具有光输出的均匀混合的基于LED的直视照明装置制造方法及图纸

所提供的是用于在直视照明装置中产生混合光的方法和装置。所述照明装置包括多个光源（132），其组合地被配置成生成多个不同颜色的光；第一光混合腔（110）；以及与第一混合腔通过至少一个开口（134）光通信的至少一个第二光混合腔（120）。至少一个直接可见的出光表面（112）耦合到第一光混合腔。光源包含在（多个）第二光混合腔中，所述第二光混合腔被配置成防止从光源发射的光直接撞击在（多个）出光表面上。第一光混合腔和（多个）出光表面被配置成混合从光源发射的光，使得离开（多个）出光表面的所有光在亮度和颜色上基本均匀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光输出的均匀混合的基于LED的直视照明装置
本专利技术一般地针对通过LED光源提供混合光的装置和方法。更具体地，本文所公开的各种专利技术方法和装置涉及从基于LED的颜色混合照明装置生成在亮度和颜色上基本均匀的光。
技术介绍
数字照明技术(即基于诸如发光二极管(LED)之类的半导体光源的光照)提出对传统荧光、HID和白炽灯的可行替换。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低操作成本和很多其他功能优点和益处。LED技术中的最新进展业已提供高效且鲁棒的全光谱照明源，其使得能够在很多应用中实现多种照明效果。包含这些源的其中一些灯具的特征在于照明模块，其包括能够产生不同颜色(例如，红、绿和蓝)的一个或多个LED以及用于独立控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色改变的照明效果的处理器，例如本文中通过引用而并入的如在美国专利N0.6，016，038和N0.6，211，626中详细讨论的。在包含能够产生特定色点和色温处的光的一个或多个LED的很多照明灯具(或“照明装置”)中，可能期望在光输出离开基于LED的照明灯具之前对这样的LED的光输出进行适当的混合。LED的适当混合可以减少照明灯具的光输出中任何不期望的色彩不均匀性的存在并且提供更合期望的光输出特性。在实现混合的解决方案中，很多照明灯具采用多个大混合腔和/或仅从单个平面出光开口提供光照。这样的配置可能导致不合期望的大混合解决方案和/或实用性有限的混合解决方案。而且，所开发的用于在远场中混合来自LED光源的光的各种技术(B卩，用具有均匀亮度或颜色的光来光照远处的表面)并未令人满意地致力于直视照明装置的颜色混合、均匀性或点亮的外观。具体来说，直视照明装置的一个重要特性是发射光的表面的均匀外观。均匀外观是其中没有亮或暗区域或光的颜色变化(诸如泛绿或泛粉的点)的一种外观。优选地，观察者应当不能简单地通过注视照明装置而分辨各个光源(或其行)或辨别各个颜色(例如,红、绿或蓝)。颜色均匀性是重要的，这是因为建筑师和照明设计师为了美学的诉求而竭尽全力地遮掩照明装置上的各个亮点和颜色变化。例如，灯具可以安装在凹进处内(或离壁较远的距离处)以隐藏扇形效应和直接眩光。当照明装置展现出不得不使用其他技术来隐藏的突出颜色或亮度非均匀性时，在壁上创建均匀颜色的产品的价值大大降低。在照明装置中使用的彩色LED光源的离散性质使得更难以为基于LED的直视照明装置提供均匀的亮度和颜色。之前的方案通常采用附加硬件(例如，二次透镜)来尝试获得外观上的均匀性。然而，这些方案并未提供具有所期望的光输出特性和美学诉求的照明装置。因此，在本领域中存在对提供基于LED的直视照明装置的需求，所述照明装置从多个LED产生令人满意的光输出混合，使得其发光表面在亮度和颜色上看起来基本均匀，而无需使用二次透镜或其他技术，并且可以可选地克服现有混合解决方案的一个或多个缺陷。
技术实现思路
本公开针对用于在直视照明装置中产生在亮度和颜色上基本均匀的混合光的专利技术方法和装置。 申请人:已经认识并领会到直视照明装置的发光表面的均匀性可以通过采用混合腔的组合而得到改善。在一个实施例中，照明装置包括多个光源，其组合地被配置成生成多个不同颜色的光(例如，使用不同颜色LED的群组)。照明装置还包括第一光混合腔，以及与第一光混合腔光通信的一个或多个第二光混合腔。例如，一个或多个小光混合腔可以与大光混合腔光通信。在该示例中，至少一个直接可见的出光表面耦合到大光混合腔。光源包含在(多个)小光混合腔中，所述小光混合腔被配置成防止从光源发射的光直接撞击在(多个)出光表面上。光从(多个)小光混合腔行进通过(多个)开口以光照大光混合腔。大光混合腔和(多个)出光表面被配置成混合从光源发射的光，使得离开(多个)出光表面的所有光在亮度和颜色上基本均匀。一般地，在一个方面中，照明装置包括:多个光源，其组合地被配置成生成多个不同颜色的光；第一腔，其被配置成混合所述多个不同颜色的光；至少一个出光表面，其耦合到所述第一腔且被配置成进一步混合从光源发射的光；以及第二腔，其包含光源且具有至少一个壁和与所述第一腔通信的开口。所述壁被配置成防止从光源发射的光直接撞击到出光表面上。所述开口被配置成准许从光源发射的光通过开口从第二腔行进到第一腔。第一腔和出光表面一起被配置成混合从光源发射的光，使得离开所述至少一个出光表面的所有光在亮度和颜色上基本均匀。在一些实施例中，出光表面包括至少一个直接可见的表面。在至少一个实施例中，出光表面包括至少一个漫透射表面。在一些实施例中，第一腔包括至少一个光反射表面。在至少一个实施例中，光反射表面被配置成将从光源发射的光的至少一部分朝着所述至少一个出光表面漫反射。在至少一个实施例中，第一腔被配置成混合光，使得若干不同颜色的光在到达出光表面之前重叠。在一些实施例中，照明装置包括设置在开口中的透镜、棱镜、镜面反射器和/或光漫射器。在至少一个实施例中，照明装置包括设置在第一腔内在开口和出光表面之间的透射光漫射器。在另一方面中，使用具有第一腔以及耦合到第一腔且包含多个光源的第二腔的照明装置来产生光照的方法包括:在第二腔内生成多个不同颜色的光、在第一和第二腔之间配置开口使得准许从光源发射的光通过所述开口从第二腔行进到第一腔中、使用至少一个壁来阻挡从光源发射的光直接撞击到出光表面上、以及组合地使用第一腔和出射表面来混合所述多个不同颜色的光，使得离开出光表面的所有光在亮度和颜色上基本均匀。在至少一个实施例中，出光表面是直接可见的。在一些实施例中，混合所述多个不同颜色的光包括在光撞击到所述至少一个出光表面上之前漫射从光源发射的光。在至少一个实施例中，所述方法还包括使用第二腔混合从光源发射的光的至少一部分。在又一方面中，照明装置包括:多个光源，其被配置成组合地生成多个不同颜色的光；第一腔；至少一个直视出光表面，其耦合到第一腔；第二腔，其包含光源且具有与第一腔通信的开口，所述开口被配置成准许从光源发射的光通过开口从第二腔行进到第一腔；以及用于混合从光源发射的光的工具，使得离开所述至少一个出光表面的所有光在亮度和颜色上基本均匀。在一些实施例中，用于混合光的工具包括至少一个反射漫射器和至少一个透射漫射器。如本文出于本公开目的而使用的，术语“LED”应被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其他类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(0LED)、电致发光带等等。特别地，术语LED指所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)，其可被配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱各个部分(一般地包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长)中的一个或多个中的辐射。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED (下面进一步讨论)。还应该领会，LED可以被配置和/或控制以生成具有针对给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)的各种带宽(例如，半高全宽或FWHM)和在给定通用颜色类别内的各种主波长的辐射。例如，被配置为生成基本上白色光的LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，包括：多个光源，其被配置成组合地生成多个不同颜色的光；第一腔，其被配置成混合所述多个不同颜色的光；至少一个出光表面，其耦合到所述第一腔并且配置成进一步混合从所述多个光源发射的光；以及第二腔，其包含所述多个光源并且具有至少一个壁和与所述第一腔通信的开口，所述至少一个壁被配置成防止从所述多个光源发射的光直接撞击到所述至少一个出光表面上，并且所述开口被配置成准许从所述多个光源发射的光通过所述开口从所述第二腔行进到所述第一腔，其中所述第一腔和所述至少一个出光表面一起被配置成混合从所述多个光源发射的光，使得离开所述至少一个出光表面的所有光在亮度和/或颜色上基本均匀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.17 US 61/5609701.一种照明装置，包括: 多个光源，其被配置成组合地生成多个不同颜色的光； 第一腔，其被配置成混合所述多个不同颜色的光； 至少一个出光表面，其耦合到所述第一腔并且配置成进一步混合从所述多个光源发射的光；以及 第二腔，其包含所述多个光源并且具有至少一个壁和与所述第一腔通信的开口，所述至少一个壁被配置成防止从所述多个光源发射的光直接撞击到所述至少一个出光表面上，并且所述开口被配置成准许从所述多个光源发射的光通过所述开口从所述第二腔行进到所述第一腔， 其中所述第一腔和所述至少一个出光表面一起被配置成混合从所述多个光源发射的光，使得离开所述至少一个出光表面的所有光在亮度和/或颜色上基本均匀。2.权利要求1的照明装置，其中所述至少一个出光表面包括至少一个直接可见的表面。3.权利要求1的照明装置，其中所述至少一个出光表面包括至少一个漫透射表面。4.权利要求1的照明装置，其中所述第二腔被配置成混合从所述多个光源发射的光。5.权利要求1的照明装置，其中所述第一腔包括至少一个光反射表面。6.权利要求5的照明装置，其中所述至少一个光反射表面包括至少一个漫反射表面。7.权利要求5的照明装置，其中所述至少一个光反射表面被配置成将从所述多个光源发射的光的至少一部分朝着所述至少一个出光表面反射。8.权利要求7的照明装置，其中所述至少一个光反射表面是至少一个第一光反射表面，并且 其中所述第二腔包括至少一个第二光反射表面。9.权利要求8的照明装置，其中从所述多个光源发射的光的部分是从所述多个光源发射的光的第一部分，并且 其中所述至少一个第二光反射表面被配置成将不同于所述第一部分的从所述多个光源发射的光的至少第二部分朝着所述至少一个第一光反射表面反射。10.权利要求9的照明装置，其中所述至少一个第一光反射表面包括在其上的入射光反射点，并且 其中所述至少一个第二光反射表面被进一步配置成将所述光的第二部分朝着所述入射光反射点反射，使得所述第一光反射表面将所述光的第一和第二部分二者从所述入射光反射点朝着所述至少一个出光表面反射在相同方向上。11.权利要求1的照明装置，还包括设置在所述开口中的透镜、棱镜、镜面反射器和光漫射器中的至少一个。12.权利要求1的照明装置，还包括设置在所述第一腔内在所述开口和所述至少一个出光表面之间的透射光漫射器。13.权利要求1的照明装置，其中所述多个光源包括至少一个发光二极管(LED)。14.权利要求1的照明装置，其中所述多个光源是多个第一光源，并且 其中所述照明装置还包括与所述第一腔光通信并且包含多个第二光源的第三腔。15.权利要求14的照明装置，其中所述多个第一光源被配置成生成第一组颜色的光，并且所述多个第二光源被配置成生成不同于所述第一组颜色的第二组颜色的光，使得所述第一组颜色和所述第二组颜色的组合提供所述多个不同颜色的光。16.权利要求15的照明装置，其中所述第一组颜色的光是第一单个颜色的光，并且 其中所述第二组颜色的光是第二单个颜色的光。17.权利要求1的照明装置，其中所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：PI戈德斯特恩，EA罗斯，B罗伯格，
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