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CN103635739B - 用于模块照明系统的照明模块 - Google Patents

用于模块照明系统的照明模块 Download PDF

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CN103635739B CN201280032385.9A CN201280032385A CN103635739B CN 103635739 B CN103635739 B CN 103635739B CN 201280032385 A CN201280032385 A CN 201280032385A CN 103635739 B CN103635739 B CN 103635739B
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Abstract

本发明涉及一种照明模块(20a，20b，20c)、模块照明系统(2)和制造这样的照明模块的方法。照明模块包括：具有中心部分(24)和外沿(22)的板(21)，外沿(22)适配于耦合到另一照明模块的板的外沿；以及多个光源(23)，布置于板使得与外沿邻近的节距大于与中心部分邻近的节距。本发明有利之处在于它能够实现其亮度分布被感知为更均匀的模块照明系统。可以减少在板的光源之间的节距而又减少感知在邻近照明模块之间的任何暗区域为照射中断(或者不连续)。

Description

用于模块照明系统的照明模块
技术领域
本发明大体上涉及模块照明系统领域。具体而言，本发明提供一种照明模块和制造照明模块的方法。
背景技术
模块照明系统可以用来提供定制的照明。可以变化照明模块数目及其组件以提供某个期望的照射。在这样的照明模块中，光源、比如发光二极管(LED)的矩阵布置于板处而在光源之间有一定节距。可以定义节距为在光源之间从中心到中心的距离。节距越小并且越恒定，则从照明模块提供更连续照射。利用更小节距，光源在从照明模块的更短距离查看时看来如同单个光源(而不是若干分离照明点)。
在US2010/0123380中公开LED光源的模块结构的示例。LED布置于电路板上为正六边形，其中每两个相邻LED之间距离相等，从而LED光源的模块结构提供了均匀照射。
发明内容
本发明的目的是提供一种对以上提到的技术和现有技术的改进替代。更具体而言，本发明的目的是提供一种具有均匀性提高的亮度分布的模块照明系统。
本发明的这些和其它目的借助一种具有在独立权利要求中限定的特征的、用于模块照明系统的照明模块和制造该照明模块的方法来实现。本发明的优选实施例以从属权利要求为特征。
因此，根据本发明的第一方面，提供一种用于模块照明系统的照明模块。照明模块包括：具有中心部分和外沿的板，外沿适配于耦合到另一照明模块的板的外沿；以及多个光源，布置于板上使得与外沿邻近的节距大于与中心部分邻近的节距。
根据本发明的第二方面，提供一种制造用于模块照明系统的照明模块的方法。该方法包括以下步骤：提供具有中心部分和外沿的板，外沿适配于耦合到模块照明系统中的另一照明模块的板的外沿；并且在板上布置多个光源使得与外沿邻近的节距大于与中心部分邻近的节距。
在本申请中，术语“节距”意味着在光源的中心到邻近光源(即下一相邻光源)的中心的距离、即在两个邻近(相邻)光源之间的中心到中心距离。
由于光源不会被感知为单个照明点，故期望减少在光源之间的节距，由此提供更连续/均匀照射。例如节距可以如5mm一样小，其中已经在距照明模块的小距离也会感知照射为连续。一种评估照明模块的均匀性的方式是在放置于照明模块前面的扩散器的表面测量峰-峰波动(该波动是亮度变化)。使光源近似于点源，在节距为5mm时，峰-峰波动在扩散器位于距光源7mm时已经少于1％。也就是说，如果扩散器位于光源前面的至少7mm的距离处，则将感知扩散器发射的光为连续。节距越大，需要越大距离以获得连续照射。
本发明基于如下认识：减少布置在照明模块的板上的光源之间的节距(即提供具有很小节距的照明模块)具有如下缺点，该缺点为在装配于模块照明系统中(即多个照明模块相互接近组装)时，暗区域在两个相邻照明模块之间可见，因为在两个分离邻近(相邻)板上布置的两个邻近(相邻)光源之间的距离大于在板上的节距。由于对板的最小爬电和间隙距离以及制造容差的要求，可以多么地接近外沿而布置光源的限制产生在板之间的这一相对大节距。
本发明基于如下思想，该思想为具有小节距(即减少在板上的节距)而同时通过提供平滑节距变化来减少这样的暗区域的可视影响。通过将与外沿邻近的光源布置成比与中心部分邻近的光源具有更大的节距(更稀疏)来获得这样的改进。因此，提供从板间的(不可避免的)大节距到朝着板的中心部分的更小节距的平滑过渡。
本发明的照明模块有利之处在于它能够实现其亮度分布被感知为更均匀的模块照明系统。可以减少在板的光源之间的节距而减少感知在邻近照明模块之间的任何暗区域为照度中断(或者不连续)。在将照明模块放在一起时提供几乎无缝照射，因此平滑了跨越模块照明系统的照度梯度变化。因而将从更短观看距离将模块照明系统感知为单个连续光源。
在本发明的一个实施例中，光源可以布置于板上使得节距沿从中心部分朝着外沿的方向逐渐增加。因此，在与模块照明系统中的另一照明模块相邻装配时，跨越模块照明系统进一步平滑节距分布，由此模块照明系统的照度分布将被感知为更均匀。
根据本发明的一个实施例，在位于板的外沿附近的光源之间的节距可以匹配(并且优选地略微小于)在位于与外沿最近的光源和另一照明模块的位于与另一照明模块的外沿最近的光源之间的节距/距离(即邻近板上的邻近光源之间的节距)。术语“匹配”意味着两个节距基本上相同。换而言之，在板的外沿附近的光源之间的节距可以优选地等于或者略小于2倍从外沿到与外沿最近的光源的距离。因此，模块照明系统的最大节距可以由可鉴于爬电和间隙距离以及制造容差而装配光源的外沿的最小可能距离确定。
在本发明的一个实施例中，光源可以根据正弦变化而分布于板。因此，节距可以如同正弦函数变化，该正弦函数在两个照明模块之间的边界具有它的最大值(即最大节距)并且在板的中心部分具有它的最小值(即最小解决)，这进一步有助于平滑跨越模块照明系统的节距分布变化，因此获得更均匀照度分布的外观。
在本发明的一个实施例中，光源可以布置成从外沿朝着板的相对外沿延伸的线，由此模块照明系统获得几乎无缝线的外观。备选地，光源可以遍布在板上(即覆盖几乎整个板或者布置成2D图案)、由此提供模块照明系统的几乎无缝照明表面。
根据本发明的一个实施例，光源可以是LED，这有利之处在于可以使LED为小，从而可以获得更小节距。
根据本发明的第三方面，提供一种模块照明系统。模块照明系统包括至少两个照明模块，其中根据本发明的第一方面限定每个照明模块。
本发明的更多目的、特征和优点将在研究以下具体实施方式、附图和所附权利要求中变得清楚。本领域技术人员认识到可以组合本发明的不同特征以产生除了以下描述的实施例之外的实施例。具体而言，将理解针对模块照明系统描述的各种实施例都可与如根据本发明的第二方面限定的方法组合。
附图说明
将参照附图，通过本发明的优选实施例的以下示例以及非限制的具体描述更好地理解本发明的以上以及附加目的、特征和优点，在附图中：
图1示出现有技术模块照明系统；
图2示出根据本发明的一个实施例的模块照明系统；并且
图3示出根据本发明的一个实施例的另一模块照明系统。
所有图为示意、未必按比例并且一般仅示出为了阐明本发明所必需的部分，其中可以省略或者仅暗示其它部分。
具体实施方式
参照图1，将描述本领域已知的模块照明系统。图1示出包括照明模块10a、10b和10c的模块照明系统1。每个照明模块10a、10b和10c包括板11，在该板上用恒定小节距布置光源13(即在光源之间的恒定小距离)。照明模块10a、10b和10c的光源13一起形成线。由于对最小爬电(creepage)和间隙距离以及制造容差的需求，光源13必须布置在距板11的外沿12的预定最小距离处。如图1中所示，这一所需最小距离引起光源13形成的线的不连续。因此，获得照射梯度的相对大变化，而暗区域(即无光发射区域)将在照明模块10a、10b和10c之间可见。
现在转向图2，将描述本发明的一个实施例。图2示出包括照明模块20a、20b和20c的模块照明系统2。每个照明模块20a、20b和20c包括板21、例如包括印刷电路板(PCB)，该板具有中心(或者中间)部分24和外沿22，这些外沿适于耦合到其它照明模块20a、20b和20c的外沿22。另外，光源23、优选为LED布置(或者装配)于每个板21。例如光源23可以在每个板21布置成线，从而它们跨越模块照明系统2一起形成线(如图2中所示)。光源23布置于板21，从而与外沿22邻近的(在光源23之间的)节距大于与板21的中心部分24邻近的(在光源23之间的)节距。优选地，布置光源23使得节距逐渐朝着外沿22增加并且朝着中心部分24减少。如图2中所示，节距可以跨模块照明系统2如正弦函数变化，其中最大节距定位于板21之间并且最小节距定位于板21的中心部分24之间。结果，提供板21之间的(不可避免的)较大节距与较小节距之间的逐渐过渡，从而减少从模块照明系统2输出的照射的不连续的外观。
如在比较中可见，图2中所示模块照明系统2的节距分布的变化更平滑并且提供比图1中所示现有技术照明系统1的节距分布的变化更均匀的照度分布的外观。在图1中所示模块照明系统1中获得的照射梯度的相对大变化比在图2中所示模块照明系统2中获得的经平滑的分布更可见。
现在将参照图3描述本发明的另一实施例。图3示出包括多个照明模块30a-30f的模块照明系统3。每个照明模块30a-30f包括板31，该板具有中心部分34和外沿32，这些外沿适于耦合到模块照明系统3中的其它照明模块的外沿32。布置光源33使得它们散布于板31并且由此(至少几乎)覆盖板31。另外，布置光源33使得与外沿32邻近的(在光源33之间的)节距大于与中心部分32邻近的(在光源33之间的)节距。换而言之，光源33朝着外沿32比光源33朝着中心部分34更稀疏地布置。因而照明模块30a-30f一起形成几乎无缝的照射表面而有在板31之间的(不可避免的)较大节距与在板31的中间的较小节距之间的逐渐过渡。
尽管已经描述具体实施例，但是本领域技术人员将理解在所附权利要求限定的范围内可设想各种修改和改变。
例如模块照明系统可以包括任何数目的照明模块，并且可以用任何希望的方式(即几何形状)将照明模块耦合在一起。
另外，光源可以以具有任何形状的任何图案布置于板，其中节距朝着外沿比朝着中心部分更大。

Claims (8)

1.一种模块照明系统(2，3)，包括至少两个照明模块(20a，20b，20c，30a-30f)，每个照明模块包括：
-具有中心部分(24，34)和外沿(22，32)的板(21，31)，所述外沿(22，32)适配于耦合到另一照明模块的所述板的所述外沿；
其特征在于，
-所述每个照明模块还包括多个光源(23，33)，布置于所述板上，使得与所述外沿邻近的节距大于与所述中心部分邻近的节距，并且使得与所述外沿邻近的节距等于或者略小于从所述外沿到与所述外沿最近的光源的距离的两倍，其中所述节距指代两个相邻光源之间的中心到中心距离。
2.根据权利要求1所述的模块照明系统，其中所述光源布置于所述板上使得所述节距沿从所述中心部分朝着所述外沿的方向逐渐增加。
3.根据权利要求1所述的模块照明系统，其中在位于所述板的所述外沿附近的光源之间的所述节距匹配在位于与所述外沿最近的所述光源和所述另一照明模块的、位于与所述另一照明模块的所述外沿最近的所述光源之间的节距/距离。
4.根据权利要求1所述的模块照明系统，其中所述光源根据正弦变化而分布于所述板上。
5.根据权利要求1所述的模块照明系统，其中所述光源布置成从外沿朝着所述板的相对外沿延伸的线。
6.根据权利要求1所述的模块照明系统，其中所述光源遍布于所述板上。
7.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的模块照明系统，其中所述光源是发光二极管。
8.一种制造包括至少两个照明模块(20a，20b，20c，30a-30f)的模块照明系统的方法，所述方法包括以下步骤：
-向每个照明模块提供具有中心部分和外沿的板，所述外沿适配于耦合到所述模块照明系统中的另一照明模块的板的外沿；
其特征在于，
-所述方法还包括针对所述每个照明模块在所述板上布置多个光源，使得与所述外沿邻近的节距大于与所述中心部分邻近的节距并且使得与所述外沿邻近的节距等于或者略小于从所述外沿到与所述外沿最近的光源的距离的两倍的步骤，其中所述节距指代两个相邻光源之间的中心到中心距离。
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