分裂波束照明器和照明系统技术方案

本发明专利技术涉及一种照明器和照明系统。该照明器包括包封在具有镜面外壁的单个腔室内的、适于发射两种不同波束模式的光束的第一和第二光源，所述外壁与这两种类型的光源的波束模式的光轴平行。采用具有与这两种类型的光源的波束模式的光轴对齐并且适于镜面反射入射到其上的光的至少一部分的镜面外壁的腔室允许照明器的更加均匀的外观，同时在光束入射到腔室的出射窗口上时保持由第一和第二光源产生的波束的各自的总波束模式。

Split beam illuminator and illumination system

The present invention relates to an illuminator and an illumination system. The lighting device comprises a bag for sealing in a single chamber having a mirror wall, emitting two different beam mode beam first and second light source, the light source and the outer wall of the two types of parallel to the axis of the beam pattern. The optical axis alignment with the source of these two types of beam mode and for specular light incident thereon to at least a portion of the outer wall of the cavity mirror illuminator allows more uniform appearance, keep the beam generated by the first and second light sources at the same time the incident to the chamber of the exit window on the the total beam model.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分裂波束照明器和照明系统
本专利技术的实施例总体上涉及光照系统领域，并且更具体地，涉及一种用于依照预定光照水平提供诸如办公室之类的空间的光照的照明器和照明系统。
技术介绍
随着发光二极管（LED）的效能（以流明每瓦测量）和光通量（以流明测量）继续增加并且价格继续下降，LED光照和基于LED的照明器正变成迄今占主导的用于提供大面积光照的常见灯泡或者基于管发光的灯的可行替代方案且处于和它们有竞争力的水平。通过使用LED，有可能减少能耗——非常符合当前环境趋势的要求。作为具有甚至在使用紧凑的LED时也提供明亮的光的可能性的另一结果，提出了大大不同于包括常见灯泡的标准照明系统的若干不同的照明系统。与此相符且借助于使用LED代替灯泡，也给予用户对于例如与波束方向的强度调光控制有关的照明系统光照功能的更加灵活的控制。WO2011/039690中公开了这样的照明系统的一个实例，描述了如图1中所示包括两个发光部分102和104的模块化照明器100。这两个部分可单独地控制，并且被配置成提供互补的波束模式。部分102被配置成发射照射窄的任务区域的相对较窄的光束。部分104被配置成发射相对较宽的蝙蝠翼型光束，该光束提供围绕任务区域的背景区域的周围光照。这样的分裂波束照明器允许实现具有比常规的办公室照明器更高的节能、更低的成本和更高的舒适水平的局部调光照明解决方案。对于分裂波束照明器，保持波束模式是重要的。照明器100通过除了具有被配置成允许生成蝙蝠翼型模式的多个光源及其相应的光学器件108之外，还具有被配置成允许生成窄波束模式的布置在单独的照明腔室中的多个光源及其相应的光学器件106而实现波束模式的保持。然而，这提供了关于照明器的外观的限制，因为窄波束和宽波束源的这样的分离在从不同的角度观看的情况下导致照明器的不同外观。本领域中所需的是一种能够提供照明器的发光表面的更均匀的亮度，同时保持窄波束和宽波束的波束模式的分裂波束照明器。
技术实现思路
依照本专利技术的一个方面，通过一种照明器至少部分地迎接上面的挑战，该照明器包括被单个腔室包封的一个或多个第一光源和一个或多个第二光源。第一光源中的每一个被配置成发射具有第一波束模式的第一光束，而第二光源中的每一个被配置成发射具有与第一波束模式不同的第二波束模式的第二光束。包封第一光源和第二光源的腔室包括一个或多个外侧壁和出射窗口。腔室的外侧壁基本上为镜面的，并且基本上平行于每个第一光束的光轴和每个第二光束的光轴。外侧壁的至少一部分适于镜面反射入射到其上的光的至少一部分以便入射到出射窗口上，并且所述外侧壁包括部分地镜面反射且部分地透射的分段。本专利技术的实施例部分地基于以下认识：将分裂波束照明器的光源（即发射具有两种不同波束模式的光束的光源）置于单个腔室中是所希望的，该腔室用来例如支撑漫射盖，因为这样的布置允许不同的观看角度的更加均匀的照明器外观。本专利技术的实施例进一步基于以下认识：如果分裂波束照明器的光源要由单个腔室包封，那么应当在腔室方面加以注意，使得这两种类型的波束模式可以基本上被保持。例如，将分裂波束照明器的这些光源置于常规上用于发射具有相同波束形状或者没有特定波束形状的光束的多个光源的腔室中将是不合适的。这样的常规使用的腔室的壁典型地由漫射材料制成并且典型地与腔室的出射窗口形成锐角（即小于90°）。结果，在这样的常规腔室内不能保持波束模式。依照本专利技术实施例的照明器包括包封在单个腔室内的适于发射两种不同的波束模式的光束的第一和第二光源，所述腔室具有基本上与两种类型的光源的波束模式的光轴平行的基本上镜面的外壁。采用具有基本上与两种类型的光源的波束模式的光轴对齐并且适于镜面反射入射到其上的光的至少一部分的基本上镜面的外壁的腔室允许照明器的更加均匀的外观，同时在光束入射到腔室的出射窗口上时保持由第一和第二光源产生的波束的各自的总波束模式。当在本文中使用时，术语光源的“波束模式”指的是给出所有空间方向上的每立体角的通量的光源的强度分布。此外，在腔室的基本上镜面的壁（外侧壁和内侧壁二者）的语境中的措词“基本上”用来指示这些壁不一定必须是100%镜面的。依照本专利技术的各个不同的实施例，也可以采用造成小于10度FWHM的镜面反射波束的有限波束加宽的半镜面反射壁。此外，不是所有的光都需要镜面或半镜面反射，这意味着入射到其上的光束的部分（半）镜面反射，而光束的其余部分可以（半）镜面透射、漫透射或者可以丢失（例如被吸收）。应当避免完全漫散射（例如造成强烈波束加宽的朗伯型散射）或者至少将其限于小于反射光的5%。类似地，在腔室的壁（外侧壁和内侧壁二者）基本上与发射的光束中的每一个的光轴对齐或者基本上与该轴平行的语境中的措词“基本上”用来指示这些壁不一定必须100%对齐。与理想对齐偏差5-10度也是可接受的并且处于本专利技术的范围内。尽管在本文给出的讨论中，措词“基本上”不总是用在这两个语境中以便不使技术描述模糊不清，但是应当理解的是，这些措词确实在本专利技术的所有实施例中适用于这些语境。第一光源中的每一个可以被配置成发射具有相对较窄的波束模式（所谓的“任务波束”）的光束，适于照射预定义区域，例如2x25–2x35度半高全宽（FWHM）。通过这种方式，任务波束可以在典型的办公室布局中覆盖与单个照明器关联的区域。任务波束的波束模式优选地限制在近似2x50度的截止角度内，以便避免任务波束照射相邻照明器之下的区域。第二光源中的每一个可以被配置成发射具有相对较宽的波束模式（所谓的“周围波束”）的光束，适于照射围绕利用任务波束照射的预定义区域的背景区域。周围波束的波束模式优选地为中空状的，例如在0度处具有低强度并且在30度与45度之间具有峰值强度的波束模式，其中当在本文中使用时，措辞“中空状光束”指的是在波束的中心具有相对较暗的区域的光束。周围波束的波束模式优选地用来照射近似2x20度（以便与任务波束具有平滑的重叠）与2x60度（大约65度是欧洲办公室照明器的典型截止角度，以便避免间接眩光）之间的区域。在世界的其他地区，关于眩光的规范通常不太严格。对于这些地区而言，峰值强度和波束截止可以移到更大的角度。在一个实施例中，为了从第一和第二光源获得不同的波束模式，每个光源可以包括诸如例如一个或多个发光元件（例如LED）之类的光发射器以及关联的波束定形光学器件。可以用于LED的可能的材料包括：无机半导体，诸如例如GaN、InGaN、GaP、AlInGaP、GaAs、AlGaAs；或者有机半导体，诸如例如基于Alq3的小分子半导体或者基于例如聚（对亚苯基亚乙烯基）和聚芴的派生物的聚合物半导体。关联的波束定形光学器件可以包括适当设计的透镜、TIR（全内反射）准直器或者金属反射器。波束定形光学器件可以被配置成生成特定宽度/模式的波束。例如，对于被配置成生成任务波束的第一光源而言，波束定形光学器件可以被设计成生成与办公桌的尺寸相应或者与通过典型的照明器间隔在两个方向上限定的区域相应的波束（后者对于其中不知道桌子相对于照明器位于何处的实现方式是特别有利的）。对于被配置成生成周围波束的第二光源而言，波束定形光学器件可以被设计成生成具有与任务波束的形状相应的相对较低强度部分且适于照射周围的背景区域的波束。按照这种方式，第一和第二光源可以适于例如提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分裂波束照明器，包括：‑ 一个或多个第一光源，所述一个或多个第一光源中的每一个被配置成发射第一波束模式的第一光束；‑ 一个或多个第二光源，所述一个或多个第二光源中的每一个被配置成发射第二波束模式的第二光束，其中‑ 第二波束模式与第一波束模式不同，并且‑ 每个第一光束的光轴平行于每个第二光束的光轴；以及‑ 腔室，其包封所述一个或多个第一光源和所述一个或多个第二光源，该腔室包括一个或多个外侧壁和出射窗口，其中所述一个或多个外侧壁基本上为镜面的，适于反射入射到其上的光的至少一部分以便入射到出射窗口上，并且基本上平行于每个第一光束的光轴和每个第二光束的光轴,所述外侧壁包括部分地镜面反射且部分地透射的分段，其中所述一个或多个第一光源中的每一个包括第一光发射器以及关联的任务波束光学器件，并且所述一个或多个第二光源中的每一个包括第二光发射器以及关联的周围波束光学器件，任务波束是指具有相对较窄的波束模式的波束，周围波束是指具有相对较宽的波束模式的波束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.18 US 61/5482471.一种分裂波束照明器，包括：-一个或多个第一光源，所述一个或多个第一光源中的每一个被配置成发射第一波束模式的第一光束；-一个或多个第二光源，所述一个或多个第二光源中的每一个被配置成发射第二波束模式的第二光束，其中-第二波束模式与第一波束模式不同，并且-每个第一光束的光轴平行于每个第二光束的光轴；以及-腔室，其包封所述一个或多个第一光源和所述一个或多个第二光源，该腔室包括一个或多个外侧壁和出射窗口，其中所述一个或多个外侧壁基本上为镜面的，适于反射入射到其上的光的至少一部分以便入射到出射窗口上，并且基本上平行于每个第一光束的光轴和每个第二光束的光轴,所述外侧壁包括部分地镜面反射且部分地透射的分段，其中所述一个或多个第一光源中的每一个包括第一光发射器以及关联的任务波束光学器件，并且所述一个或多个第二光源中的每一个包括第二光发射器以及关联的周围波束光学器件，任务波束是指具有相对较窄的波束模式的波束，周围波束是指具有相对较宽的波束模式的波束。2.依照权利要求1的照明器，其中出射窗口被配置成提供入射到其上的第一和第二光束的至少一部分的受控的波束加宽。3.依照权利要求2的照明器，其中出射窗口包括具有半高全宽值介于10度与20度之间的高斯散射分布图的全息漫射器，或者f数介于2与5之间的透镜阵列。4.依照前面的权利要求1-3中任何一项的照明器，其中所述一个或多个外侧壁是有小面的和/或弯曲的。5.依照前面的权利要求1-3中任何一项的照明器，其中腔室进一步包括一个或多个内侧壁，其中所述一个或多个内侧壁基本上是镜面的，适于反射入射到其上的光的至少一部分以便入射到出射窗口上，并且基本上平行于每个第一光束的光轴和每个第二光束的光轴。6.依照前面的权利要求1-3中任何一项的照明器，其中腔室关于围绕腔室的对称轴的一个或多个旋转角度旋转对称，并且其中所述一个或多个第一光源和/或所述一个或多个第二光源关于腔室的对称轴对称地布置在腔室内。7.依照前面的权利要求1-3中任何一项的照明器，其中所述一个或多个第一光源和所述一个或多个第二光源布置在腔室内，使得所述一个或多个第一光源和所述一个或多个第二光源均匀地分布且是交替的。8.依照权利要求7的照明器，其中所述一个或多个第一光源和所述一个或多个第二光源在腔室内布置在至少第一簇和第二簇中，第一簇和第二簇中的每一个具有以3x8棋盘模式或者4x9棋盘模式布置的所述一个或多个第一光源和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：MCJM维斯森伯格，APM丁格曼斯，WF帕斯维尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL