透镜、照明装置、照明设备制造方法及图纸

技术编号:22453649 阅读:29 留言:0更新日期:2019-11-02 11:45
本申请涉及一种透镜、照明装置、照明设备,该透镜用于照明系统,包括具有平坦的光输入表面(100a)和弯曲的光输出表面(100b)的透镜体,该透镜体提供沿透镜轴线(X10)的从输入表面(100a)到输出表面(100b)的光传播路径。输出表面(100b)的曲率值包括外围区域处的峰值(P)和中心区域处的至少一个谷值。根据本申请的照明装置简化了流量/照度/强度缩放操作,可增加基本单元的数量,便于实现所需流量/照度/强度方面的目标。

Lens, lighting device, lighting equipment

【技术实现步骤摘要】
透镜、照明装置、照明设备
本技术涉及照明技术。一个或多个实施例可以涉及可以用于照明设备,例如用于娱乐环境(舞台、剧院等)的透镜。
技术介绍
娱乐业可以产生特定的照明模式。例如,在舞台后墙的情况下,设计了提供场景本身的背景(并且由于这个原因,有时可能不完全准确地表示为“环形天幕(cyclorama)”),照明质量以及舞台地板的照明可能显得特别重要。因此,考虑到观众的连续观察,还有可能使用照射“大气”来实现各种效果,例如,给出特定环境和/或大气条件的印象,以建议某些背景或回忆情绪等。在这方面,就强度和颜色而言,照明的均匀性是特别重要的。照明的均匀性可以表示为以勒克斯(lm/m2)为单位的水平变化,并且如观众所感知的,它可以取决于如下因素:-照明在局部水平的高级衍生物,诸如例如,由于例如可以被观众感知为照明设备的故障的局部化斑点,在1米量级的距离上的几十个单位百分比的变化;-分布式照明的较低阶的衍生物,诸如例如,在约10米量级的距离上的数十个单位百分比的变化,该变化通常被观众感知为期望的效果。复合物中的类似考虑也适用于颜色均匀性,其具有可能被观众感知为照明设备中的缺陷的例如在数十厘米量级的距离上约3-5*10-3量级的Cx或Cy(颜色坐标)的高阶衍生物,以及通常被感知为期望的效果的在几米距离上的约3-5*10-3量级的Cx或Cy的低阶衍生物。因此,当这代表期望的效果时,实现高水平的均匀性是感兴趣的目标。还可以观察到,观众通常将期望的照明场外(例如,在环形天幕外)的光辐射的散射(溢出)感知为缺陷,这可能导致侧壁或地板或天花板的不期望的照明。在所描述的上下文中,可以使用各种类型的照明装置,诸如固态照明光源(例如,具有LED光源),甚至具有多种颜色。在照明和/或颜色水平方面实现均匀条件可能需要使用旨在实现照明光束的成形动作和/或颜色混合的解决方案(甚至非常复杂)。与传统照明光源相比,这可能导致安装成本的相应增加。光和/或颜色辐射的混合也可能受到安装尺寸和条件的影响(例如,照明装置相对于环形天幕的高度和位置和/或单排或多排地板和/或或使用天花板照明光源的事实)。在一些情况下,可以调整照明装置的位置,例如,通过增加相对于某个墙壁的距离:然而,该解决方案可能产生不同性质的问题,例如,它可能限制舞台上的可用空间。考虑到这些方面,可以采用平行于照射表面(例如,在水平方向上平行于环形天幕)定向的线性灯,可以使用能够例如在垂直方向上执行照明光束成形功能的反射器。还可以将球泡灯(即,虚拟点状源)与设计用于执行在所有方向上成形光束的功能的反射器一起使用。然而,生成光辐射的元件(例如细丝)不是点状的,而是随着照明装置的功率呈现增加的尺寸:结果是反射器可能不能以环形天幕水平执行光束的完整成形功能。在商业产品级别,名称为ETCSource4Lustr+2Cyc.的产品(例如,在网址https://www.etcconnect.com/Products/Lighting-Fixtures/Source-Four-LED-Series-2/Source-Four-LED-Series-2-Lustr/中所示)包括(单个)LED光源集群,该LED光源集群产生与混合管耦接的多色照明装置(引擎)、具有微透镜和反射器的组合、被赋予成形照明光束的功能。该解决方案允许在光束的输出处获得良好水平的均匀性,但损害各种因素,诸如例如:-照明装置的尺寸(特别是高度),-非常高的环形天幕所需的与墙壁的距离,-从单个装置开始的光分布,该光分布需要以相对于所需的均匀性水平小得多的分离间距并排安装多个装置,-例如在侧壁处包含辐射在被照射空间外(例如,在环形天幕外)的散射的困难。市场上称为RobertJuliatDalis860的产品(例如,参见https://www.robertjuliat.com/ambiance_lighting/Dalis-860.html)设想使用例如沿环形天幕水平分布的一个或多个LED集群,每个LED集群包括一些不同颜色的LED(例如2-4种颜色),其中反射器耦接到每个集群。该解决方案允许减小装置的整体尺寸,特别是在高度上,但是表现出各种缺点,诸如例如:-每个集群使用单个反射器可实现的色彩混合水平降低:在照明装置处和其附近,不同颜色的LED的辐射尚未充分混合,存在在照射表面上(例如,天幕上)发生这种情况的风险,-再者,例如,相对于最高的环形天幕需要至照射表面的相当大的距离,-考虑到反射器的有限成形能力,在垂直方向上的不均匀照明分布,-再者,光辐射可能在待照射的表面外(例如,在环形天幕外),特别是在上壁上的散射。意大利专利申请号102017000004343(在本申请提交之日尚未公开的)设想在照射表面的相对端布置一对照明装置,其中该对照明装置以相互对称的方式布置,并且例如以与垂直墙壁相距减小的距离(例如1米)被放置在房间的地板和天花板上的可能性朝向彼此引导光辐射。该解决方案允许实现平坦且均匀的照度分布,这是因为每个装置能够在表面上产生照度分布,该照度分布随着与装置的距离而线性地减小。
技术实现思路
一个或多个实施例旨在克服上面概述的缺点,例如,关于以下方面:-包含照明装置的尺寸,例如高度,-在离开照明装置的辐射中(而不仅仅是在照射表面的水平面上)实现良好水平的颜色均匀性的可能性,-实现高水平的照明,该照明与照射表面的尺寸无关(例如,环形天幕),-减少与发光表面(例如,当需要时,与环形天幕)的距离的可能性,以及-例如,相对于发光舞台在横向方向和竖直方向上包含光辐射的散射。根据一个或多个实施例,由于具有本申请的特征的透镜,可以实现该目的。一个或多个实施例可以指代对应的照明装置。一个或多个实施例可以指代对应的照明设备。一个或多个实施例可以指代对应的方法。一个或多个实施例可以提供以下一个或多个优点:-简化流量/照度/强度缩放操作,例如可增加基本单元(例如,LED光发生器、导光棒或杆和自由形状透镜)的数量,以便于实现所需流量/照度/强度方面的目标;-简化装置尺寸的设计和定义(在整体尺寸方面),可满足装置的特定设计需求,可能将几个具有不同形状因子的基本单元组合在一起,例如,在线性模块或矩形或圆形模块中;-通过更换单个部件(诸如透镜)或更换包括安装在基座单元上的支架上的多个透镜的子单元,可以在同一设备内实现不同的强度/照明分布,并可根据某些照明需求更换基座单元;-降低生产和使用成本,例如,可以使用不同的强度/照度分布,而不必为此目的设置完全不同的模块(如我们所见,可以仅替换,例如透镜或透镜组),-引入电动变焦系统的可能性,该电动变焦系统能够将透镜定位得更近,或者更确切地说,与辐射发生器(或其引导棒或杆)相比更远,并且可以获得变焦效果;-可以开发能够在不同透镜上单独操作的变焦系统,以便能够为不同的辐射发生器产生不同的变焦效果;-生产能够实现光束的倾斜效应的电动化系统的可能性,该系统可能分别针对不同的辐射发生器操作;-独立干预(例如,开启和关闭)每个光辐射发生器(例如,LED)的可能性,可以实现光束成形效果而不会影响照明均匀性;-可以在同一支架上布置不同类型的透镜(可能具有不同类型的相关光学元件),并且可以产生例如具有不同强度特性的辐射配置(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种透镜(100),用于照明系统,所述透镜包括透镜体,所述透镜体具有平坦的光输入表面(100a)和弯曲的光输出表面(100b),所述透镜体提供沿透镜轴线(X10)的从所述输入表面(100a)到所述输出表面(100b)的光传播路径,其特征在于,所述透镜的所述输出表面(100b)的点具有曲率值(C),其中,正曲率值表示所述输出表面(100b)的向外指向所述透镜的凸面,其中,所述透镜包括所述透镜轴线(X10)周围的中心区域和围绕所述中心区域的外围区域,其中,所述透镜的所述输出表面(100b)的曲率值包括所述外围区域处的峰值(P)和所述中心区域处的至少一个谷值(V、V1、V2)。

【技术特征摘要】
2017.11.17 IT 1020170001318031.一种透镜(100),用于照明系统,所述透镜包括透镜体,所述透镜体具有平坦的光输入表面(100a)和弯曲的光输出表面(100b),所述透镜体提供沿透镜轴线(X10)的从所述输入表面(100a)到所述输出表面(100b)的光传播路径,其特征在于,所述透镜的所述输出表面(100b)的点具有曲率值(C),其中,正曲率值表示所述输出表面(100b)的向外指向所述透镜的凸面,其中,所述透镜包括所述透镜轴线(X10)周围的中心区域和围绕所述中心区域的外围区域,其中,所述透镜的所述输出表面(100b)的曲率值包括所述外围区域处的峰值(P)和所述中心区域处的至少一个谷值(V、V1、V2)。2.根据权利要求1所述的透镜(100),其特征在于,所述透镜体包括在所述透镜轴线(X10)处相交且相互正交的第一截面(X)和第二截面(Y),其中,所述透镜体相对于所述第一截面(X)和所述第二截面(Y)两者均镜像对称。3.根据权利要求1或2所述的透镜(100),其特征在于,所述透镜体包括在所述透镜轴线(X10)处相交且相互正交的第一截面(X)和第二截面(Y),其中,所述输出表面(100b)在所述第二截面(Y)中的曲率值的平均值大于所述输出表面(100b)在所述第一截面(X)中的曲率值的平均值。4.根据权利要求1或2所述的透镜(100),其特征在于,所述透镜体包括在所述透镜轴线(X10)处相交且相互正交的第一截面(X)和第二截面(Y),其中,所述透镜体沿着所述第一截面(X)比沿着所述第二截面(Y)更长。5.根据权利要求1或2所述的透镜(100),其特征在于,所述透镜的所述输出表面(100b)的曲率值包括位于所述外围区域处的峰值(P)之间的位于中心区域处的单个谷值(V)。6.根据权利要求1或2所述的透镜(100),其特征在于,所述透镜的所述输出表面(100b)的曲率值包括一对谷值(V1、V2)以及在所述透镜轴线(X10)处的另一峰值(PC),所述谷值在所述中心区域处位于所述外围区域的峰...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷纳托·弗里松阿尔贝托·阿尔菲尔卢卡·马斯科洛
申请(专利权)人:欧司朗有限公司
类型:新型
国别省市:德国,DE

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