1.本发明涉及一种灯具和一种包括多个所述灯具的照明系统。
背景技术：2.在办公室中，需要满足办公室合规性规定的灯具。例如，办公室合规性指示眩光、效率、舒适度等特征，仅次于其他规格。典型地，眩光由统一眩光值（ugr）值和l65值指示，该ugr值对于办公室通常应为19或更小，l65值即在屏幕角度》 = 65度（垂直于办公室天花板）时直接可见的灯具部件的最大亮度，更多细节参见欧洲标准en12464-1和cie117-1995。还期望/要求灯具以指定的最小效率提供最小水平的照明，该特征由光输出比（lor）定义。
3.例如在办公室中，照明的舒适度变得越来越重要。照明舒适度涉及最低照明水平，以及灯具的发光部分对人的眩光和干扰水平，并且优选地应该尽可能低。为此，在办公室中提供一般环境照明的已知灯具安装在办公室的天花板处，并且配备有光学器件和屏幕，以均匀地分布所产生的光，将所产生的光引导到特定的方向上，并且在特定的角度范围内保护人们免受灯具的高亮度部分的直接观察。典型地，这些光学器件包括设有光学结构的光学板，该光学结构包括光学元件的图案。看起来，对于已知的灯具，当所述灯具同时提供足够舒适的照明时，不能实现所有上述要求的组合。此外，已知灯具具有以下缺点：它们的光学板相对昂贵，难以制造，并且经常导致在这些灯具下行走的人分心。因此，期望制造一种高效的办公室灯具，其有成本效益，可以满足常规的办公室合规性规定，并且还提供舒适的照明。
4.us20100026703公开了一种发光组件，该发光组件包括光源，该光源被配置成照射平行布置的光导板和光学板的堆叠。
技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种如开篇段落中所述类型的灯具，其中至少一个缺点被抵消。为此，本发明的灯具包括：平行透光板的堆叠，包括光导板和光学板，其中光导板包括由圆周边缘壁连接的第一和第二主光导表面，并且在操作中由led进行边缘照明，主光导表面中的至少一个配备有光外耦合结构，该光外耦合结构包括在x方向上以大体上恒定的第一间距p1和在垂直于x方向的y方向上以大体上恒定的第一间距p1a布置的光外耦合元件，光学板包括第一和第二主光学表面，第一主光学表面面向第二主光导表面，并且第一和第二主光学表面中只有一个设置有包括以大体上恒定的第二间距p2布置的光学元件的光学结构，其中第二主光导表面和第一主光学表面在垂直于主光导表面的方向上间隔开间距s，其中s在0
ꢀ‑ꢀ
25 mm（优选为5
ꢀ‑ꢀ
9 mm）的范围内，其中p1、p1a和p2在1
ꢀ‑ꢀ
7 mm（优选1.5
ꢀ‑ꢀ
6 mm）的范围内，并且p1和p1a分别与p2
的比率在0.5
ꢀ–ꢀ
2（优选0.8
ꢀ‑ꢀ
1.25）的范围内，即0.5≤p1/p2、p1a/p2≤2，优选0.8≤p1/p2、p1a/p2≤1.25，更优选p1/p2、p1a/p2基本上相等（即p1/p2、p1a/p2=1）。
6.光导也被称为第一光学板或简称为第一级，并且光学板也被称为第二光学板或简称为第二级。第一间距p1（也称为p1x）与x方向上的第一间距p1（或p1x）和垂直于x方向的y方向上的第一间距p1a（也可称为p1y）都相关。p1可以不同于p1a或者可以等于p1a。其中在描述中，讨论仅涉及p1，p1可被认为包括p1和p1a两者。
7.发明人发现，具有如上所述的板和光学元件的构造和布置的灯具提供了吸引人的3d moir
é
效应。由于光外耦合结构和光学结构的堆叠布置（即实际上是所述结构的叠加），并且由于光外耦合结构的外耦合元件和光学结构的光学元件的布置的相互布置，获得了所述moir
é
效应。通过布置的变化（例如通过间距s的变化），以及通过节距比p1/p2的变化，可以控制moir
é
效应。结果是，灯具可以被给予吸引人的外观，并且同时灯具对人的干扰是可接受的低。特定的构造特征进一步使得灯具的（如沿着垂直于第二主光导表面的轴测量的）高度可以被限制到最大20 mm，从而致使甚至灯具更加吸引人，并且原则上适合用作嵌入式、表面安装式或悬挂式灯具。在本发明的上下文中，表述“大体上恒定”意味着特定值周围的
±
10%的范围。
8.看起来，特别是像光导板的外耦合结构和光学板的光学结构的相似性这样的特征确定了所获得的moir
é
效应的吸引力。所述相似性通常涉及相应的外耦合元件和光学元件的布置以及它们相应的间距p1和p2，p1和p2不应该相互偏离太多，即0.5≤p1/p2≤2。此外，看起来，外耦合结构和光学结构之间的间距确定了所观察到的moir
é
效应的深度和大小。通过在给定范围内改变这些特征，可以调节所获得的moir
é
效应的效果。
9.优选地，第一级结构（外耦合元件）彼此相距某个距离，如果没有，则期望的moir
é
效应将最终消失。第二级结构优选地彼此靠近，以便最好地控制眩光。对于第二级，所有的结构彼此紧密对齐，以便这些结构提供最佳的moir
é
效应。此外，如果任何一个结构变得太浅，则moir
é
效应最终将对人眼不可见。典型地，第二主光导表面和第一主光学表面之间的间距s与光导表面上的外耦合元件的第一间距p1相关，即0.5*p1≤s≤4*p1，优选地1*p1≤s≤2*p1。通常，光导和/或光学板由透明材料制成，例如聚碳酸酯（pc）或聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）；但是其他透明材料也是可能的，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚乙烯（pe）和聚丙烯（pp）。
10.该灯具可以具有以下特征：外耦合元件和光学元件根据八边形布置（即每个元件被八个相邻元件围绕，大体上/优选地全部位于相同的距离）、六边形布置（即每个元件被六个相邻元件围绕，大体上/优选地全部位于相同的距离）、正方形或矩形布置（立方体，即每个元件具有四个相邻元件，优选地全部位于相同的距离）、或三角形布置（即，所有元件被三个相邻元件围绕，优选地全部位于相同的距离）中的至少一种将外耦合元件和光学元件布置在2d布置中，这是用于布置外耦合元件和光学元件的便利方式。这些布置的组合是可能的，例如六边形和三角形布置的组合以及八边形和正方形布置的组合。这些布置是优选的，因为它们在吸引力方面提供了改进的3d效果，并且因为它们可以被布置成形成封闭的镶嵌（tessellated）表面。此外，设置有这种外耦合元件或光学元件的布置的透明板可以经由挤压和压花工艺相对容易地制造。在光学板上，光学元件优选地被尺寸为使得它们相互接触并形成封闭表面，以获得进一步改善的光束整形效果，因为没有光在没有被光学元件整形
的情况下可以传播通过光学板。
11.该灯具可以具有以下特征：外耦合元件的布置和光学元件的布置具有围绕垂直于第二主光导表面的轴a的相互旋转位置，对于外耦合元件和光学元件的六边形布置，以基本上30度的角度α相互旋转，对于外耦合元件和光学元件的正方形/矩形布置，以基本上45度的角度α相互旋转，并且对于外耦合元件和光学元件的三角形布置，以基本上90度的角度α相互旋转。看起来，除了前述特征之外，所述布置的相互旋转位置的所述特征在相当大的程度上确定了所获得的moir
é
效应的吸引力。
12.特别是根据各种布置的给定角度范围的相互定向布置，提供了高度赞赏的3d moir
é
效应。当光学元件和光导元件都是以六边形布置，并且以30度的角度α相互旋转时，可以获得所期望的moir
é
效应的最佳结果。然而，外耦合元件和光学元件也有可能布置在不同的布置中，例如，外耦合元件是以六边形布置的并且光学元件是正方形布置的，或者反之亦然。在本发明的上下文中，表述“基本上”意味着在特定角度周围小于
±
5%（例如2%）的范围。
13.用公式表示，其可以总结如下：旋转角度α为（360
°
/边）*0.5。对于各种棱锥形状，则应用以下公式：三角形
ꢀ→ꢀ
边= 3
ꢀ→ꢀ
旋转角度α为120 * 0.5 = 60
°
；正方形
ꢀ→ꢀ
边= 4
ꢀ→ꢀ
旋转角度α为90 * 0.5 = 45
°
；六边形
ꢀ→ꢀ
边= 6
ꢀ→ꢀ
旋转角度为60 * 0.5 = 30
°
；与三角形组合的六边形，例如bwf diamond，从实验中看出，尽管三角形需要α= 60
°
的旋转，但是用α= 30
°
的旋转可以获得良好的3d效果；八边形
ꢀ→ꢀ
边= 8
ꢀ→ꢀ
旋转角度α为45 *0.5=22.5
°
，但是如果使用八边形元素，则镶嵌表面总是八边形元素和矩形/正方形元素的组合。对于矩形/正方形，需要45
°
的旋转角度α，但在α= 22.5
°
的情况下仍获得了良好的效果。因此，为了进一步改善moir
é
效应，不仅间距而且布置也是重要的。优选地，为了最佳的3d效果而不分散moir
é
效应，第一级和第二级两者的布置需要具有相似或相同的布置，但是这种布置应该以它们不同相（即相互旋转）的方式相互旋转，如上所指示。
14.该灯具可以具有以下特征：外耦合结构仅设置在第一主光导表面上，并且光学结构仅设置在第二主光学表面上。发明人发现，具有这些特定构造特征的灯具是有吸引力的，提供舒适的照明，并且可以满足办公室关于ugr、l65和lor的照明要求。外耦合元件和光学元件可以是锯齿状的或突出的。然而，看起来当光学元件是突出的，并且要么外耦合元件是锯齿状的并设置在第一主光导表面上、要么外耦合元件是突出的并设置在第二主光导表面上时，照明的舒适度甚至得到进一步改善。然而，锯齿状的外耦合元件优于突出的外耦合元件，因为制造具有锯齿状的外耦合元件的光导板比制造具有突出的外耦合元件的光导板更容易且更精确。替代地或附加地，外耦合结构可以包括外耦合元件，该外耦合元件被具体化为实际上平坦的元件，即，在光导板的任一侧或两侧上的非突出或非锯齿状元件（例如印刷点或蚀刻点）。
15.该灯具可以具有以下特征：外耦合元件和光学元件具有圆锥状的形状，优选地是圆形圆锥或者4刻面或6刻面圆锥。看起来，然后关于参数（如ugr、l65和lor）的组合结果被进一步改进。如果这种积极效果与光学元件的圆锥具有100-120度（优选103-110度）范围内的顶角、以及外耦合元件的圆锥具有60-140度（优选70-90度）范围内的顶角的可选特征相
组合，则这种积极效果甚至得到进一步改善。看起来，通过改变圆锥状的形状和顶角的特征，可以改变和控制ugr、l65和lor参数。这种变化可以基本上独立于所获得的moir
é
效应而获得。棱锥或圆锥也可以具体化为截顶棱锥或圆锥，通过虚拟延伸棱锥或圆锥的刻面或圆周壁（也称为棱锥或圆锥的（多个）侧壁），虚拟顶部形成为具有60-140度（优选70-90度）范围内的虚拟顶角。优选地，截顶棱锥或圆锥被具体化为使得截头部分（truncation）稍微变圆，即其中该圆形具有例如大约0.5 mm的半径r。这致使具有这种外耦合结构的光导板可易于以相对便宜的方式经由挤压制造，即成本大约是公知的jungbecker的mlo板的25%，该mlo板的制造需要热压花。
16.简而言之，由灯具获得的moir
é
效应主要由光导板和光学板之间的相互间距以及由外耦合元件和光学元件的（相互）布置来确定，而由灯具获得的ugr、l65和lor主要由外耦合元件和光学元件两者的形状来确定。
17.该灯具可以具有以下特征：透明板具有矩形形状，该矩形形状具有两个相对的短边缘壁并具有两个相对的长边缘壁作为矩形形状的周界，其中led布置在至少一个长边缘壁处。在这种led沿长边缘壁布置的灯具的构造中，光进入光导传播的最大距离基本上仅在短边缘壁的长度上。这使得能够更容易地控制从光导向光学板发出的光的均匀光输出，并且从而控制光学板整个表面上光输出的均匀性。当灯具具有可选特征时，控制以及由此获得的光输出的均匀性甚至被进一步改善，该可选特征是led被布置在两个长边缘壁处，并且其中外耦合元件具有突出的尺寸和/或锯齿状的深度，该突出的尺寸和/或锯齿状的深度在横向于长边缘壁的方向上，在从长边缘壁到光导板的（长）中心线的基本上整个距离上逐渐增加。随着离led距离的增加，外耦合元件的尺寸和/或深度的增加改善了来自光导的光的外耦合的均匀性。
18.该灯具可以具有以下特征：在光导板和光学板之间中提供漫射体，其中漫射度在10-30%的范围内。因为光从光导中耦合出来主要只发生在定位外耦合元件的位置，所以灯具的发光表面（即光学板）可能示出斑点，这通常被认为是不期望的、并且可能干扰期望的moir
é
效应。提供所述漫射体以降低moir
é
效应出现斑点和失真的风险。通过漫射的程度和漫射体离光学板的距离，斑点和moir
é
效应都可以被调节，例如，漫射体离光学板越近，漫射效应越强，因此斑点越少，而且（未受干扰的）moir
é
效应越少，即moir
é
效应将被平滑。
19.该灯具可以具有以下特征：该灯具包括面向第一主光导表面并平行于第一主光导表面延伸的反射器，所述反射器优选地是漫反射器。实际上，从光导板外耦合到光学板中的光的某一部分总是被反射回来，作为从光学板到光导板的背反射光，并且穿过光导板，因为所述光处于光导板的tir角之外的角度。为了抵消这种背反射光的损失，提供所述反射器用于再循环所述背反射光。这不仅具有提高灯具的光输出效率（lor）的优点，而且还获得了叠加在发光moir
é
效应上的均匀的、相对低的背景照明。优选地，反射器不与光导板光学接触，因为这意味着lg板的tir属性的（部分）损失，并且因此导致灯具的效率较低，因为在反射层处的每次光反射时，损失了一些光。在tir的情况下，这种光损失发生每次反射都不会。然而，从降低灯具的成本价格的角度来看，反射层与光导板的光学接触是可接受的，但是代价是lor的一些损失。
20.该灯具可以具有以下特征：板是由透明材料（如pmma、pc和/或pe）制成的挤压板。这些材料是通常用于光导板和光学板的传统的合适材料。
21.该灯具可以具有以下特征：光导板具有厚度dl，并且led具有发光表面，该发光表面在垂直于第一主光导板表面的方向上具有高度hl，其中0.3≤hl/dl≤0.7。该特征导致有效的光耦合进入光导板，因为它抵消了由led发出的相对大部分的光不被导向光导板的圆周壁，即，在来自led的光经由光导的边缘耦合进入光导时只有很少丢失/没有光丢失，并且光的耦合进入发生在与光导的主表面的期望角度范围内，用于光导中的tir。该灯具可以具有以下特征：外耦合元件的深度或高度doe在光导板厚度dl的10-70%的范围内。dh在整个光导上可以是恒定的，或者它可以在从长边缘壁到光导板的（长）中心线的方向上逐渐增加。通过至少10%的深度（或高度），实现了在光导内部传播的足够的光照射在外耦合元件上，而70%的上限导致足够的光传播到离光源（led）最远的外耦合元件并被离光源（led）最远的外耦合元件外耦合。
22.该灯具可以具有以下特征：沿着光导板的边缘壁的第一主光导板表面的区域（led沿着该区域布置）没有外耦合元件，所述区域的范围从l1到l2，其中：其中，d =在垂直于第一主光导板表面的方向上第一主光导板表面和led之间的距离；dl =光导板在垂直于第一主光导表面的方向上的厚度；以及n =光导板的材料的折射率。
23.在办公室中，满足办公室合规性规定的灯具是优选的，如特定区域和发射流明的最大ugr和最大l65。办公室合规性指示低眩光、高舒适度和各种其他规格（以使其完整）。目标是制造一种新的高效办公室灯具，这种灯具有成本效益，可以满足常规的办公室合规性规定，并且如果可能的话，还可以超过一些规定。附加地，灯具应外观美观，并且高度优选限制在20 mm以内，通过这样，其可以用于嵌入式灯具、表面安装灯具和悬挂式灯具。看起来，对于第一主光导板表面上的外耦合元件的一些位置，出现了亮点，这不利于满足ugr和l65办公室合规性规定。所述亮点取决于光学外耦合元件在临界区域中的存在，该临界区域看起来在l1和l2之间，l1和l2指示距光导的入射面的距离。在l1之前，由于折射，来自位于边缘壁（或光导的入射面）的led光源的光不能到达外耦合元件。超出l2，led光源的虚像可以不再形成，从而避免了亮点。然而，如果第一个可到达的外耦合元件超出l2太远，那么出现暗间隙。因此，第一个可到达的外耦合元件的最佳位置是在l2位置。照此，这个特征本身可以被认为是一个独立的发明。
24.本发明还涉及一种照明系统，其包括至少两个根据本发明并如上所述的灯具，其中灯具相互对齐和/或形成封闭的镶嵌表面、墙壁和/或天花板。灯具和/或由多个灯具形成的封闭镶嵌表面的对齐提供了吸引人的、连贯的、沉浸的3d效果。
25.简而言之，本发明是关于经由光导的外耦合结构与光学板的光学元件的光学耦合来获得吸引人的moir
é
图案，并且还满足统一眩光值（ugr），对于办公室，该ugr通常应该是19或更小，l65值即在屏幕角度》 = 65度（垂直于办公室天花板）时直接可见的灯具部件的最大亮度，并且该灯具还以指定的最小效率提供最小水平的照明，该特征由光输出比（lor）定义。为此，以下参数通常用于获得期望的moir
é
效应：
外耦合结构和光学结构的相互取向的变化；外耦合元件和光学元件的形状和尺寸的变化，即圆锥、棱锥、倒置顶部、圆形顶部、尖顶部等；锯齿状或突出形状的变化，即光学元件是锯齿状的或突出的并且外耦合元件是锯齿状的；外耦合元件和光学元件的布置变化，即六边形、三角形、正方形等；外耦合元件和光学元件之间的间距变化以及单个外耦合结构中的外耦合元件的间距变化。
附图说明
26.为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出可以如何实施本发明，现在将仅通过示例的方式参考所附附图，在附图中：图1a-图1d分别示出了灯具（在两个长边上都有led）的仰视图（图1a），根据本发明的灯具构造的第一实施例的局部透视截面（图1b），根据本发明的灯具的两个另外的实施例的局部截面（图1c+图1d）；图2a-图2d示出了光学结构和/或外耦合结构的各种布置；图3a-图3e示出了通过外耦合结构和光学元件的各种组合获得的各种moir
é
效应；图4a-图4b分别示出了光学元件的外耦合元件的示例的细节；图5a-图5b示出了具有外耦合结构的光导板的透视图，具有外耦合元件的布置示例的细节；图6a-图6d示出了针对外耦合结构和光学元件的一些不同的六边形-六边形组合获得的光束轮廓，其中在光导（第一级）的锯齿状外耦合结构中进行了变化；图7示出了最靠近光导板的边缘壁的外耦合元件的最佳位置；以及图8示出了包括根据本发明的灯具的对齐布置的照明系统。
具体实施方式
27.将参照各图描述本发明。应该理解，具体实施方式和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。根据以下描述、所附权利要求和所附附图，本公开的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。应当理解，各图仅仅是示意性的，并且不一定按比例绘制，有时为了便于解释，尺寸可能被夸大。还应该理解，遍及各图，相同的附图标记用于指示相同或相似的部分。
28.图1a和图1b分别示出了根据本发明的灯具1的主要构造的仰视图和局部透视图。该灯具包括容纳平行透明透光板的堆叠5的方形外壳3，该堆叠5包括光导板7和光学板9，这在如图1b所示的灯具的局部截面中尤其可见。光导板7由安装在外壳的相对侧壁13上的两个led阵列11进行边缘照明。光导板7在第一主光导表面15上设置有外耦合结构17，该外耦合结构17包括以规则间距p1的锯齿状圆锥形外耦合元件19的网格。在led 11的操作期间，由led 11产生的光被耦合到光导板7中，被光外耦合元件19重定向朝向光学板9。所述重定向的光经由光导板7的第二主光导表面21并且经由第一主光学表面23传播到光学板9中。最
后，所述光在被发出到外部之前由光学板9的第二主光学板表面27上提供的光学元件25的光学结构24成形。光学元件25是在第二主光学板表面27上以规则的间距p2布置在网格中的突出的正方棱锥。这里，间距p1和间距p2大约相同，即大约4 mm。第二主光导表面21和第一主光学表面23在垂直于第二主光导表面21的方向上间隔开间距s，其中s大约为5 mm。如所示，外耦合元件19的网格和光学元件25的网格围绕垂直于光导板7和光学板9的主表面的轴a相互旋转45
°
的角度。
29.图1c示出了根据本发明的灯具1的第一基本上实施例的部分截面。灯具1包括具有背侧4和侧壁13的外壳3，布置在pcb 12上的led 11的阵列以具有光导板7的边缘8的侧面照明式配置安装到外壳3上。led 11被配置成在操作期间将led光12发出到光导板7中。光导板7具有面向外壳3的背侧4的第一主光导表面15，从而产生了空间31，所述第一主光导表面15配备有以规则间距p1布置的光外耦合元件19的网格。在图1c中，外耦合元件19被具体化为锯齿状的正方棱锥。第二主光导表面21面向光学板9的第一主光学板表面23，相互间隔开间距s。led光12的光线经由全内反射在光导板7内部被引导，直到它碰到光外耦合元件19，通过光外耦合元件19它作为重定向光14被重定向到光学板9。光学板9包括以规则间距p2布置在第二主光学板表面27上的光学元件25的网格，该光学元件25对重定向光14进行整形并将其作为整形光16发出到外部。外耦合元件19的网格和光学元件25的网格围绕垂直于光导板7和光学板9的轴a相互旋转45
°
的角度。通过改变外耦合元件19和光学元件25的形状、间距p1和p2、光导元件19和光学元件25的网格的相互布置以及改变间距s，可以获得由灯具1向外部发出的整形光的特性差异。如进一步示出的，光导板具有厚度dl，并且led具有发光表面，该发光表面在垂直于光导板的第一主表面的方向上具有高度hl，其中hl/dl≈0.6。此外，外耦合元件具有深度doe，其中doe/dl≈0.15。
30.图1d示出了根据本发明的灯具1的第二实施例的局部截面，该灯具1类似于图1c所示的灯具。然而，在该第二实施例中，在外壳3的背侧4和第一主光导表面15之间的空间31中提供反射器29，以通过再循环从光导板7向外壳3的背侧4无意发出的光来减少光损失。此外，漫射体33设置在光导板7和光学板9之间，从而致使灯具1以更均匀的方式向外部发出光。
31.图2a-图2d示出了光学结构和/或外耦合结构的各种布置。结构中元件的布置是在外耦合结构方面讨论的，但是同样适用于光学结构。在图2a中，外耦合元件19被具体化为正方棱锥，并且被布置在正方形网格中，在x方向和y方向上分别具有规则的间距p1和p1a，x方向和y方向限定了第一主光导表面15，其中p1=p1a。在图2b中，外耦合元件19是正方棱锥，随着在x方向上离光导板7的边缘8的距离增加，其具有递减的间距p1'''、p1''、p1'，并且在y方向上具有恒定的间距p1a。在图2c中，外耦合元件19被具体化为规则的六边形截棱锥，在x方向上具有恒定的间距p1，并且在y方向上具有不同于间距p1的恒定间距p1a。外耦合元件19被布置在规则的六边形布置中，围绕中心六边形外耦合元件19a连接六个六边形外耦合元件的六个截顶30的线形成等边六边形26。在图2d中，外耦合元件19被具体化为规则的三角形截棱锥，在x方向上具有恒定间距p1，并且在y方向上具有不同于p1的恒定间距p1a。外耦合元件19被布置在六边形布置中，连接彼此指向的六个相邻的三角形外耦合元件19的六个截顶30的线形成在y方向上拉伸的六边形26。
32.图3a-图3e示出了通过光导板外耦合结构和具有间隔开2 mm的光学元件的光学板
的各种组合获得的各种moir
é
效应，其中：图3a示出了光导上的外耦合元件的规则的、锯齿状的六边形的六边形网格布置，其与光学板上的规则的、突出的六边形和三角形的六边形网格布置相组合，具有对齐的网格布置，即没有网格的相互旋转，即网格的相互旋转角α为0
°
。通过这种配置获得的moir
é
效应被认为是太强的。在六边形和三角形的组合网格中，六边形不是通过边而是通过它们的点彼此接触，由此形成的三角形空间被成形为三棱锥，这种光学布置在商标名为bwf diamond的箔材料上是已知的。
33.图3b示出了光导上的外耦合元件的规则的、锯齿状的六边形的六边形网格布置，其与光学板上的规则的、突出的六边形和三角形的六边形网格布置相组合，具有相互旋转的网格布置，即网格的相互旋转角α基本上为30
°
。通过这种配置获得的moir
é
效应被认为是非常吸引人的。
34.图3c示出了光导板上的外耦合元件的网格的突出的六边形棱锥的六边形布置，其与光学板上的突出的正方棱锥的正方形布置相组合，其中网格是对齐的，即六边形棱锥的一些边平行于正方棱锥的一些边延伸。通过这种配置获得的观察到的moir
é
效应被认为是合理的。
35.图3d示出了光导板上的外耦合元件的网格的突出的六边形棱锥的六边形布置，其与光学板上的突出的正方棱锥的正方形布置相组合，其中网格相互旋转角度α，六边形棱锥的边都不平行于正方棱锥的边延伸。通过这种配置获得的观察到的moir
é
效应被认为是可接受的。
36.图3e示出了光导上的外耦合元件的规则的、锯齿状的正方形的正方形网格布置与光学板上的规则的、突出的正方棱锥的正方形网格布置相组合的部分重叠，具有相互旋转的网格布置，即其中网格的相互旋转角α基本上为45
°
。通过这种配置获得的moir
é
效应被认为是非常吸引人的。没有与光学板9重叠的光导板7的一部分清楚地示出了光导板7上的正方棱锥外耦合元件19的正方形网格布置。
37.图4a示出了设置在光导（未示出）的第一主光导表面上的外耦合元件19的示例的细节。外耦合元件19是具有平滑环形侧面34的圆锥。圆锥具有约为1.0 mm的高度，并且具有2*35
°
的（稍微变圆的）顶角。圆锥的底部32和顶部30都是圆形的，各自的直径约为2.0 mm和0.7 mm。图4b示出了光学元件25的一个示例的细节。光学元件25是具有四个相同形状的侧面36的正方棱锥。截头棱锥的高度约为0.4 mm，并具有约1.4*1.4 mm的正方形底部38和截头顶部40，其中截头部分稍微变圆，即这里的截头部分具有2*50
°
的顶角并变圆，其中该圆形的半径r约为0.5 mm。这使得具有这种外耦合结构的光导板可易于以相对便宜的方式经由挤压制造，即成本约为jungbecker的公知的mlo板的25%，该mlo板的制造需要热压花。
38.图5a-图5b示出了具有尺寸梯度的外耦合元件19的光导板的透视图。图5a示出了完整的光学光导板7，该光导板7设置有作为外耦合元件19的锯齿状正方棱锥的正方形网格，该外耦合元件19在从光导板7的边缘8——其中led（未示出）被定位成朝向光导板的中心线10——的方向上增加深度和尺寸。正方形网格在x方向和y方向上都具有恒定的间距p1和p1a，x方向和y方向限定了第一主光导表面15，其中p1=p1a。替代地或附加地，外耦合元件可以成形为突出元件，和/或圆锥、三角形、六边形、八边形或矩形棱锥，和/或平面元件（诸如印刷点或磨砂点）。
39.图6a-图6d示出了在x方向（即0-180
°
）和y方向（即90-270
°
）上测量的极坐标强度图（或光束轮廓），这是针对与光学元件的恒定六边形布置相组合的外耦合元件的一些不同的六边形布置获得的。特别地，光导（第一级）的锯齿状外耦合结构发生了变化。在图6a-图6d的所有图中，光学元件是突出的六边形和三角形的组合网格，六边形不是通过边而是通过它们的点彼此接触，由此形成的三角形空间被成形为三角棱锥，这种光学布置在商标名为bwf diamond（并且进一步称为bwf diamond）的箔材料上是已知的。在下面的表1中，作为外耦合元件结构中一些参数的变化的函数，给出了所获得的光束轮廓的特性。图光学结构外耦合元件顶角相互旋转αlorugrl656abwfdiam圆锥2*35
°
30
°
82%18.025006bbwfdiam六边形棱锥2*35
°
30
°
84%17.822506cbwfdiam圆锥2*50
°
30
°
83%18.826506dbwfdiam正方棱锥2*50
°
30
°
87%17.82411
40.表1：bwf diamond突出光学元件的六边形布置与以六边形布置在光导板的第一主表面上的各种形状的锯齿状外耦合元件相组合的可比较的示例。
41.在图6a中，给定的组合导致灯具提供在x方向和y方向上非常对称的光束。在图6b中，给定的组合导致灯具提供在x方向和y方向上不太对称的光束，但是具有高光输出比（lor），即输出功率和输入功率之间的比率。在图6c中，给定的组合导致灯具提供在x方向上蝙蝠翼形光束轮廓。在图6d中，给定的组合导致灯具提供在x方向和y方向上的对称光束，其与高lor和期望的低ugr相组合。
42.图7示出了最靠近光导板7的边缘壁8的外耦合元件19的最佳位置，d =在垂直于第一主光导板表面15的方向上第一主光导板表面15和led 11之间的距离；dl =光导板7在垂直于第一主光导表面15的方向上的厚度；以及n =光导板7的材料的折射率。
43.通过避免在由l1到l2限定的区域中出现外耦合元件，避免了出现不利于满足ugr和l65办公室合规性规定的亮点。l1和l2指示从边缘壁8（即光导板7的入射面）到最靠近边缘壁8的外耦合元件19的距离，在图中为着色的激光点。如果外耦合元件19的位置比l1更靠近边缘壁8，则来自位于边缘壁8（入射面）的led光源的光由于发生在临界角θc的折射而不能到达外耦合元件19。当外耦合元件19的位置比l2更远离边缘壁8时，led光源的虚像可以不再形成，从而避免了亮点。然而，如果第一可到达的外耦合元件19超出l2太远，那么出现暗间隙。因此，第一可到达的外耦合元件19的最佳位置是在l2位置。照此，这个特征本身可以被认为是一个独立的发明。
44.图8示出了照明系统100，该照明系统100包括多个根据本发明的灯具1，这些灯具1在网格中对齐、并且一起形成悬挂式假天花板200。可以单独控制灯具1，从而实现动态照明效果。
技术特征：1.一种灯具包括：平行透光板的堆叠，其包括光导板和光学板，其中所述光导板包括由边缘壁连接的第一主光导表面和第二主光导表面，沿着所述边缘壁布置led，并且在操作中由led进行边缘照明，主光导表面中的至少一个设置有光外耦合结构，所述光外耦合结构包括在x方向上以大体上恒定的第一间距p1和在垂直于所述x方向的y方向上以大体上恒定的第一间距p1a布置的光外耦合元件，所述光学板包括第一主光学表面和第二主光学表面，所述第一主光学表面面向所述第二主光导表面，并且所述第一主光学表面和所述第二主光学表面中只有一个设置有包括以大体上恒定的第二间距p2布置的光学元件的光学结构，其中所述第二主光导表面和所述第一主光学表面在垂直于主光导表面的方向上间隔开间距s，其中s在0-25 mm的范围内、优选在5-9 mm的范围内，其中p1、p1a和p2在1-7 mm的范围内、优选在1.5-6 mm的范围内，并且比率p1/p2和p1a/p2在0.5-2的范围内、优选在0.8-1.25的范围内。2.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述外耦合元件和所述光学元件布置在八边形、六边形、正方形、矩形和三角形布置中的至少一种中。3.根据权利要求2所述的灯具，其中，所述外耦合元件和所述光学元件具有围绕垂直于所述第二主光导表面的轴a的相互旋转位置，对于所述外耦合元件和所述光学元件的六边形布置，以基本上30度的角度α相互旋转，对于所述外耦合元件和所述光学元件的正方形/矩形布置，以基本上45度的角度α相互旋转，并且对于所述外耦合元件和所述光学元件的三角形布置，以基本上90度的角度α相互旋转。4.根据权利要求1-3中任一项所述的灯具，其中，所述外耦合结构仅设置在所述第一主光导表面上，并且所述光学结构仅设置在所述第二主光学表面上。5.根据权利要求4所述的灯具，其中，所述外耦合元件是锯齿状的，并且所述光学元件是突出的。6.根据权利要求1-5中任一项所述的灯具，其中，所述外耦合元件和所述光学元件具有圆锥状的形状，优选地是圆形圆锥或者4刻面或6刻面圆锥。7.根据权利要求6所述的灯具，其中，所述光学元件的圆锥具有100-120度范围内的顶角、优选105-100度范围内的顶角，并且所述外耦合元件的圆锥具有60-140度范围内的顶角、优选70-90度范围内的顶角。8.根据权利要求1-7中任一项所述的灯具，其中，所述板具有矩形形状，所述矩形形状具有两个相对的短边缘壁和两个相对的长边缘壁，并且其中所述led被布置在至少一个长边缘壁处。9.根据权利要求8所述的灯具，其中，所述led布置在两个长边缘壁处，并且其中，所述外耦合结构具有突出的尺寸和/或锯齿状的深度，所述突出的尺寸和/或锯齿状的深度在横向于长边缘壁的方向上，在从长边缘壁到与长边缘平行的光导板的长中心线的基本上整个距离上逐渐增加。10.根据权利要求1-9中任一项所述的灯具，其中，在所述光导板和所述光学板之间中提供漫射体，其中漫射度在10-30%的范围内。11.根据权利要求1-10中任一项所述的灯具，其中，所述灯具包括反射器，所述反射器
面向所述第一主光导表面并平行于所述第一主光导表面延伸。12.根据权利要求1-11中任一项所述的灯具，其中，所述板是由透明材料制成的挤压板，所述透明材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯。13.根据权利要求1-12中任一项所述的灯具，其中，在垂直于所述第一主光导板表面的方向上，所述光导板具有厚度dl，并且所述led具有高度为hl的发光表面，其中0.3≤hl/dl≤0.7。14.根据权利要求1-13中任一项所述的灯具，其中，沿着所述光导板的边缘壁的所述第一主光导板表面的区域没有外耦合元件，所述led沿着所述区域布置，所述区域的范围从l1到l2，其中l1和l2是距光导的入射面的距离，并且其中：其中，d =在垂直于所述第一主光导板表面的方向上所述第一主光导板表面和所述led之间的距离；dl =所述光导板在垂直于所述第一主光导表面的方向上的厚度；以及n =所述光导板的材料的折射率。15.一种照明系统，包括至少两个如前述权利要求1-14中任一项所述的灯具，其中所述灯具相互对齐和/或形成封闭的镶嵌墙壁/天花板。
技术总结本发明涉及一种灯具，该灯具包括：平行透明透光板的堆叠，其包括光导板和光学板。光导板包括第一和第二主光导表面和圆周边缘壁，并且由LED进行边缘照明。至少一个主光导表面配备有光外耦合结构，该光外耦合结构包括以第一间距P1布置的光外耦合元件。光学板包括第一和第二主光学表面，第一主光学表面面向第二主光导表面，并且第一和第二主光学表面中只有一个设置有包括以第二间距P2布置的光学元件的光学结构。第二主光导表面和第一主光学表面在垂直于主光导表面的方向上间隔开间距S，其中S在0-12 mm的范围内。P1和P2在1-7 mm的范围内，并且P1和P2之间的比率在0.5-2的范围内。2的范围内。2的范围内。
技术研发人员：P
受保护的技术使用者：昕诺飞控股有限公司
技术研发日：2021.05.06
技术公布日：2022/12/16
