[发明专利]吸音照明格板和模块化表面系统

说明书

技术领域

本发明涉及包括吸音构件、在所述吸音构件之上的光学介质以及沿着所述光学介质的第一边缘布置的第一组固态照明元件的吸音照明格板。本发明还涉及包括这样的吸音照明格板的模块化表面系统。

背景技术

在建造中，模块化表面系统被普遍用于减小建筑成本和建造时间。模块化表面系统一般允许地板、墙壁和天花板的快速建造，即使常常有降级的美学外观的折衷。这样的模块化表面系统的主要例子是可在大部分职业环境例如办公室空间中找到的垂吊式天花板。垂吊式天花板一般包括界定矩形或正方形凹部的金属或塑料网格，该凹部填充有格板或瓦以形成连续的天花板。

在这样的模块化系统例如垂吊式天花板中，一般可通过用照明单元（例如照明装置）代替一个或多个瓦来将照明集成在系统中。大部分垂吊式天花板包括照明装置，其中存在若干个荧光灯管。由于很多原因，这样的照明装置不是理想的。首先，这样的照明装置被认为在美学上使人不愉快，即突兀。其次，为了改进来自这样的照明装置的光效率，它们通常包含普遍具有抛物面形状的反射器。然而如果反射光在与模块化系统的平面成的浅角下离开照明装置，这可引起对办公室空间的占有者的炫目的光。而且，在必须抑制噪声水平的应用中，模块化表面系统的格板或瓦可能被要求吸音，前述照明装置不适合于此。

US 6367581 B1公开了天花板系统的吸音灯具。灯具包括填充有空气的腔，该腔包括在充当多孔光扩散体的微穿孔膜和吸音材料之间的光源，例如白炽灯泡。填充有空气的腔形成在腔内的驻波声场，其中可通过提高多孔扩散体、填充有空气的腔和吸音材料的声学性能来优化吸音系数。这样的灯具然而是相当庞大的。

本身已知可使用固态照明元件例如发光二极管（LED）来实现模块化表面系统的小形状因子照明格板。然而，这样的固态照明元件与白炽或荧光光源比较相当昂贵，使得存在提供包括少量固态照明元件的照明格板的期望。而且，由固态照明元件产生的热限制了照明格板的每单位面积可应用的固态照明元件的数量。

在US 2004/0070967 A1中公开了包括固态照明元件的照明格板的例子。声学发光模块包括背板、盖和在背板与盖之间延伸的刚性间隔构件，而固态照明元件（例如LED）的环放置在模块内部。这个声学发光模块的问题是光输出是不均匀的，这在美学上是使人不愉快的。而且，这个解决方案要求相对大数量的固态元件，这是昂贵的。

另一解决方案是将固态照明元件放置在照明格板的边缘处，并使用光学反射镜来产生均匀的光输出。这样的额外光学器件明显增加了照明格板的成本。在US 3752974中公开了避免这样的光学反射镜的解决方案，其中通过扩散通常提供辐射到边缘中的光的内反射的表面部分，使得撞击在被扩散区域上的至少一些光线穿过介质的相对表面被反射，且一些光线穿过一个表面被折射，来从给定厚度的边缘照明的光学介质提供均匀光照。没有扩散的在光的源周围的被清除区域被提供并通过将涂层施加在界定该被清除区域的介质的相对表面部分上而被处理。这些涂层具有比介质的折射率小的折射率，使得光通过在介质的表面之间的内反射而传递并被禁止从在被清除区域附近的介质逸出。这个被清除区域具有优选地三到四倍于光学介质的厚度的半径。来自介质的表面的因而产生的光发射在被清除区域之外实质上是均匀的。然而这个解决方案仍然相对复杂，即制造起来昂贵。

发明内容

本发明试图提供吸音照明格板，其至少在一些实施例中可产生均匀的光输出并可以用成本高效的方式被制造。

本发明进一步试图提供一种包括至少一个这样的吸音照明格板的模块化表面系统。

根据本发明的第一方面，提供了吸音照明格板，其包括吸音构件；在所述吸音构件之上的光学介质；沿着所述光学介质的第一边缘布置的第一组固态照明元件；在光学介质之上的半透明板，所述半透明板在所述光学介质之上具有不均匀半透明度。

在本申请的上下文中，光学介质可以是光可穿过其传播的任何介质，例如空气、透明材料、光波导等。

在特别优选的实施例中，所述半透明板在所述光学介质的中心区之上比起在包括所述第一边缘的所述光学介质的第一区之上，有更高的半透明度。

本发明基于下面的洞悉：通过提供具有不均匀半透明度（例如在吸音照明格板的中心中比在其边缘处更半透明）的半透明板，比起在该中心中，在光学介质中实现更高的内反射程度，使得预定义的、例如均匀的光输出可在吸音照明格板的（整个）区域之上产生，而不要求昂贵的光学元件（例如光学反射镜）。替代均匀的光输出，也可调谐半透明度以在吸音照明格板的发光表面处产生形状（例如字符或标志）。