同材料制成，也可以由不同材料制成。
[0033]在图2的示例中，第一层22、第二层21和第三层23可以通过粘合剂粘合在一起，或通过其它机械连接方式固定在一起。
[0034]现在参见图3，图3示出了根据公开的一个实施例的照明系统10，其与图2所示的实施例相似。下面将主要叙述与图2所示的实施例不相同的部分。
[0035]如上所述，与图2中所示的矩形截面空腔不同，图3中提供了梯形空腔。此外，在图3中所示的示例中空腔13位置处设置有透镜16，并且透镜16的光出射表面与第一层22的第一表面2201平齐。可选地，透镜16的形状与第一层22中的空腔形状相匹配。透镜16可以由透光材料制成，例如，聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。对于出于好奇心的碰戳而言，诸如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯之类的材料的硬度足以防止诸如壁纸之类的第二层被戳破。优选地，透镜16的材料的硬度与第一层22的材料的硬度尽可能一致，以防止第二层21被触碰时产生的形变导致的美观效果不佳。本领域技术人员可以理解，对于硬度的要求并非必需。光源包括至少一个LED12和用于支撑LED并且为LED提供电信号的印刷电路板(PCB)14。如图3所示，PCB14位于第三层23中，并且PCB14的表面与第三层23的表面平齐。LED12位于PCB14的表面上，LED 12发出的光线11经过透镜16入射到第二层21的背表面。如上针对图2所述的那样，第一层22的侧壁221是反射表面，这可以提高光出射率。
[0036]本领域技术人员可以理解，包含LED12和PCB14的光源可以位于第三层23中，其中LED12的光出射表面可以与第二表面2202平齐，或位于第二表面2202之上或之下。
[0037]本领域技术人员可以理解，第二层的侧壁221也可以不是反射表面。作为补偿，透镜16的侧壁表面可以是反射表面。
[0038]现在参见图4，图4示出了根据本公开的另一实施例的照明系统10。与图2和图3所不的实施例一样，照明系统10具有第一层22、第二层21和第三层23。
[0039]与图3中所示的照明系统10相比，图4中的照明系统10的不同之处在于，包括LED 12和支撑LED12并且为其供电的PCB14的光源整体位于第三层23中，其中LED12的光出射表面与第二表面2202平齐。本领域技术人员可以理解，包括LED12和PCB14的光源可以位于第二层中，其中PCB14的底表面与第二表面2202平齐。或者，光源的一部分可以位于第三层23中，而另一部分位于第二层21中，如图3所示。换言之，至少一个光源位于第三层和透镜之间。
[0040]现在参见图5，图5示出了根据本公开的另一实施例的照明系统10。与图2-图4所不的实施例一样，照明系统10具有第一层22、第二层21和第三层23。
[0041]在图5所示的实施例中，第一层22中具有矩形截面的空腔，照明系统10还具有光反射器15,光反射器15的外形与第一层22中的空腔的侧壁相匹配。如图5所不,光反射器15是倒置的杯状体，杯状体的外壁与空腔侧壁相匹配，杯状体的内反射壁151为截头圆锥形状，从而内反射壁的截面在从第二表面2202到第一表面2201的方向上逐渐增大。透镜16的外壁与光反射器15的内反射壁相匹配，并且透镜16的光出射表面与第一层22的第一表面2201平齐。本领域技术人员可以理解，截头圆锥仅是示例，而非限制。例如，内反射壁也可以是截头棱锥的形状。光从LED12入射进透镜16，并继而到达第二层21的背表面，其中一部分光经过第二层21出射，另一部分反射到内反射壁151，并经由内反射壁151再次反射回第二层21的背表面。反射器15例如可以由聚碳酸酯制成，反射器15的内反射壁151对于波长范围在400nm至700nm内的光可以具有大于90%的反射率。本领域技术人员可以理解，反射器15本身可以是不具有反射性的，而是在反射器15的内反射壁上涂覆一层光反射材料。
[0042]现在参见图6，图6示出了根据本公开的另一实施例的照明系统10。与图2-图5所不的实施例一样，照明系统10具有第一层22、第二层21和第三层23。
[0043]与图5中所示的照明系统10相比，图6中的照明系统10的不同之处在于，包括LED12和支撑LED12并且为其供电的PCB14的光源整体位于第三层23中，其中LED12的光出射表面与第二表面2202平齐。本领域技术人员可以理解，包括LED12和PCB14的光源可以位于第二层中，其中PCB14的底表面与第二表面2202平齐。或者，光源的一部分可以位于第三层23中，而另一部分位于第二层21中，如图3所示。换言之，至少一个光源位于第三层和透镜之间。
[0044]现在参见图7，图7示出了根据本公开的另一实施例的照明系统10。与图2-图6所不的实施例一样，照明系统10具有第一层22、第二层21和第三层23。
[0045]与之前所述的实施例不同，图7中所示的实施例还具有位于第一层22和第二层之间的第四层，第四层包括第一部分171和第二部分172。图8示出了图7中所示的第四层的平面图。第一部分171为不透光材料，第二部分172可以为出光孔或者透光层，例如由透明的聚碳酸酯制成。当第四层较薄时，第四层可以位于透镜16的与第一层22的表面平齐的表面上，这不会导致层厚的明显增加，亦不会影响从外部看到诸如壁纸之类的第二层21的美观效果。当第四层具有一定厚度时，第四层与透镜16的总厚度与第一层22的厚度基本相同。换言之，位于透镜16上的第四层的与第二层21接触的表面与第一层22的与第二层21接触的表面平齐。当照明系统10工作时，通过第二层21显现特定形状的光，例如如图8所示的星形。
[0046]概括而言，由于根据本公开的一些实施例中具有用于填充空腔并用于支撑诸如壁纸之类的第二层的透镜，或者由于空腔的尺寸被设计的较小，因此可以减小诸如壁纸之类的第二层被戳破的概率。此外，由于在根据本公开的一些实施例中设置有光反射器或在第二层的侧壁上设置有发射材料，因此可以增加照明系统10的透光率。
[0047]本领域技术人员可以理解，上面针对图2-图8所示的照明系统的特征所描述的内容可以由本领域技术人员根据实际需要自由选择以组合使用，而非仅限于单独使用。
[0048]虽然已经参考若干【具体实施方式】描述了本公开，但是应该理解，本公开并不限于所公开的【具体实施方式】。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。
【权利要求】
1.一种照明系统(10)，其特征在于，包括: 第一层(22),具有第一表面(2201)、与所述第一表面相对的第二表面(2202),以及从所述第一表面(2201)延伸至所述第二表面的至少一个通孔；以及 至少一个光源，被安排成使得在从所述第二表面(2202)到所述第一表面(2201)的方向上提供通过至少部分的所述通孔的光。
2.根据权利要求1所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括位于所述通孔中的透镜(16),具有光入射表面和光出射表面，其中所述至少一个光源的光从所述光入射表面入射并且从所述光出射表面出射，并且所述透镜(16)的光出射表面与所述第一层(22)的所述第一表面(2201)平齐。
3.根据权利要求1所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括位于所述通孔中的光反射器(15)，所述光反射器(15)具有内反射壁，所述内反射壁的截面在从所述第二表面到所述第一表面的方向上逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的照明系统(10)，其特征在于，其中所述光反射器(15)的内反射壁为截头棱锥或截头圆锥的侧面。
5.根据权利要求3所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括位于所述光反射器(15)中的透镜(16)，所述透镜(16)具有光入射表面和光出射表面，并且所述透镜(16)与所述内反射壁适配，其中所述至少一个光源的光从所述光入射表面入射并且从所述光出射表面出射，并且所述透镜(16)的光出射表面与所述第一层(22)的所述第一表面(2201)平齐。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括:第二层(21)，与所述第一表面相接触，所述第二层(21)是壁纸层或乳胶层。
7.根据权利要求2或5所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括:第三层(23)，与所述第二表面相接触，其中所述至少一个光源位于所述第三层(23)和所述透镜(16)之间。
8.根据权利要求7所述的照明系统(10)，其特征在于，所述至少一个光源至少部分地位于所述第三层(23)中。
9.根据权利要求6所述的照明系统(10)，其特征在于，还包括第四层，位于所述第一层和所述第二层之间，并且所述第四层具有用于使光出射的出光孔以及用于遮挡光出射的剩余部分。
10.根据权利要求1-5任意一个所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统是嵌入式照明系统。
【文档编号】F21V3/04GK204187423SQ201420286528
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】孙曰俊, O·艾娃诺娃, M·梅森, P·J·M·卡斯特斯 申请人:皇家飞利浦有限公司