СВЕТИЛЬНИК, СОЧЕТАЮЩИЙ ОБЩЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ И НАПРАВЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Российский патент 2014 года по МПК F21S8/00 F21K99/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к светильнику. Более конкретно, изобретение относится к светильнику, сочетающему общее освещение с направленным освещением.

Предшествующий уровень техники

Светильники, которые сочетают общее освещение с направленным освещением, известны в технике. Известны, например, устройства, которые сочетают светильник для чтения (например, на основе галогенового источника света), который направляет и фокусирует свет по существу вниз, чтобы осветить книгу, и фоновый светильник (например, свет от лампы накаливания или галогенового источника света), который направляет свет по существу вверх, в потолок, для обеспечения рассеянного фонового света. Обычно каждый источник света снабжен своим собственным осветительным устройством, при этом оба осветительных устройства могут быть объединены в один светильник. В общем, оба источника света, то есть светильник для чтения и фоновый светильник, управляются индивидуально. Например, светильник для чтения может иметь индивидуальный переключатель включено/выключено, при этом фоновый светильник может быть снабжен встроенным переключателем-регулятором света включено/выключено.

В упомянутом выше типе светильников различные источники света являются точечными источниками, означая, что освещение происходит из одной точки. Дополнительные отражатели и/или рассеиватели могут быть использованы, чтобы изменить форму светового луча. Тем не менее, профиль распределения света в каждом световом луче - луче светильника для чтения и луче фонового светильника - в целом является постоянным. Поэтому это ограничивает применение обоих источников света «единообразным освещением».

US 2008/0285281 A1 относится к устройству комбинированного освещения. Корпус установлен вертикально на основании. Флуоресцентная лампа расположена в пределах принимающего пространства корпуса. Корпус или, по меньшей мере, одна его сторона является прозрачной. В электрическом патроне, расположенном на поверхности корпуса, световой блок, содержащий светодиод, вставлен с возможностью поворота и перемещения. Переключатель выполнен на корпусе для управления состоянием включено/выключено флуоресцентной лампы и блока светодиодного светильника.

WO 2008/146232 относится к осветительному устройству, содержащему несколько источников света. Содержащее устройство имеет, по меньшей мере, частично прозрачную наружную границу, содержащую источники света и контроллер. Осветительное устройство может генерировать свет и для направленного освещения, и для общего освещения. Контроллер с процессором управляет параметрами освещения, такими как сила света, и цветовой точкой источников света. Один или более датчиков может быть выполнено для (био) физического ввода параметров, чтобы определить поведение человека (движение, голос, выбранная музыка, выражение лица) или виды активности (пробуждение, чтение, приготовление пищи, коктейль, обед). Кроме того, интенсивность и/или цвет источников света может зависеть от внешних параметров, таких как время, температура, сила света внешних источников.

Сущность изобретения

Для описания изобретения термин «направленное освещение» означает освещение, пригодное для выполнения какой-то задачи, такой как учеба, офисная работа, игра в карты и т.п. Для описания изобретения термин «общее освещение» означает освещение, пригодное для создания фонового освещения (например, непрямое освещение посредством освещения окружающих предметов, таких как потолок или стены) или декоративного освещения (например, прямой свет, имеющий дополнительное значение за счет его характерной комбинации цвета и/или формы как, например, известно из настенных декоративных светильников). В общем, направленное освещение и общее освещение квалифицируют как различное качество освещения.

Согласно изобретению, предусмотрен светильник, содержащий модуль направленного освещения для обеспечения направленного освещения и модуль общего освещения для обеспечения общего или декоративного освещения.

Светильник содержит осветительное устройство, содержащее модуль направленного освещения и модуль общего освещения, а также основание для расположения светильника в окружающей среде и для опоры осветительного устройства. Основание может быть специально приспособлено для установки на столе, установки на полу, установки на стене или установки на потолке. Осветительное устройство выполнено с возможностью перемещения по отношению к основанию. Это перемещение может быть использовано для перенаправления направленного и/или общего освещения в окружающую среду. Это перемещение также может быть использовано, чтобы динамически управлять отношением величины направленного освещения к величине общего освещения, создаваемого каждым модулем освещения. Например, световой выход светильника может составлять 100% общего освещения к 0% направленного освещения, когда осветительное устройство находится в первом положении (например, вертикальное положение для светильников, установленных на столе или на полу), и 100% направленного освещения к 0% общего освещения, когда осветительное устройство находится во втором положении (например, горизонтальное положение для светильников, установленных на столе или на полу). Для этого может быть предусмотрено средство определения положения и/или перемещения, чтобы определять положение и/или смещение осветительного устройства относительно основания и устанавливать световой выход для каждого из, по меньшей мере, одного источника направленного освещения или, по меньшей мере, одного источника общего освещения на основе положения или смещения осветительного устройства. Средство определения положения и/или смещения, такое как датчик вращения или акселерометры, на основе технологии микроэлектромеханических систем (MEMS) хорошо известны в технике и могут быть встроены в осветительное устройство. В осветительное устройство может быть встроен микропроцессор, чтобы управлять световым выходом различных источников света на основе положения и/или смещения осветительного устройства. Преимущество этого типа управления светом заключается в том, что оно создает интуитивную прямую связь между физическим взаимодействием пользователя со светильником (например, размещая осветительное устройство в положение для чтения) и требуемым световым выходом (например, создавая направленное освещение для чтения), не требуя дополнительного интерфейса для пользователя, такого как реостаты для регулирования силы света лампы и т.д. Другими словами, как только пользователь перемещает осветительное устройство из вертикального положения в горизонтальное положение, световой выход автоматически изменяется из общего/декоративного освещения в направленное освещение. Соответствие между положением осветительного устройства и типом светового выхода (то есть общим освещением, направленным освещением или их сочетанием), а также кривые перехода могут быть заданы для каждого типа светильника или могут быть конфигурируемыми или выбираемыми пользователем. Кривые перехода могут включать одну или более областей гистерезиса вокруг конкретных положений осветительной арматуры, в которых характеристики светового выхода не изменяются. Эти гистерезисные области фактически соответствуют допуску для установки требуемых положений осветительного устройства или выбора требуемого светового выхода пользователем. Например, гистерезис угла поворота в около ±10 градусов вокруг положения осветительного устройства для 100% направленного освещения облегчает пользователю установку этого состояния света и, возможно, направление светового выхода в пределах границ угла поворота в ±10 градусов, не влияя на величину или тип светового выхода.

Согласно предпочтительному варианту осуществления модуль направленного освещения содержит, по меньшей мере, один точечный источник света, при этом модуль общего освещения содержит, по меньшей мере, один поверхностный источник света. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления модуль направленного освещения содержит СИД (светоизлучающий диодный источник света), при этом модуль общего освещения содержит ОСИД (органический светоизлучающий диодный источник света).

Переключение светильника включено/выключено может быть выполнено независимо от положения или перемещения осветительного устройства, например, посредством использования независимого датчика приближения, расположенного на основании или на осветительном устройстве для управления включено/выключено светильником посредством хлопков, или может быть встроено в управление положением или перемещением осветительного устройства в этом, например, конкретном положении, называемом исходное положение, или может быть связано с выключенным состоянием светильника. В последнем случае светильник может включаться автоматически, когда осветительное устройство перемещается из своего исходного положения. Также исходное положение может быть выполнено с гистерезисом, чтобы создать некоторый допуск в управлении светильником.

Осветительное устройство может иметь внешний вид в форме пластины, например, средняя толщина конструкции которого значительно меньше, чем средняя длина и ширина. Эта пластина далее может быть названа «световой пластиной». В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения световая пластина значительно больше в длине, чем в ширине, то есть аспект отношения средней длины к средней ширине световой пластины значительно выше чем 1:1, предпочтительно выше чем 5:1 и более предпочтительно выше чем 10:1.

Световая пластина может быть непосредственно соединена с основанием светильника посредством шарнира, позволяющего световой пластине поворачиваться вокруг точки поворота, или может быть опосредованно соединена с основанием светильника посредством промежуточного элемента, такого как кронштейн. В последнем случае световая пластина может быть присоединена с возможностью поворота к одному концу кронштейна, тогда как другой конец кронштейна может быть сам по себе присоединен, с возможностью поворота или жестко, к основанию.

Преимущество осветительного устройства в форме пластины заключается в том, что осветительное устройство включает в себя, по меньшей мере, одну, по существу, плоскую поверхность и, по меньшей мере, одну окружающую кромку, в которую могут быть встроены один или более источников света. Возможны различные варианты конструкции, причем каждый обеспечивает различную комбинацию светового выхода. Например, пластина позволяет встроить множество источников направленного освещения вдоль кромки пластины и/или множество источников общего освещения встроить в плоскую поверхность пластины. Более конкретно, общее освещение, например, может быть создано из линейной группы индивидуально управляемых квадратных ОСИД источников света, встроенных в поверхность пластины, причем каждый ОСИД имеет, по существу, размер, равный ширине световой пластины. Направленное освещение, например, может быть создано из линейной группы индивидуально управляемых светоизлучающих диодов (СИД), встроенных в кромку пластины или в противоположную поверхность пластины общего освещения. Также может быть использовано множество групп органических светоизлучающих диодных (ОСИД) или светоизлучающих диодных (СИД) источников света. Группа источников света обеспечивает целый диапазон различных статических/динамических световых эффектов, добавленных к направленному освещению и/или общему освещению. Примером статического светового эффекта может быть световой луч, создающий линейный градиент светового выхода от темного к светлому через световую пластину слева направо. Примером динамического светового эффекта может быть световой луч, создающий проходящий через световую пластину слева направо свет или имитацию облачного неба, перемещающегося по световой пластине. Динамические световые конфигурации предпочтительно могут быть встроены только для модуля общего освещения. Микропроцессор может быть использован для управления всеми отдельными источниками света, чтобы создавать соответствующий световой эффект. Микропроцессор предпочтительно встроен в осветительную арматуру в форме пластины. Могут существовать различные пути осуществления пользователем взаимодействия для выбора или активации конкретного светового эффекта. В одном примере может быть использован пользовательский интерфейс, который встроен в световую пластину. Этот пользовательский интерфейс может быть основан на сенсорной панели, которая встроена в световое лезвие, датчике приближения, который встроен в кромку пластины или на конце одной из групп источников света. Управляя сенсорной панелью или хлопая в области, соседней с датчиком приближения, можно сообщать микропроцессору о переключении на разные световые эффекты или на цикл с набором заранее сконфигурированных световых эффектов. В другом примере взаимодействие пользователя может быть задано путем использования беспроводной связи с микропроцессором для управления световыми эффектами, создаваемыми источниками света.

Дополнительный аспект изобретения включает в себя использование цветного света в общем освещении и/или в направленном освещении. Например, общее освещение может включать в себя некоторое количество красного цвета (для снятия напряжения), тогда как направленное освещение может включать в себя некоторое количество голубого цвета (для усиления фокусировки). Технология органического светоизлучающего диода (ОСИД) очень хорошо подходит для создания цветного света, например, путем использования расположенных одна над другой структур ОСИД с колориметрической системой "красный-зеленый-синий" (RGB), которые выполнены также с возможностью управления цветом, вслед за интенсивностью. В технологии СИД, устройства СИД с колориметрической системой "красный-зеленый-синий" могут быть использованы, возможно, в дополнение к белым СИД, для создания группы источников света. Цвет общего освещения и/или направленного освещения может быть постоянным или управляемым пользователем. В технике известны различные пути управления цветом и связанные с этим пользовательские интерфейсы. Одним примером является кольцо смены цвета, используемое в светильниках Philips LivingColors, для интуитивного удаленного управления создаваемым цветом света.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 изображает настольный или напольный светильник согласно настоящему изобретению;

фиг.2 изображает настенный светильник согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показан настольный или напольный светильник 1 согласно настоящему изобретению. Светильник содержит основание 2 для расположения светильника на столе или на полу и осветительное устройство 4 в форме пластины. Осветительное устройство 4 соединено с возможностью поворота с кронштейном 3, который сам по себе соединен с возможностью поворота с основанием 2. Как показано на фиг. 1А-1С, осветительное устройство 4 может быть повернуто относительно кронштейна 3. Осветительное устройство 4 содержит группу из ОСИД источников 5 света, встроенных в поверхность осветительного устройства 4 в форме пластины. Показанное на фиг.1С осветительное устройство 4 также содержит группу СИД источников 6 света, встроенных в противоположную поверхность осветительного устройства 4 в форме пластины. Когда осветительное устройство 4 находится по существу в вертикальном положении (показанном на фиг.1А), светильник создает эффект «только общего освещения» от группы ОСИД источников света. Когда осветительное устройство находится в по существу горизонтальном положении (показанном на фиг.1С), светильник создает эффект «только направленного освещения» от группы ОСИД источников света. Переход от «только общего освещения» к «только направленному освещению» может быть линейным с помощью угла поворота осветительного устройства 4, но также может быть и не линейным. В одном примере, и только учитывая поворот осветительного устройства 4 между 0 градусов и 90 градусами, световой эффект «только общее освещение» поддерживается, пока осветительное устройство поворачивается на 45 градусов, после чего общее освещение постепенно превращается в направленное освещение. Световой эффект «только направленное освещение» может быть достигнут, когда угол поворота составляет 80 градусов и выше.

Подобным образом на фиг.2 показан настенный светильник 11 согласно настоящему изобретению. Он содержит основание 12 для установки светильника на стене и осветительное устройство 14 в форме пластины. Осветительное устройство 14 соединено с возможностью поворота с кронштейном 13, который сам по себе соединен с возможностью поворота с основанием 12. Как показано на фиг. 2А-2С, осветительное устройство 14 может быть повернуто относительно кронштейна 13 и/или относительно основания 12. Осветительное устройство 14 содержит группу ОСИД источников света 15, встроенных в поверхность осветительного устройства 14 в форме пластины. Показанное на фиг.2С осветительное устройство 14 также содержит группу СИД источников 16 света, встроенных в кромку, предпочтительно в обращенную вниз кромку, осветительного устройства 14 в форме пластины. Когда осветительное устройство 14 находится в положении, по существу расположенном на одной линии с основанием 12 и кронштейном 13, то есть по существу расположено напротив стены (проиллюстрировано на фиг.1А), светильник создает эффект «только общее освещение» от группы ОСИД источников света. Когда осветительное устройство перемещается от стены (показано на фиг.1), светильник создает эффект «только направленное освещение» от группы СИД источников света. Переход от «только общего освещения» к «только направленному освещению» может быть линейным с углом поворота осветительного устройства 14 относительно основания 12, фактически относительно стены, но может быть также нелинейным. В одном примере эффект «направленного освещения» может быть создан, когда осветительное устройство 14 перемещается в положение интервала от 75 градусов до 115 градусов относительно основания 12, то есть перпендикулярно к основанию 12, включая интервал допуска ±15 градусов.

Как показано на фиг.2С, осветительное устройство 14 может иметь многочисленные группы источников света для создания эффекта общего освещения. В показанном варианте осуществления настоящего изобретения осветительное устройство 14 включает в себя группу ОСИД источников света 15 (в совокупности показано 18 ОСИД), встроенных в первую поверхность осветительного устройства 14 в форме пластины, и группу боковых светоизлучающих направляющих 17 (в совокупности показано 3 световых направляющих), встроенных в противоположную поверхность осветительного устройства 14 в форме пластины. Каждая световая направляющая, например, может быть оптически соединена с СИД источником света на одном из его концов. Вариант осуществления настоящего изобретения по фиг.2 иллюстрирует возможную комбинацию декоративного освещения, созданного группой ОСИД, обращенных от стены, и фонового освещения, созданного группой направляющих света, обращенных к стене. Сочетание эффекта декоративного и фонового освещения может быть активным, когда осветительное устройство 14 перемещается по существу параллельно основанию 12 (включая, например, интервал допуска ±15 градусов поворота).

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светильниках, сочетающих общее освещение с направленным. Техническим результатом является повышение качества освещения. Светильник (1) содержит основание (2, 12), осветительное устройство (4, 14), включающее модуль (6, 16) направленного освещения со светодиодами и модуль (5, 15) общего освещения, содержащий органические светодиоды, датчик поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания (2, 12) и процессор управления светом. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Светильник (1), содержащий
основание (2, 12) для расположения светильника в окружающей среде и для опоры осветительного устройства (4, 14),
осветительное устройство (4, 14), содержащее модуль (6, 16) направленного освещения для обеспечения направленного освещения и модуль (5, 15) общего освещения для обеспечения общего или декоративного освещения, при этом осветительное устройство (4, 14) выполнено с возможностью перемещения относительно основания (2, 12),
датчик для обнаружения, по меньшей мере, одного из: поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания (2, 12),
и процессор для управления светом, выходящим из модуля (6, 16) направленного освещения, и светом, выходящим из модуля (5, 15) общего освещения, на основе выходного сигнала от датчика.

2. Светильник (1) по п.1, в котором модуль (6, 16) направленного освещения содержит, по меньшей мере, один точечный источник света, при этом модуль общего освещения (5, 15) содержит, по меньшей мере, один поверхностный источник света.

3. Светильник (1) по п.2, в котором, по меньшей мере, один точечный источник света является светоизлучающим диодом (СИД), при этом, по меньшей мере, один поверхностный источник света является органическим светоизлучающим диодом (ОСИД).

4. Светильник (1) по п.3, в котором модуль (6, 16) направленного освещения содержит группу СИД источников света, при этом модуль общего освещения (5, 15) содержит группу ОСИД источников света, при этом каждый источник света является индивидуально управляемым.

5. Светильник (1) по любому из пп.1-4, в котором светильник дополнительно имеет исходное положение для автоматического выключения светильника (1).

6. Светильник (1) по п.5, в котором исходное положение является заданным положением осветительного устройства (4, 14) относительно основания (2, 12), при этом светильник (1) выполнен с возможностью автоматического выключения, когда находится в исходном положении, и автоматического включения, когда выходит из этого положения.

7. Способ освещения окружающей среды, содержащий этапы, на которых
предусматривают светильник, имеющий основание для расположения светильника в окружающей среде и осветительное устройство для опоры, по меньшей мере, одного модуля направленного освещения и, по меньшей мере, одного модуля общего освещения;
определяют, по меньшей мере, одно из: поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания; и
управляют световым выходом из, по меньшей мере, одного модуля направленного освещения и световым выходом из, по меньшей мере, одного модуля общего освещения, на основе определенного поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором управляют отношением выхода направленного освещения к выходу общего освещения на основе определенных поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания.

9. Способ по п.7 или 8, дополнительно содержащий этапы, на которых:
сравнивают определенный поворот, перемещение или положение осветительного устройства относительно основания с заданным положением осветительного устройства, соответствующим исходному положению светильника, и
выключают светильник, когда осветительное устройство перемещается в заданное положение, и включают светильник, когда осветительное устройство перемещается из заданного положения.