СВЕТОИЗЛУЧАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ С ПРОЗРАЧНОЙ ЯЧЕИСТОЙ ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЙ ПАНЕЛЬЮ
LIGHT-EMITTING PANEL WITH TRANSPARENT CELLULAR SUPPORT PANEL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к светоизлучающим панелям.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Например, в офисной обстановке различные типы относительно жестких панелей используются для различных целей. Например, панели используются как разделительная стенка или акустическая (звукопоглощающая) плитка. К обеспечению таких и других панелей, таких как светоизлучающие панели, также может быть добавлена функциональность. Такая функциональность может, например, включать общее освещение и контролируемую конфиденциальность для конференц-залов и др.
JP-2008/214966 раскрывает светоизлучающую панель, содержащую основное тело, изготовленное из прозрачного материала, который также образует несколько проходящих в продольном направлении ребер, так что сквозные отверстия образованы по всей длине панели. Осветительное устройство вставляется через сквозные отверстия от края панели, чтобы осветить ребра вдоль плоскости светоизлучающей панели.
Светоизлучающая панель в соответствии с JP-2008/214966 обеспечивает освещение. Там, однако, по-видимому, есть возможность для совершенствования, например, равномерности излучаемого света светоизлучающей панелью. Также, по-видимому, есть возможность для совершенствования исходя из стоимости и механической стабильности светоизлучающей панели.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом вышеупомянутых и других недостатков предшествующего уровня техники основной задачей настоящего изобретения является создание улучшенной светоизлучающей панели.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается светоизлучающая панель, содержащая: первый панельный лист, первый панельный лист является оптически прозрачным; второй панельный лист; и ячеистую поддерживающую панель, расположенную между первым панельным листом и вторым панельным листом, ячеистая поддерживающая панель содержит оптически прозрачные ячейки стенок, образующие множество трубчатых каналов, проходящих от первого панельного листа в направлении второго панельного листа, причём светоизлучающая панель дополнительно содержит двумерный массив источников света, содержащий множество источников света, каждый из которых выполнен с возможностью излучать свет в по меньшей мере один из трубчатых каналов ячеистой поддерживающей панели.
Источники света в двумерном массиве источников света могут быть преимущественно твердотельными источниками света. Твердотельные источники света - это источники света, в которых свет генерируется за счет рекомбинации электронов и дырок. Примеры твердотельных источников света включают в себя СИДы (LED) и полупроводниковые лазеры.
Термин «оптически прозрачный» следует понимать в значении «позволяет, по меньшей мере, часть падающего света передать», и включает в себя «полностью» прозрачный, а также частично прозрачный (полупрозрачный). Кроме того, оптически прозрачный лист или стенка могут содержать участки, которые являются оптически прозрачными, и другие участки, которые не прозрачные. Например, следует понимать, что узорная панель листа с участками, которые являются оптически прозрачными, и другими участками, которые являются не прозрачными, является оптически прозрачным панельным листом.
Кроме того, ячеистая поддерживающая панель может быть по существу плоской структурой, а двумерный массив источников света может определять плоскость, которая по существу параллельна с ячеистой поддерживающей панелью. Кроме того, двумерный источник света может проходить через двумерную область, которая по существу соответствует светоизлучающей области светоизлучающей панели.
Настоящее изобретение основано на понимании того, что экономически эффективная светоизлучающая панель с полезными светоизлучающими и механическими свойствами может быть достигнута путем добавления двумерного массива источников света к панели, образованной ячеистой поддерживающей панелью, расположенной между прозрачными покровными слоями.
Следует отметить, что массив источников света не должен быть упорядоченным массивом, но предпочтительно может быть беспорядочный массив.
Ячеистая поддерживающая панель и покровные слои обеспечивают легкую и структурно прочную панель, в то время как двумерный массив источников света добавляет функцию светоизлучения на панель. Трубчатые каналы, определенные оптически прозрачными ячейками стенок ячеистой поддерживающей панели, взаимодействуют со светом, излучаемым источниками света в трубчатые каналы, для уменьшения возникновения бликов и обеспечения более равномерного выхода света, чем в известных решениях.
Трубчатые каналы могут преимущественно иметь гладкую поверхность. В этом случае лучи, испускаемые определенным источником света, которые попадают на боковую стенку канала, будут частично отражены из-за отражения Френеля. Оставшаяся часть будет передаваться этой боковой стенке. Для зрителя отраженный луч, по-видимому, возникает из другого места. Другими словами, чем больше отражений от боковых стенок, тем большая сетка дискретных источников света, по-видимому, будет сглаживаться.
Двумерный массив источников света может быть прикреплен к трубчатой опорной панели непосредственно либо через один из первых и вторых панельных листов.
Предпочтительно, двумерный массив источников света может быть выполнен как структура решеточного типа. В такой структуре, это не листовой носитель для источников света. Это означает, что свет и, где это применимо, воздух могут проходить через двумерный массив источников света. Более того, это обеспечивает снижение стоимости, так как не требуется большая площадь печатной платы.
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, двумерный массив источников света может быть решеткой СИДов, которая прикреплена к первой стороне ячеистой поддерживающей панели, СИДы расположены излучать свет в трубчатые каналы ячеистой поддерживающей панели так, что свет, излучаемый СИДами, проходит от первой стороны ко второй стороне ячеистой поддерживающей панели, противоположной первой стороне.
В различных вариантах осуществления светоизлучающей панели в соответствии с настоящим изобретением, двумерный массив источников света может содержать множество металлических проводов, образовывающих сетку с узлами, и множество твердотельных источников света, таких как СИДы, каждый из которых расположен на соответствующем одном из узлов и электрически и механически соединен с двумя соседними металлическими проводами из множества металлических проводов. Металлические провода могут, кроме того, быть непересекающимися металлическими проводами, что обеспечивается для удобства в управлении твердотельными источниками света с использованием небольшого количества разъемов, что еще больше добавляет к экономической эффективности светоизлучающей панели в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Для обеспечения звукопоглощающей функциональности светоизлучающей панели по меньшей мере один из первого панельного листа и второго панельного листа может содержать множество сквозных отверстий, таких, что отражение падающих звуковых волн уменьшается.
Кроме того, второй панельный лист может быть оптически прозрачным. В таких вариантах осуществления светоизлучающая панель, по меньшей мере, частично оптически прозрачна, что позволяет использовать светоизлучающую панель как, например, «светящиеся» полупрозрачные стенки для ячеек, как стенки разделения между столами или как конфиденциальные окна (больше конфиденциальности, когда источники света, такие как СИДы, включены).
В различных вариантах осуществления светоизлучающей панели в соответствии с настоящим изобретением, множество источников света может содержать первый набор источников света, расположенных излучать свет в направлении первого панельного листа и второй набор источников света расположенных излучать свет в направлении второго панельного листа. Таким образом, излучение света с обеих (противоположных) сторон светоизлучающей панели может удобно быть обеспечено.
Альтернативно, или в дополнение, светоизлучающая панель может содержать первый двумерный массив источников света, содержащий множество источников света, расположенных излучать свет посредством трубчатых каналов в направлении первого панельного листа, и второй двумерный массив, расположенный излучать свет посредством трубчатых каналов в направлении второго панельного листа.
В соответствии с различными вариантами осуществления светоизлучающей панели, кроме того, двумерный массив источников света может быть расположен между первым панельным листом и вторым панельным листом. Это может быть предпочтительным, так как источники света предоставляется некоторая защита первым панельным листом и/или вторым панельным листом. Тем не менее, двумерный массив источников света может альтернативно быть предусмотрен на внешней стороне первого (или второго) панельного листа.
Более того, второй панельный лист может содержать первый оптически прозрачный слой и второй слой, и двумерный массив источников света может быть расположен между первым оптически прозрачным слоем и вторым слоем. Это может дополнительно облегчить производство светоизлучающей панели и снизить риск повреждения двумерного массива источников света в процессе изготовления или использования светоизлучающей панели. Второй слой второго панельного листа может быть или может не быть оптически прозрачным. Первый панельный лист может быть изготовлен таким образом, чтобы обеспечить излучение света с обеих сторон светоизлучающей панели.
Первый оптически прозрачный слой и второй слой могут, например, быть ламинированы вместе с двумерным массивом источников света, расположенным между ними.
В соответствии с различными вариантами осуществления, кроме того, светоизлучающая панель может содержать первую ячеистую поддерживающую панель, содержащую оптически прозрачные ячеечные стенки и вторую ячеистую поддерживающую панель, содержащую оптически прозрачные ячеечные стенки, а двумерный массив источников света может быть расположен между первой ячеистой поддерживающей панелью и второй ячеистой поддерживающей панелью. В этих вариантах осуществления двумерный массив источников света хорошо защищен и видимость двумерного массива источников света в его выключенном состоянии может быть снижена. Эти варианты осуществления могут предпочтительно быть скомбинированы с вариантами осуществления, где двумерный массив источников света содержит первый набор источников света, расположенный излучать свет по направлению к первому панельному листу, и второй набор источников света, расположенный излучать свет по направлению ко второму панельному листу.
В вариантах осуществления светоизлучающей панели в соответствии с настоящим изобретением, каждый из источников света может быть сконфигурирован излучать свет вдоль оптической оси, наклоненной к стенке соответствующего одного из трубчатых каналов. Это может также уменьшить возникновение бликов и может быть достигнуто, например, наклоном источников света и/или использованием источников света, которые испускают свет под углом. Такие источники света могут быть обеспечены, например, использованием бокового излучения твердотельных источников света и/или использованием источников света с первичной оптикой, которая направляет свет вдоль такой наклонной оптической оси.
Для обеспечения хорошей однородности и уменьшения бликов света, излучаемого светоизлучающей панелью, среднее расстояние между соседними источниками света в двумерном массиве источников света может быть предпочтительно меньше чем 50 мм.
Согласно различным вариантам осуществления, оптически прозрачные ячеечные стенки ячеистой поддерживающей панели могут предпочтительно быть изогнуты в поперечном сечении ячеистой поддерживающей панели параллельно к первому панельному листу. Другими словами, трубчатые каналы, определенные оптически прозрачными ячеечными стенками могут иметь непрямоугольное сечение. В соответствии с одним примерным вариантом осуществления, трубчатые каналы могут иметь, по существу, круглое поперечное сечение. Благодаря использованию изогнутых ячеистых стенок блики могут быть уменьшены по сравнению со случаем с прямыми ячеечными стенками. Оптически прозрачные ячеечные стенки также могут быть изогнуты в поперечном сечении, перпендикулярном к первому панельному листу. Ожидается, что это в дальнейшем улучшит фильтрацию источников света и, следовательно, уменьшит блики.
В различных вариантах осуществления, кроме того, по меньшей мере один из первого панельного листа и второго панельного листа может содержать материал, преобразовывающий длину волны, такой как органические или неорганические люминофоры. В этом случае источники света в массиве источников света (такие как СИДы) могут излучать свет в синей части видимого спектра. Часть этого синего света преобразуется люминофорами в желтый свет. Остальная часть синего света в сочетании с желтым светом воспримется зрителем как белый свет. Поведение рассеяния слоя, содержащего люминофор, и других дополнительных слоев, которые имеют диффузный эффект рассеяния, может быть настроено таким образом, чтобы снизить видимость источников света.
Конечно, комбинация источников света, излучающих различные цвета, может быть использована. Также разные области светоизлучающей панели могут иметь различные люминофорные материалы, такие как для создания световых эффектов или световых узоров.
Более того, по меньшей мере один из первого панельного листа и второго панельного листа может быть микроструктурированным для формирования света, выходящего от источников света. Такие микроструктуры могут, например, быть использованы, чтобы направить свет, излучаемый светоизлучающей панелью в нужном направлении, чтобы дополнительно уменьшить блики и/или обеспечить другие световые эффекты или световые узоры. Более того, микроструктуры могут быть одинаковыми по всей площади светоизлучающей панели или они могут быть локализованы и в совмещении с каналами или в совмещении с источниками света или и то и другое. Разные области светоизлучающей панели могут иметь различные микроструктурированные узоры, чтобы создавать более сложные световые эффекты или световые узоры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие в настоящее время предпочтительные варианты осуществления изобретения, на которых:
Фиг.1 схематически показывает пример применения светоизлучающей панели в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, в виде разделительной перегородки для разделения областей в офисном пространстве;
Фиг.2 представляет собой схематический вид части светоизлучающей панели с фиг.1;
Фиг.3 представляет собой схематический вид сбоку светоизлучающей панели с фиг.2; и
Фиг. 4a-4d представляют собой схематические виды сбоку различных дополнительных вариантов осуществления светоизлучающей панели с фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В нижеследующем описании, настоящее изобретение в основном описано со ссылкой на светоизлучающую панель, используемую в качестве разделительной перегородки, в которой двумерный массив источников света обеспечивается в виде решётки с множеством металлических проводов, определяющих сетку с узлами и множеством СИДов, каждый из которых расположен на соответствующем одном из узлов и электрически и механически соединен с двумя соседними металлическими проводами.
Следует, однако, отметить, что это никоим образом не ограничивает объем изобретения, которому в равной степени применимы, например, светоизлучающая панель, использованная для любых других целей, например, потолочная плитка, настенная плитка или отдельно стоящая акустическая плитка. Кроме того, двумерный массив источников света может вместо этого быть на основе другого носителя, такого как открытая структура, образованная из полос гибкой или жесткой печатной платы. Более того, многие другие конфигурации трубчатых каналов, чем по существу цилиндрические каналы на чертежах, возможны и могут быть предпочтительны. Например, трубчатые каналы могут иметь в целом прямоугольное поперечное сечение и/или могут быть более или менее неправильной формы.
Фиг.1 схематически иллюстрирует примерное приложение для вариантов осуществления светоизлучающей панели 1 в соответствии с настоящим изобретением в виде разделительной перегородки, расположенной разделять офисное помещение на две отдельные рабочие зоны 2а-b. Светоизлучающая панель 1 может быть предназначена дополнять общее освещение по крайней мере одной рабочей зоны 2а-b и может быть управляема между установками освещения, например, включать в себя установку «конфиденциальности», где излучение света предотвращает или, по крайней мере, мешает обзору через светоизлучающую панель 1.
Со ссылкой на фиг.2, которая представляет собой схематический вид части варианта осуществления светоизлучающей панели 1 с фиг.1, светоизлучающая панель 1 содержит ячеистую поддерживающую структуру 10, оптически прозрачный первый панельный лист 11 и оптически прозрачный второй панельный лист 12. Ячеистая поддерживающая структура 10 расположена между первым панельным листом 11 и вторым панельным листом 12 и содержит оптически прозрачные ячеечные стенки 13, которые определяют множество трубчатых, в данном случае по существу цилиндрических, каналов 14, проходящих от первого панельного листа 11 в направлении второго панельного листа 12.
Как схематично показано на фиг.2, светоизлучающая панель 1 дополнительно содержит первый двумерный массив источников света, здесь в виде первой СИДной сетки 15, и второй двумерный массив источников света, здесь в виде второй СИДной сетки 16.
Первая СИДная сетка 15 (а также вторая СИДная сетка 16) выполнена в виде решётки из металлических проводов 17а-с с первым набором СИДов 18а-b электрически и механически соединенном с соседними первым 17а и вторым 17b металлическими проводами и второй набор СИДов 19а-b электрически и механически соединенный с соседним вторым 17b и третьим 17с металлическими проводами. Таким образом, применение напряжения между, например, первым 17а и третьим 17с металлическими проводами даст результат в свете, излучаемом СИДами 18а-b, подключенными между первым 17а и вторым 17b металлическими проводами, а также СИДами 19а-b, соединенными между вторым 17b и третьим металлическими проводами 17с. Следует отметить, вышеупомянутое является упрощенным описанием части первой СИДной сетки 15 (второй СИД сетки 16), и что СИДная сетка 15, в реальном применении, обычно содержит несколько дополнительных металлических проводов и большее количество СИДов, соединенных с соседними металлическими проводами. Функция и реализация такой СИДной сетки должна, однако, быть весьма незатейливой для специалистов в данной области техники на основании описания, представленного выше.
Кроме того, как также схематически показано на фиг.2, каждый из первого панельного листа 11 и второго панельного листа 12 перфорирован через отверстия 20 для достижения акустического демпфирования.
В этом примерном варианте осуществления первая СИДная сетка 15 встроена в первом панельном листе 11 и вторая СИДная сетка 16 встроена во втором панельном листе 12. Это будет описано более подробно ниже со ссылкой на фиг.3, которая представляет собой вид поперечного сечения светоизлучающей панели 1 по фиг.2.
Со ссылкой на фиг.3, каждый из первого панельного листа 11 и второго панельного листа 12 содержит пару слоев, между которыми первую СИДную сетку 15 и вторую СИДную сетку 16, соответственно, ламинируют. Первый панельный лист 11, таким образом, включает в себя (второй панельный лист сконфигурирован таким же образом) первый оптически прозрачный слой 21 и второй оптически прозрачный слой 22, и первую СИДную сетку 15, расположенную между первым оптически прозрачным слоем 21 и вторым оптически прозрачным слоем 22. Первый 21 и второй 22 оптически прозрачные слои ламинируют вместе так, чтобы сформировался композитный панельный лист, в котором защищена первая СИДная сетка 15. СИДы 18а-с в первой СИДной сетке 15 расположены так, чтобы излучать свет в трубчатые каналы 14 ячеистой поддерживающей панели 10, то есть вправо на фиг.3, а СИДы второй СИДной сетки 16 также расположены излучать свет в трубчатые каналы ячеистой поддерживающей панели 10, то есть влево на фиг.3.
Некоторые дополнительные примеры вариантов осуществления светоизлучающей панели 1 по фиг.1 будут теперь описаны со ссылкой на фиг.4а-d. Описание обеспечивается в основном с точки зрения различий между вариантом осуществления показанном на фиг.2 и 3 и вариантами осуществления, которые схематически показаны на фиг.4а-d, соответственно.
В варианте осуществления по фиг.4a светоизлучающая панель 1 включает в себя одну СИДную сетку 24, которая прикреплена к наружной стороне первого панельного листа 11 вместо того, чтобы быть интегрированной в первый панельный лист 11.
Светоизлучающая панель 1 в соответствии с вариантом осуществления по фиг.4b содержит первую 15 и вторую 16 СИДные сетки, которые прикреплены к внутренней части (сторона, обращенная к ячеистой поддерживающей структуре 10) первого 11 и второго 12 панельных листов соответственно.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг.4c, СИДы в СИДной сетке 15 наклонены так, что оптические оси СИДов стали наклонены в направлении соответствующих стенок 13 канала.
Наконец, в соответствии с вариантом осуществления по фиг.4d, светоизлучающая панель 1 содержит первую ячеистую поддерживающую панель 25 и вторую ячеистую поддерживающую панель 26, расположенные между первым 11 и вторым 12 панельными листами. Между первой 25 и второй 26 ячеистыми поддерживающими панелями установлена СИДная сетка 27. Как схематично показано на фиг.4d, СИДная сетка 27 включает в себя первый набор 28 СИДов, расположенных излучать свет через каналы первой ячеистой поддерживающей панели 25, и второй набор 29 СИДов, расположенных излучать свет через каналы второй ячеистой поддерживающей панели 26.
Кроме того, вариации, раскрытые вариантами осуществления, могут быть поняты и осуществлены специалистом в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения, при изучении чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. Например, один или оба из первого и второго панельных листов могут быть микроструктурированными и/или могут быть покрыты материалом с преобразованием длины волны, таким как органические или неорганические люминофоры. Более того, любой один или оба из первого панельного листа и второго панельного листа могут быть частично отражающими, например, имеющими узор с участками, которые пропускают свет, и участками, которые отражают свет. Это может улучшить однородность света, излучаемого светоизлучающей панелью.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы. Тот факт, что определенные меры изложены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано с выгодой.