可调节点光位置生成制造技术

公开了一种照明设备（1），用于在没有移动部分的情况下生成动态可调节点光。该照明设备包括可单独寻址的光源（11）组的平面阵列，每一个组包括至少一个光源，所述光源中的每一个光源被布置为产生发光分布；控制器（20），布置为单独寻址所述光源组；和光学系统（100）5，包括多个折射透镜（110、120、130），该多个折射透镜（110、120、130）对于可单独寻址的光源是共用的并且被布置为调整每一个光源组的发光分布形状为点光（13）以及以一角度方向投射所述点光，该角度方向是阵列中的所述组的位置的函数。

Adjustable point light position generation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可调节点光位置生成
本专利技术涉及用于生成动态可调节点光的照明设备，诸如点光投射仪。
技术介绍
在许多应用领域中期望能够远程控制点光的形状和/或投射方位。这样的应用领域例如包括零售应用（例如商铺）、娱乐应用（例如剧场）以及家用应用，其中这样的点光控制可以增加照明应用的美学吸引力和/或增加这样的照明应用的功能。为此目的，照明设备通常包括机动组件，诸如机动滤波器、机动遮光板轮或其他机动光学器件，控制该机动组件来以所需方式调节点光属性，例如，通过相应地控制机动遮光板轮可以移动点光。类似地，可以使用马达来调节照明设备壳体的取向，从而有效地改变利用照明设备生成的光束的方向。在这样的照明设备中包括这样的机动组件的缺陷是它增加了照明设备的成本和照明设备的形状因子。此外，这样的机动组件噪声大，容易发生故障，并且因此需要定期维护。因此，期望从照明设备中省略这样的机动组件。Osram公司已经公开了这种照明装置的原型；参见：https://www.osram.com/osram_com/press/press-releases/_trade_press/2016/osram-presents-lighting-innovations-at-the-light--building-preview/，于2017年1月3日从因特网上获取。此圆顶状天花板灯具包括61个可单独控制的发光二极管（LED），每个LED包括以期望的方式调整LED的发光输出的形状的专用光学器件，可以通过DMX512协议使用Wi-Fi来无线控制该灯具。圆顶形状确保每个LED对准不同的方向，从而促进将光点投射在灯具所安装的空间的不同方位上。此灯具的缺陷是，由于每个LED的专用光学器件以及将每个LED安装在圆顶状的表面上的需要而造成的它的相对复杂性。这增加了灯具的成本。US6796690B2和WO2011144597A2均涉及用于生成动态可调节点光的照明设备。
技术实现思路
本专利技术寻求提供一种用于生成动态可调节点光的更简单的照明设备，其可以以更具成本效益的方式制造。根据一方面，提供了一种用于生成动态可调节点光的照明设备，包括可单独寻址的光源组的平面阵列，每个组包括至少一个光源，所述光源中的每个光源被布置为产生围绕光轴的发光分布；控制器，被布置为单独寻址所述光源组；和光学系统，包括多个折射透镜，该多个折射透镜对于可单独寻址的光源是共用的，并且沿共用的光轴顺序地排列以调整每个光源组的发光分布的形状为点光以及在一角度方向上投射所述点光，该角度方向是阵列中的所述组的位置的函数。本专利技术基于以下认识：共用于平面阵列的所有光源的折射透镜的布置可以用于调整光源的各自的发光输出的形状使得每个发光输出被投射在不同的方向上，即为平面阵列内的光源组的位置的函数的方向，其中光源优选地是固态照明元件（诸如LED）。由此，实现了一种特别紧凑的照明设备，其可以通过智能寻址照明设备的一个或多个光源组来生成动态可调节点光，其中调节不限于点光位置调节，而是还可以包括点光形状调节。这种照明设备可以仅使用少量（光学）组件来制造，使得该照明设备可以以具成本效益的方式制造。在本申请的上下文中，一组照明设备包括至少一个照明设备，使得在一些实施例中，平面阵列可以包括多个可单独寻址的照明设备，例如LED。可替换地，每组照明设备可以包括多个光源，例如诸如LED的光源的空间簇，例如使得被寻址的光源簇例如通过生成基本上连续的光点而向观察者给出单个光源的外观。优选地，光学系统被布置为以恒定方式改变投射的移动点光的各自的角度方向，其中点光从不同的相邻光源的发光分布生成。此上下文中的“移动点光”的表述须理解为涉及跟随所选轨迹的点光，而不涉及点光的（动态）尺寸。此上下文中的“恒定方式”的表述须理解为涉及生成动态光束，使得当所述移动动态光束暂时具有位于各个光束分量之间的峰值强度时，各个分量是不可区分的，例如当沿指定的轨迹动态放置光点时。例如，可以经由光学系统中包括的漫射器而利用照明设备生成以恒定方式平滑地改变或移动的光点的外观，该漫射器通过漫射角导致如由光学系统生成的光束的角度模糊，该漫射角与由光学系统生成的角度节距相同或比其稍大，即大约比其大10％。在此上下文中，“角度节距”表示在由光学系统成像之后光源的最终中心光方向与阵列中相邻光源的最终中心光方向之间的角度差。可替换地或另外地，当在操作照明设备期间，所选择的用于生成光点的光源组具有在所述所选择的方向上与所述所选择的组邻接的开始在调暗水平下操作的光源时，其中调暗水平在远离所述所选择的组的中心的径向方向上逐渐增加，可以利用照明设备来生成以恒定方式且沿一轨迹以所选择的方向平滑移动的光点的外观。具有相同调暗水平的邻接光源可以形成为围绕所述所选择的光源组的中心的部分环，其由在远离所选择的光源组的中心的径向方向上的增加的环数指示。例如，与所述所选择的组直接邻接的第一部分环可以被调暗以产生生成光点的光源强度的约30％，第二部分环可以被调暗以产生生成光点的光源强度的约10％，并且第三部分环可以被调暗以产生生成光点的光源强度的约3％。另一个分级阶梯轮廓例如可以是，对于所选择的光源组为100％的强度，第一部分环在约25％的强度处操作而第二部分环在约5％的强度处操作。可选地，可以对是被移动光点跟随的轨迹的尾部的一部分的光源应用相同的逐渐调暗水平，即在与所选择的方向相反的径向方向上的光源。因此，使得光点方位中的改变可以被保持基本恒定，即当改变被寻址的光源组为与先前被寻址的光源组相邻的光源组时，所生成的光点之间的外观改变中没有重大差异。在一实施例中，该多个折射透镜包括被布置为接收来自阵列的各自的发光输出的第一折射透镜，和被布置为接收第一折射透镜的发光输出的至少一个另外的折射透镜，所述第一折射透镜具有透镜主体，该透镜主体至少部分地由面向阵列的平面表面和与平面表面相对的凸表面界定，所述透镜主体具有垂直于平面表面的至少平面表面半径的最大高度。由于第一折射透镜的高折射力和光捕获效率，这种光学系统提供了特别高效的点光生成。至少一个另外的折射透镜可以包括第一另外的折射透镜和第二另外的折射透镜，被布置成使得第一另外的折射透镜位于第一折射透镜和第二另外的折射透镜之间，第一另外的折射透镜和第一另外的折射透镜中的每个折射透镜是平凸透镜，其平面表面面向阵列，以便有效地控制平面阵列的光源组的发光输出到点光的期望方向的角度重定向。在一优选的实施例中，光学系统还包括漫射器，其被布置在第一折射透镜下游，诸如在第一另外的折射透镜和第二另外的折射透镜之间。这样的漫射器导致所生成的点光的模糊，该模糊可以有助于给出点光在不同投射方位之间的平滑过渡的外观，特别是在不具有漫射器的光学系统的漫射力没有大到足以防止这样的过渡被观察为离散的过渡的情景中，这在其中这样的过渡应该被感知为点光沿期望轨迹的平滑运动的应用领域中可能是美学上不期望的。这样的模糊还确保了当使用多个光源（组）来生成点光时，所产生的点将看起来是均匀的。例如，这允许平滑变焦。可替换地，第一折射透镜和至少一个另外的折射透镜的各自光学表面中的至少一个光学表面至少部分地构建为漫射所述发光分布以便获得这种期望的模糊。至少一个另外的折射透镜不一定包括一对平凸透镜。可替换地，至少一个另外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成动态可调节点光的照明设备（1），包括：可单独寻址的光源（11）组的平面阵列，每个组包括至少一个光源，所述光源中的每一个光源被布置为产生发光分布；控制器（20），被布置为单独寻址所述光源组；以及光学系统（100），包括多个折射透镜（110、120、130），所述多个折射透镜（110、120、130）对于可单独寻址的光源是共用的，并且沿共用光轴（101）顺序布置，以调整每个光源组的发光分布的形状为点光（13）并且将所述点光以一角度方向投射，所述角度方向是所述阵列中所述组的位置的函数，其中所述光学系统（100）被布置为以恒定方式改变被投射的移动点光（13）的相应角度方向，所述被投射的移动点光（13）从不同相邻光源（11）的发光分布生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 EP 17151840.01.一种用于生成动态可调节点光的照明设备（1），包括：可单独寻址的光源（11）组的平面阵列，每个组包括至少一个光源，所述光源中的每一个光源被布置为产生发光分布；控制器（20），被布置为单独寻址所述光源组；以及光学系统（100），包括多个折射透镜（110、120、130），所述多个折射透镜（110、120、130）对于可单独寻址的光源是共用的，并且沿共用光轴（101）顺序布置，以调整每个光源组的发光分布的形状为点光（13）并且将所述点光以一角度方向投射，所述角度方向是所述阵列中所述组的位置的函数，其中所述光学系统（100）被布置为以恒定方式改变被投射的移动点光（13）的相应角度方向，所述被投射的移动点光（13）从不同相邻光源（11）的发光分布生成。2.根据权利要求1所述的照明设备（1），其中在操作所述照明设备期间，用于生成光点的所选择的光源组具有在调暗水平处操作的邻接光源，所述邻接光源以所述所选择的组为中心围绕所述所选择的组，所述调暗水平在远离所述所选择的组的所述中心（14）的径向方向上逐渐增加。3.根据权利要求1或2所述的照明设备（1），其中所述多个折射透镜（110、120、130）包括第一折射透镜（110），其被布置为从所述阵列接收相应的发光输出，和至少一个另外的折射透镜（120、130），其被布置为接收所述第一折射透镜的发光输出，所述第一折射透镜具有透镜主体（115），所述透镜主体（115）至少部分地由面向所述阵列的平面表面（111）和与所述平面表面相对的凸表面（113）界定，所述透镜主体具有垂直于所述平面表面的至少所述平面表面半径（r1）的最大高度（H1）。4.根据权利要求3所述的照明设备（1），其中所述至少一个另外的折射透镜（120、130）包括第一另外的折射透镜（120）和第二另外的折射透镜（130），其被布置为使得所述第一另外的折射透镜位于所述第一折射透镜（110）和所述第二折射透镜之间，所述第一另外的折射透镜和所述第二另外的折射透镜中的每一个为平凸透镜，其平面表面（121、131）面向所述阵列。5.根据权利要求4所述的照明设备（1），其中所述光学系统还包括漫射器（140），其被布置在所述第一折射透镜（110）...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR万格鲁维，O德罗斯，AH贝格曼，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL