照明系统和照明方法技术方案

技术编号:37677695 阅读:17 留言:0更新日期:2023-05-26 04:43
一种照明系统可产生动态可变照明图案。该照明系统可以包括光导。所述照明系统可以包括投影光学器件,所述投影光学器件可以以相对低的光束角(即,相对于所述光导的表面法线形成的光束角)对所述照明图案做出贡献。该投影光学器件可以包括可单独寻址的光产生元件,该光产生元件可以引导光通过一个或多个聚焦元件。控制器可以控制该光产生元件中的哪一个被电力供电,并且因此可以控制来自投影光学器件的照明图案贡献。所述照明系统还可以包括散射光学器件,所述散射光学器件可以以相对高的光束角度对所述照明图案做出贡献。散射光学器件可以在相对较大的表面积上将光引导出光导,这可有助于减少当直接观看光导时的眩光。有助于减少当直接观看光导时的眩光。有助于减少当直接观看光导时的眩光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明系统和照明方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张2020年9月14日提交的美国申请号17/020,390的优先权,该美国申请主张2020年7月2日提交的美国临时申请号63/047,631和2020年8月10日提交的欧洲专利申请号20190285.5的优先权,其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及一种可以产生动态可变照明图案的照明系统。

技术介绍

[0004]照明系统产生动态可变照明图案是有挑战性的。例如,不但实现宽波束角可能是困难的,而且在宽波束角上实现适当的分辨率也可能是困难的。
附图说明
[0005]图1示出了根据一些实施例的照明系统的示例的侧视图。
[0006]图2示出了根据一些实施例的图1的照明系统的散射光的分布的示例的极坐标图。
[0007]图3示出了根据一些实施例的图1的照明系统的投射光的分布的示例的极坐标图。
[0008]图4示出了根据一些实施例的照明系统的另一示例的侧视图。
[0009]图5示出了根据一些实施例的照明系统的另一示例的侧视图。
[0010]图6示出了根据一些实施例的照明系统的另一示例的侧视图。
[0011]图7示出了根据一些实施例的照明系统的另一示例的侧视图。
[0012]图8示出了根据一些实施例的用于产生照明的方法的示例。
[0013]贯穿各个视图,对应的参考字符指示对应的部分。附图中的元件未必按比例绘制。附图中示出的配置仅仅是示例,并且不应被解释为以任何方式进行限制。
具体实施方式
[0014]照明系统可以产生动态可变照明图案。照明系统可以包括光导,光导可以可选地是平面状光导。
[0015]照明系统可以包括耦合到光导的投影光学器件。投影光学器件可以以相对低的光束角(即,相对于光导的表面法线形成的光束角)对照明图案做出贡献。投影光学器件的光源可以包括可单独寻址的发光二极管。发光二极管中的至少一些可以布置成阵列,诸如像素化矩形阵列和/或像素化线性阵列。发光二极管中的至少一些可以离散地形成(即,可以不作为阵列的一部分被包含)。发光二极管可以引导光通过一个或多个聚焦元件,聚焦元件诸如为:与光导分离的透镜;和/或与光导的一个或多个相应表面一体形成的一个或多个折射元件和/或反射元件。控制器可以选择性地为一个或多个单独的发光二极管供电。通过控制哪些发光二极管被供电,控制器因此可以控制来自投影光学器件的照明图案贡献。
[0016]光导还可以包括散射结构。散射结构可以在相对大的表面积上将光引导出光导,
这可有助于减少当直接观看光导时的眩光。
[0017]图1示出了根据一些实施例的照明系统100的示例的侧视图。
[0018]照明系统100可以包括光导114。光导114可以由诸如玻璃或塑料之类的基本上透明的材料形成。光导114可以被配置为将光从光导114中的一个位置引导到光导114中的另一位置。光导114可以被成形为使得光导114内的光线例如经由全内反射而在光导114的一个或多个表面处被反射。
[0019]光导114可以具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。光导114可以被成形为基本上平面状的光导114,其中第二表面基本上平行于第一表面。光导114可以被成形为楔形光导114,其中第二表面相对于第一表面成角度。也可以使用其他合适的形状。
[0020]多个第一可单独寻址的发光二极管106A,106B可以通过光导114的第一表面将第一光108A,108B引导到光导114中。多个可单独寻址的发光二极管106A,106B可以形成为发光二极管106A,106B的一个或多个阵列。每个发光二极管106A,106B的阵列可以具有允许阵列中的每个发光二极管被单独寻址的电连接。或者,可单独寻址的发光二极管106A,106B中的一者或一者以上可离散地形成(例如,不作为阵列的部分被包含)。下面讨论的图6示出了这种离散地形成的发光二极管的示例。
[0021]回到图1,聚焦光学器件110A,110B可以至少部分地聚焦第一光108A,108B,以通过光导114的第二表面从光导114出射以作为投射光112A,112B。在图1的示例中,聚焦光学器件110A,110B可以准直第一光108A,108B,使得投射光112A,112B可以以准直的或基本上准直的方式出射。替代地,聚焦光学器件110A,110B可以至少部分地聚焦第一光108A,108B以形成出射光,其中出射光发散并且发散角小于从发光二极管106A,106B发射的光的发散角。作为另一替代方案,聚焦光学器件110A,110B可至少部分地聚焦第一光108A,108B以形成出射光,其中出射光汇聚到焦点且随后发散,且在发散中具有小于从发光二极管106A,106B发射的光的发散角的发散角。
[0022]聚焦光学器件110A,110B可以形成为折射式投影光学器件,该折射式投影光学器件可以以基本上成像的方式将来自多个第一可单独寻址的发光二极管的光投射到远场中。例如,特定发光二极管的位置可以与来自发光二极管的光在该远场中出射的角度相关。在一些示例中,投射光112A,112B中的大部分或全部(被定义为强度大于或等于峰值强度的一半的投射光112A,112B)可以落在传播角(相对于光导114的第二表面的表面法线进行定义)的范围内。在一些示例中,传播角的范围可以在约30度和约60度之间。例如,对于大约30度的传播角(相对于表面法线测量)的范围而言,投射光可以落在大约负30度和大约正30度之间(相对于表面法线测量)。其他数值示例也是可能的。也可以使用其他合适的角度范围。
[0023]至少一个第二发光二极管可以将第二光引导到光导114中作为导引光120,导引光120在光导114的第一表面和光导114的第二表面之间被引导,例如,第二发光二极管可以沿着光导114的边缘定位并且可以通过光导114的边缘将第二光引导到光导114中。替代地,第二发光二极管可以位于光导114的边缘附近,并且可以经由光导114的第一表面或第二表面将第二光耦合到光导114中。对于其中照明系统100包括多个第二发光二极管的配置而言,第二发光二极管可以沿着光导114的一个或多个边缘被间隔开,并且可以被定向为使得它们各自的发射可以不彼此平行。换句话说,一个第二发光二极管的发射可以相对于另一个第二发光二极管的发射成角度。一个或多个第二发光二极管可以包括在阵列中或者可以离
散地形成。
[0024]多个光提取结构122可以设置在光导114上。光提取结构122可以将至少一些引导光120通过光导114的第二表面引导出光导114以作为散射光124,光提取结构122可以分布在光导114的相对大的区域上。对于散射光124而言,相对较大的区域上的这种分布可以产生相对低的,相对均匀的亮度。例如当用户直接观看照明系统100的输出时,这种相对低的,相对均匀的亮度可以减少眩光。光提取结构122可以包括粗糙表面(诸如漫射器),多个相对小形状的结构(诸如可以被本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种照明系统,包括:光导,具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;多个第一可单独寻址的发光二极管,被配置成通过所述光导的所述第一表面将第一光引导到所述光导中;聚焦光学器件,所述聚焦光学器件被配置为将所述第一光至少部分地聚焦以通过所述光导的所述第二表面作为投射光从所述光导出射;以及第二发光二极管,被配置为将第二光引导到所述光导中作为在所述第一表面和所述第二表面之间被引导的引导光。2.根据权利要求1所述的照明系统,其中所述聚焦光学器件位于所述光导的外部或所述光导的所述第一表面处。3.根据权利要求1所述的照明系统,还包括多个光提取结构,所述多个光提取结构被配置为将所述引导光中的至少一些引导通过所述光导的所述第二表面以作为散射光。4.根据权利要求3所述的照明系统,其中所述第一光不与所述多个光提取结构相互作用。5.根据权利要求3所述的照明系统,其中所述多个光提取结构设置在所述光导的所述第二表面上。6.根据权利要求1所述的照明系统,还包括控制器,所述控制器被配置为:电控制所述多个第一可单独寻址的发光二极管;为所述多个第一可单独寻址的发光二极管中的多个指定的发光二极管的子集中的一个供电,以及接收指定所述多个指定的子集中的哪一个将被供电的输入。7.根据权利要求1所述的照明系统,其中:所述多个第一可单独寻址的发光二极管包括第一发光二极管;以及所述聚焦光学器件包括定位在所述第一发光二极管与所述光导的所述第一表面之间的第一光学路径中的第一透镜。8.根据权利要求7所述的照明系统,其中:所述多个第一可单独寻址的发光二极管还包括远离所述第一发光二极管定位的第二发光二极管,所述第一发光二极管和所述第二发光二极管位于分离的衬底上;以及所述聚焦光学器件包括位于所述第二发光二极管和所述光导的所述第一表面之间的第二光学路径中的第二透镜,所述第二光学路径与所述第一光学路径不重叠。9.根据权利要求1所述的照明系统,其中:所述多个第一可单独寻址的发光二极管包括第一发光二极管;以及所述聚焦光学器件包括设置在所述光导的所述第一表面上的第一弯曲部分和设置在所述光导的所述第二表面上的第二弯曲部分,所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分被配置为至少部分地聚焦从所述第一发光二极管发射的光。10.根据权利要求9所述的照明系统,其中:所述多个第一可单独寻址的发光二极管还包括远离所述第一发光二极管定位的第二发光二极管;以及所述聚焦光学器件包括设置在所述光导的所述第一表面上的第三弯曲部分和设置在
所述光导的所述第二表面上的第四弯曲部分,所述第三弯曲部分和所述第四弯曲部分被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员:W
申请(专利权)人:亮锐有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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