CN111094841A - 由于led源的叶序布置的户外照明器的改进的舒适度 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种户外照明器(100),其包括:‑多个照明设备(10),每个照明设备(10)被配置为提供照明设备光(11),并且每个照明设备(10)至少包括光源(13);‑多个光束成形光学器件(20),每个光束成形光学器件(20)被配置为接收照明设备(10)中的一个照明设备的照明设备光(11),并且被配置为将照明设备光(11)光束成形为照明设备光(11)的光束(12);其中户外照明器(100)被配置为提供照明器光(101)的光束(112),照明器光(101)的光束(112)包括照明设备光(11)的光束(12);并且其中光束成形光学器件(20)以随机、叶序或其组合的布置(120)进行配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明器,特别地是一种户外照明器,以及这种(户外)照明器的布置。
背景技术
发光二极管的特定布置是本领域已知的。例如,GB2362207A描述了具有由多个白色发光二极管形成的光源的自动照明。优选地,每个二极管具有蓝色、红色和绿色的枪。自动照明优选地还包括用于改变由二极管产生的光束的设备。多个白色发光二极管被布置成螺旋的配置。
WO2005/050087A1公开了一种灯,其包括至少一个光源和透明发光元件,该透明发光元件被设置在相对于辐射方向的光源的上游。面向远离光源方向的发光元件的表面的至少一个子区被提供具有统计分布的透镜状突起或球形凹槽。
发明内容
在户外照明应用中,在光源中个体的LED可以被轻易地识别出。从研究来看,不舒适的眩光取决于光源的均匀性和对比度,该光源由正交布置的LED(行和列)组成。在户外照明,多数新照明器包含LED。一些照明器(主要在行人区域)看起来完全漫射,这些照明器通常在靠近设备本身的区域发光,并且通常不会生成清晰的光束。在高速公路应用中,对光束形状提出了严格的要求;因此,照明器的盖子是完全透明的,从而可以直接看到LED及其光学器件。光源的规则布置似乎具有吸引注意力的效果,这可能(也)是不希望的。似乎人们倾向于抱怨LED照明器的眩光和像素化。
因此,本发明的一方面是提供一种特别是用于户外照明的备选的照明器,其优选地还至少部分地消除一个或多个上述缺陷。本发明可以具有克服或改善至少现有技术的缺陷之一、或提供有用的备选的目的。
本文中,提出了通过引入诸如“有机”和“随机”LED布置之类的LED的备选布置,而不是个体LED的正交布置,来减少眩光不舒适。因此,在实施例中,LED可以被以非正交布置被放置在PCB板上。以这种方式,当一个人接近照明器时,看不到一行行完美地布置的LED。布置之一可以是基于斐波那契序列或“黄金比例”(在自然界中经常发生)的叶序布置。这种布置的很大的优势在于:这种布置不是由任何方向的直线LED组成,并且布置不是杂乱或随机的。其是非常自然的布置(在自然界中,向日葵、蒲公英、松果等都有这种现象)。随机的网格可以是备选的选项,但叶序的方式似乎最被欣赏。因为LED的数目和每个LED的亮度没有改变,因此可测量的眩光可能没有改变,但是由于规则布置而造成的眩光不舒适可以基本消失。备选地,如果在实施例中,PCB具有布置在正交网格中的LED,然后光学设备(特别是光纤)可以被用于将LED从它们的原始位置成像到叶序网格上的新位置。例如,可以通过弯曲的光导将源成像到不同(x,y)坐标的不同平面上。
因此,在本发明的第一方面提供一种照明器,其可以特别地被用于户外应用(本文中因此还被指示为“户外照明器”),其包括:(i)多个照明设备,每个照明设备被配置为提供照明设备光并且每个照明设备至少包括光源,特别地固态光源,诸如一个或多个发光二极管((多个)LED);(ii)多个光束成形光学器件,每个光束成形光学器件被配置为接收照明设备中的一个照明设备的照明设备光,并且配置为将照明设备光光束成形为照明设备光的光束;其中户外照明器被配置为提供照明器光的光束,该照明器光的光束包括照明设备光的光束;以及其中光束成形光学器件以其中应用于叶序图案或叶序图案与随机图案的组合的布置进行配置;以及其中任何直线不会交叉多于3个相邻光束成形光学器件。照明器可以特别地被用于街道照明。因此,在实施例中,照明器是街道照明器。
利用这种照明器,可以提供照明(诸如街道照明),而不会由于规则的图案而引起可能的干扰。因此,利用这种照明器,由于光束成形光学器件的存在,可以提供具有所需眩光条件的正确光束形状(诸如对于(一些)户外照明),但是没有由于规则布置的光源而引起的所谓眩光不舒适。
如上,照明器包括多个照明设备。本文中,术语“多个照明设备”可以特别指至少16个(诸如至少24个、如至少28个、诸如至少32个、如至少36个照明设备,诸如24-800个、如48-600个照明设备)。在实施例中,这种照明设备可以被配置为提供基本上相同的照明设备光,即,照明设备光具有基本上相同的光谱分布,并且特别地还具有照明设备光基本上相同的角分布。
利用光束成形光学器件对每个照明设备的光进行光束成形,另见下文。每个照明设备被配置为提供照明设备光。该光可以是白光,或者该光可以是有色光。备选地,照明设备是颜色可调的。备选地或附加地,不同的照明设备被配置为提供不同的光谱分布或能够提供不同的光谱分布。因此,在实施例中,照明器光的光谱分布可以是可控的。在其中一个或多个照明设备光的光谱分布和/或强度是可控的、或者其中个体照明设备(或者一个或多个照明设备的子集)是可控的、或者其中照明器光的光谱分布(和/或强度)是可控的实施例中,照明器还可以包括控制系统,或者可以功能性地耦合到控制系统。
因此,在本发明的一个方面还提供了照明器和控制系统的组合,该控制系统被配置为控制照明器(特别地,照明器光的强度以及照明器光的光谱分布中的一个或多个)。另外,照明器可以包括传感器(诸如日光传感器和/或存在(或移动)传感器),和/或控制系统可以被功能性地耦合到这种传感器。在这种实施例中,控制系统可以被配置为(也)根据传感器信号的变化控制照明器。备选地或附加地,照明器可以包括用户界面(UI)(诸如图形用户界面(GUI)),和/或控制系统可以被功能性地耦合到这种传感器。在这种实施例中,控制系统可以被配置为(也)根据经由用户界面的(由用户的)输入的变化控制照明器。
术语“控制”以及类似术语特别地指至少确定行为或监督元件的运行。因此,本文“控制”以及类似术语可以例如是指向元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等,诸如例如测量、显示、致动、打开、移动、改变温度等。除此以外,术语“控制”以及类似术语可以附加地包括监测。因此,术语“控制”以及类似术语可以包括施加行为。
每个照明设备至少包括光源,特别地固态光源,诸如一个或多个发光二极管((多个)LED)。术语“光源”可以指半导体照明设备,诸如发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)、边缘发射激光器等。术语“光源”还可以指有机发光二极管,诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在特定实施例中,光源包括固态光源(诸如LED或激光二极管)。在实施例中,光源包括LED(发光二极管)。术语LED也可以指多个LED。此外,在实施例中,术语“光源”还可以指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”特别地指半导体芯片形式的LED芯片,其既不封装也不连接而是直接地安装到基板(诸如PCB)上。因此,多个半导体光源可以被配置在相同的基板上。在实施例中,COB是配置在一起作为单个照明模块的多LED芯片。术语“光源”还可以涉及多个光源,诸如2-2000个固态光源。照明设备因此可以包括单个光源或多个光源。光源可以例如是相关的,例如可以作为一组和/或在同一PCB上被控制;也可以是不相关的,这可以是当个体地控制和/或在不同PCB上时的情况。
此外,如上所指示的,照明器包括多个光束成形光学器件。照明设备以及光束成形照明器件被配置为使得每个光束成形照明器件特别地接收来自基本单个照明设备的光。从其他照明设备接收的光可以少于所接收的总照明设备光的20%,优选地少于10%,甚至更优选地少于5%。以这种方式,光束成形控制可以被很好地控制。因此,每个光束成形光学器件被配置为接收照明设备中的一个照明设备的照明设备光,并且配置为将照明设备光光束成形为照明设备光的光束。如上所指示的,单个照明设备可以包括单个光源,但是还可以包括多个(固态)光源。在实施例中,光束成形光学器件是光透射光学器件,诸如透镜或全内反射元件,如透明材料的反射器。术语“光透射光学器件”在本文中是指穿过照明设备传播的光(并且是光束成形的),诸如特别是透镜和/或准直器。因此,在特定实施例中,光束成形光学器件包括透镜。备选地或附加地,光束成形光学器件包括全内反射光学器件或反射光学器件,其在本文中均被指示为反射器。因此,还可以使用(中空)反射器,诸如准直器。因此,特别地,光束成形光学器件可以包括透镜和反射器中的一个或多个。因此,单个光束成形光学器件可以包括透镜或反射器或两者,以及可选地还包括另外的光学器件。通常,照明器将包括多个透镜和/或多个反射器。
本文中的术语“材料”通常指固体材料。例如,窗(也参见下文)和/或(诸如TIR准直器的)光透射光学器件可以包括玻璃、陶瓷或聚合物材料。
照明设备可以具有光轴。光透射光学器件也可以具有光轴。不排除照明设备和光束成形光学器件之间的中间光学器件(也参见下文)。通常,照明设备和光束成形光学器件将被配置成使得光轴基本上重合。光束成形光学器件的横截面积可以在0.25mm2-16cm2的范围内,诸如1-100mm2的范围内。例如,光束成形光学器件可以包括具有16cm2或更小的端部窗(光学器件的光出射窗)的全内反射光学器件。术语“横截面积”特别地是指光束成形光学器件的横截面中的最大面积,该横截面垂直于光束成形光学器件的光轴。
光透射光学器件将照明设备的光束成形为适合于预期应用(诸如街道照明)的光束。以这种方式,从照明器发出的光在光束成形方面具有期望的特性。因此,户外照明器被配置为提供照明器光的光束,该照明器光的光束包括照明设备光的光束。
如上所指示的,光束成形光学器件特别地被配置成随机的、叶序的或其组合的布置。特别地,照明器包括至少1/16cm2(诸如至少1/4cm2,特别地最大1/1mm2,诸如最大1/25mm2)光束成形光学器件的(照明设备以及)光束成形光学器件的密度。所涉及的区域可以是穿过所有光束成形光学器件的虚拟平坦面,但是这种面还可以包括一个或多个曲率。因此,光束成形光学器件的密度可以是每16cm2最小1,例如每4cm2最大1,这可以例如是在相对大的光学器件的情况下。通常,也可以存在最大密度,例如每1mm2至多1个光学器件,这意味着相对小的光学器件,例如每25mm2至多1个光学器件。
光学器件可以基本上直接相邻地配置,只要这是可能的,其中具有随机的或叶序的布置。通常,在光学器件之间将存在某个距离。照明设备通常将被配置为彼此相距最小距离,诸如照明设备的等效球面直径的至少大约一半,甚至更特别地至少大约照明设备的等效球面直径(也参见下文)。特别是在随机结构的情况下,保持这种条件可以是有用的。
还可以选择随机图案。特别地,在这种随机图案中,不存在配置成直线(沿着虚拟面)的多于三个光束成形光学器件的相邻光束成形光学器件的子集。
备选地或附加地,可以应用叶序图案。特别地,这种图案基本上是叶序的。因此,在实施例中,多个光束成形光学器件的布置是叶序布置。可基于向日葵头中小花(或种子)的图案来描述叶序图案。它们可以基于公式:r=c*√n,其中n是小花的有序数,从中心向外计数。这是真实植物中小花年龄的倒数,是一个参考方向和第n朵小花在一个极坐标系中的位置矢量之间的夹角,该极坐标系起始于头状花序的中心。因此,任何两个连续小花的位置矢量之间的发散角是恒定的,α=137.5°,r是给定恒定的比例参数c时,头状花序的中心和第n朵小花的中心之间的距离。将此转化为照明器,n可以选自例如24-800的范围中。
在实施例中,可以存在n个布置,其中n为至少2,其中例如较高数目布置是较低数目布置的布置,例如第二布置是第二布置的布置。较低编号的布置可以是相同的,或者可以是不同的。特别地,n是2,尽管n也可以是3或更大。例如,可以提供多个(基本上相同的)(第一)叶序布置的(第二)规则布置。备选地,可以提供多个(基本上相同的)(第一)规则布置的(第二)叶序布置。因此,例如,可提供可为规则的叶序布置的超级布置(或结构)。当存在(第一)布置的(第二)布置时,前一布置和/或一个或多个后一布置是随机的或叶序的。特别地,当(第一)布置的(第二)布置被提供时,后一布置是随机的或叶序的,特别地全部是叶序的。
由于光束成形光学器件被配置成上面指示的(多个)图案,因此当照明设备也被配置成这种图案时,这可以是最容易的。因此,在特定实施例中,多个照明设备被配置为随机的、叶序的或其组合的布置。因此,特别是在这种实施例中,照明设备和光束成形光学器件被配置成相同的图案,诸如在照明设备和对应的光束成形光学器件之间具有相同的心到心距离。因此,PCB(印刷电路板)可以设置有多个照明设备,该照明设备具有随机的、叶序的或其组合的布置。
然而,在实施例中,还可以为PCB(印刷电路板)提供具有规则布置的多个照明设备。在这种实施例中,可以应用附加的光学器件(特别是光导,诸如光纤),以将规则布置的照明设备与相应的不规则和/或叶序布置的光束成形光学器件光学地耦合。因此,在实施例中,多个照明设备被配置成规则的布置,其中户外照明器还包括用于将照明设备的照明设备光引导到相应的光束成形光学器件的多个光纤。
例如,出于保护的原因,可以在光束成形光学器件的下游应用窗。术语“窗”是指光可以透射穿过的光透射材料。这种窗特别地基本上是透明的,因此基本上不影响光束形状。因此,在实施例中,照明器还可以包括配置在多个光束成形光学器件下游的光透明窗。
术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成装置(这里特别是光源)的光的传播的物品或特征的布置,其中相对于来自光生成装置的光束内的第一位置,更靠近光生成装置的光束中的第二位置是“上游”,而更远离光生成装置的光束内的第三位置是“下游”。
在特定实施例中,光束成形光学器件和这种窗可以至少部分地集成,诸如具有(微)透镜结构的窗。因此,在实施例中,(户外)照明器还可以包括配置在多个照明设备下游的光透明窗,其中多个光束成形光学器件至少部分地由光透明窗包括。
此外,当照明器在亮区和暗区之间(即,照明设备或光束成形光学器件的发光表面以及它们之间的区域)没有显示出强差异时,这看起来是有益的。因此,在实施例中,照明器还可以包括相邻照明设备之间的一个或多个第一间隙和相邻光束成形光学器件之间的第二间隙,其中第一间隙或第二间隙包括光反射材料,该光反射材料被配置为在远离户外照明器的方向上反射可见光。特别地,反射材料基本上是白色的,诸如特氟隆涂层或氧化铝涂层等。
同样,照明器和它的环境(在黑暗中)之间的尖锐区别可能不太理想,并且增加了无用的干扰。因此,在实施例中,照明器限定照明器光的光束从其发出的光发射区域,并且其中多个照明设备被配置为提供具有不同强度的照明设备光,其中在光发射区域的中心部分具有较高强度并且在光发射区域的外围部分具有较低强度。因此,这可以通过将功率较小的照明设备布置在外围部分并且将功率较大的照明设备布置在中心部分来实现。
然而,这还可以通过控制系统来实现(也参见上文)。因此,在实施例中,照明器(还)限定了照明器光的光束从其发出的光发射区域,户外照明器还包括控制系统或功能性地耦合到控制系统,其中控制系统被配置为在控制模式中控制照明设备以提供具有不同强度的照明设备光,其中在光发射区域的中心部分具有较高强度而在光发射区域的外围部分具有较低强度。术语“在控制模式中”指示存在具有基本上固定的条件的至少一个设置。通常,这种控制模式是系统在使用中的控制模式。因此,术语“控制模式”还可以指“接通状态”。如果系统是可控的,则可能存在不同的“接通状态”。在这种实施例中,存在第一控制模式、第二控制模式,以及可选的另外的控制模式。这可以例如对于系统可以在使用中具有(连续地)可变条件的情况。这里,术语“条件”可以例如指光源光的强度。
特别地,可以提供强度梯度,诸如具有在发光照明器的无光(即,直接在黑暗中的发光照明器之外)与在最大强度下的中心部分中的一个或多个照明设备之间的至少两个中间强度值。
对于户外照明,诸如特别是街道照明,光束形状可能是相关的,因为眩光应该严格限定,诸如根据国家或国际法规。在特定实施例中,多个照明设备和多个光束成形光学器件被配置为在照明器光的光束的横截面平面内提供具有90°-140°范围内的光束角(γ)的照明器光的光束,照明器光的光束的横截面平面还包括户外照明器的光轴(O),照明器光的强度的至少75%在光束角(γ)内。这里,术语“光束角”还可以指开度角。横截面平面是指穿过光束的平面,该平面包括光轴。对于不同的平面,开度角可以不同。特别地,没有光束角大于140°的平面。
照明设备可以是例如是如下照明设备的一部分或者可以应用于如下照明设备:办公室照明系统、家居应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光灯照明系统、剧场照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示器标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明或LCD背光照明。
然而,特别地,照明器用于户外照明或大的室内区域的照明。
因此,在又一方面中,本发明还提供如本文中所限定的(户外)照明器的布置,其被配置为用照明器光的光束照射照明器下方的区域。布置还可以包括控制系统,其功能性地耦合到照明器,以用于控制照明器。
布置可以例如是:包括一个或多个街道灯元件,每个街道灯元件包括一个或多个照明器。这里,术语“街道灯元件”可以指街道灯、灯杆、灯柱、街灯、发光标准或灯标准,并且通常指任何升高的光源,特别是在街道边缘上的光源。术语“街道灯元件”还可以指集成在用于街道照明的道路屏障、隧道(包括隧道壁或隧道天花板)中的照明单元。这里,具有悬链线照明的多个杆被指示为多个街道灯元件的具体实施例。街道灯元件可以配置在街道的边缘,诸如路边,但是也可以配置在高速公路的中间。街道灯元件也可以配置在街道上方。这里,术语“街道”可以指马路、轨道、路径、道路、公路、高速公路等。术语街道可以指在建筑环境中的街道或在环境之间的街道等。通常,照明系统将包括多个街道灯元件。术语“街道”也可以指例如通往高速公路或公路的出口或坡道等。在特定实施例中,术语“街道”也可以指停车场、人行道、自行车道中的一个或多个,等。在另外的特定实施例中,术语“街道”也可以指水路(本发明特别用于警告船舶在错误的位置或在错误的方向上移动)。术语“街道”也可以指街道的一部分,诸如街道的一个或多个车道,或者一个或多个车道的一部分。
这里,特别地关于其使用(即,被描述为例如布置和安装在街道上用作街道照明)来描述照明器。然而,本发明不限于仅在使用中的配置。例如,本发明还提供了照明器或街道灯元件本身(即尚未安装,但被配置为安装在街道上)。
每个街道灯元件包括被配置用于用照明单元灯照亮街道的照明器。特别地,这种照明器或街道灯元件被配置成提供(在使用中)符合由相关国家政府或国际组织(其中应用了照明系统)限定的街道灯法规的街道灯。
照明器还可以用于汽车照明。因此,本发明还提供如本文所限定的照明器在汽车照明中的用途。术语“汽车照明”特别是指机动交通工具的照明,特别是机动轮式交通工具的照明,如汽车、公交车、客车、卡车、摩托车等。照明器可用于前向照明,诸如前灯或辅助灯。照明器可用于显著、信号和识别灯,诸如前灯应用、侧灯应用或尾灯应用。在特定实施例中,本发明还提供了照明器(100)在尾灯中的用途。例如,尾灯可以包括尾部位置灯、停车灯(刹车灯)、尾雾灯和倒车灯。照明器可以应用于不同类型的(汽车)灯中。这种灯可以比具有规则图案的照明设备(例如固态设备的规则图案)的灯更少分散其他用户(例如,机动车辆驾驶员)的注意力。
附图说明
现在将参考示意性附图仅以示例的方式描述本发明的实施例,在附图中,对应的附图标记指示对应的部分,并且其中:
图1a-图1b示意性地描绘了照明器以及其元件的实施例和一些变化;
图2a-图2e示意性地描绘了照明器以及其元件的一些实施例和一些变化;
图3示意性地描绘了在此以示例(例如街道照明)的方式的照明器的布置的实施例;
这些示意图不一定是按比例绘制的。
具体实施方式
本文描述的照明器可用于室内照明和/或户外照明,特别是用于相对大面积的照明。在实施例中,照明器可用于户外照明。
图1a示意性地描绘了照明器100的一个实施例。照明器100包括多个照明设备10和多个光束成形光学器件20。
每个照明设备10被配置为提供照明设备光11,并且每个照明设备10至少包括光源13。在该示意图中,仅描绘出三个照明设备10,每个照明设备包括两个光源13。
如图所示,每个光束成形光学器件20被配置为接收照明设备10中的一个照明设备的照明设备光11,并且被配置为将照明设备光11光束成形为照明设备光11的光束12。
这里,作为示例,还描绘了窗40,该窗是光透射的,特别地是透明材料。因此,这里户外照明器100包括配置在多个光束成形光学器件20下游的光透明窗40。因此,来自照明器100外部的观看者可以看到光学器件20,并且因此也可以看到光学器件的布置120。
户外照明器100被配置为提供包括照明设备光11的光束12的照明器光101的光束112。因此,照明器光101的光束112由具有其相关联的相应光学器件20的不同照明设备的光束12建立。
在该视图中不可见(但见下文),光束成形光学器件20被配置成随机的、叶序的或其组合的布置120。
在该实施例中,布置120是平面的,像窗40一样。然而,窗40可以是弯曲的和/或刻面的,和/或光学器件的布置120可以是弯曲的和/或刻面的。
这里,作为示例,光束成形光学器件20包括透镜21和反射器22。
照明器100提供光发射区域60,其可以基本上由光学器件20限定。如这里在该实施例中,在光学器件20的下游存在光透明窗40,窗40可以限定光发射区域60。
在实施例中,照明器可以包括或可以在功能上耦合到控制系统70,该控制系统70被配置成(在控制模式下)控制照明设备10。以此方式,可以控制照明器光101的强度和光谱分布中的一个或多个。如果存在提供不同光束形状的不同光学器件的两个或更多个子集,则控制系统也能够控制照明器光101的光束112的光束形状。
图1b示意性地描绘了光学器件20的三个实施例,每个实施例与照明设备10一起作为示例。示例I示意性地示出了透镜21的一个实施例,示例II示出了全内反射器22的一个实施例,以及示例III示出了中空反射器22的一个示例。附图标记O1指示照明设备10(见上文,其可以包括多个光源)的光轴,附图标记O2指示光学器件20的光轴。这些光轴被特别地配置成平行的并且指向相同的方向。更特别地,这些光轴可以重合。
图2a示意性地示出了(光源或光学器件的)叶序布置120的示例,以及图2b示意性地示出了(光源或光学器件的)随机布置120的示例。如示意图所示,不存在配置成直线(沿着虚拟面)的多于三个光束成形光学器件的相邻光束成形光学器件的子集。如图2a中所描绘,光源或光学器件NO.3、NO.8和NO.5相邻并布置在一条直线L’上。如图2a中所描绘,光源或光学器件NO.0、NO.8、NO.11和NO.1布置在直线L”上,但不相邻。例如光源或光学器件NO.6与光源或光学器件NO.11和NO.1相邻。这意味着任何直线不与多于三个的相邻光束成形光学器件相交。这也意味着任何直线不与多于三个的相邻照明设备相交。在一个实施例中,任何直线不与多于两个光源相交,参见示例L”’。在一个实施例中,任何直线不与多于两个光束成形光学器件相交,参见示例L”’。在实施例中,任何直线不与多于三个光源相交。在实施例中,任何直线不与多于两个光源相交。在实施例中,任何直线不与多于三个光束成形光学器件相交。在实施例中,任何直线不与多于两个光束成形光学器件相交。在实施例中,在表示光束成形光学器件的中心的点处,任何直线不与多于三个的相邻光束成形光学器件相交。在实施例中,在表示照明设备的中心的点中,任何直线不与多于三个的相邻照明设备相交。在实施例中,在表示光束成形光学器件的中心的点处,任何直线不与多于三个光束成形光学器件相交。在实施例中,在表示照明设备的中心的点处,任何直线不与多于三个照明设备相交。
这些附图还示出了相邻照明设备10之间的第一间隙51或相邻光束成形光学器件20之间的第二间隙52。由于这些布置是示意性表示,这些附图可以反映照明设备的布置或光学器件的布置。
附图标记d指示照明设备或光学器件之间的间距。在光学器件的情况下,该间距可以基本上为0mm。在照明设备的情况下,该间距可以是诸如固态或COB的照明设备的等效球面直径的大约0.5-5倍(诸如1-2倍)。(不规则)成形的对象的等效球形直径(或ESD)是等效体积的球体的直径。不规则成形的二维形状的等效圆形直径(或ECD)是等效面积的圆的直径。例如,边长为a的正方形的等效圆形直径为2*a*SQRT(1/π)。
如图2a所示,叶序布置是一种螺旋状布置,在螺旋状布置上相邻元件之间的夹角为137.5°。如本领域已知的,该角度的小偏差可能已经导致一些规则性。这里,术语“元件”因此可以指光学器件或照明设备。
图2c示意性地描绘另外可能的实施例,该实施例还包括配置在多个照明设备10下游的光透明窗40。然而,这里,多个光束成形光学器件20至少部分地由光透明窗40构成。
此外,作为示例,这里的实施例还包括光反射材料55,光反射材料55被配置为在远离户外照明器100的方向上反射可见光。例如,光反射材料可以是特氟隆或氧化铝或BaSO4涂层,或本领域已知的能够反射光的其他材料。反射材料可以在第一间隙51或第二间隙52处可用。这里,第一间隙包括反射材料。例如,可以为具有照明设备的PCB提供照明设备之间的反射材料。
图2d示意性地描绘了光发射区域60,照明器光束从该光发射区域60(例如照明装置阵列,或者这里是窗40)发出。如上所指示,看上去还希望边缘提供比中心区域更低强度的光。例如,多个照明设备10被配置为提供具有不同强度的照明设备光11,其中在光发射区域60的中心部分61中具有较高强度,而在光发射区域的外围部分62中具有较低强度。在中心部分和多个外围部分之间也可以存在梯度,其中外围部分被布置在距中心部分不同的距离处(类似于核-壳结构,其中核是中心部分,并且一个或多个壳是外围(多个)部分)。
图2e示意性地描绘了实施例,其中多个照明设备10以布置120进行配置,该布置可以是规则的,或者不对应于多个光学器件20的布置。照明器100还包括多个光纤30,该多个光纤30用于将照明设备10的照明设备光11引导到相应的光束成形光学器件20。
图3示意性地描绘了实施例,其中多个照明设备和多个光束成形光学器件被配置成提供照明器光101的光束112,照明器光101的光束112在照明器光101的光束112的横截面平面内具有90°-140°范围内的光束角γ,照明器光101的光束112的横截面平面还包括户外照明器100的光轴O3。特别地,照明器光101的强度的至少75%在该光束角γ内。该角度γ也可以被限定为光束112的开度角。这图3也还示意性地描绘了户外照明器100的布置1000,其被配置为用照明器光101的光束112照射照明器100下方的区域2。区域2可以是街道等的至少一部分。
术语“多个”是指两个或更多。
本领域技术人员将理解本文中的术语“基本上”,诸如“基本上全部的光”或“基本上组成”。术语“基本上”还可以包括具有“完全”、“完整”、“全部”等的实施例。因此,在实施例中,形容词基本上也可以被去除。在适用的情况下,术语“基本上”还可以涉及90%或更高,诸如95%或更高,特别地是99%或更高,甚至更特别地是99.5%或更高,包括100%。术语“包括”还包括其中术语“包括”意味着“由...组成”的实施例。术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后所提及的一个或多个项。例如,短语“项1和/或项2”以及类似的短语可以涉及项1和项2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指代“由...组成”,但是在另一个实施例中还可以指代“包含至少所限定的种类和可选地一个或多个其他的种类”。
此外,说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元素,而不一定用于描述顺序或时间顺序。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且在本文中所描述的本发明的实施例能够以不同于本文中所描述或说明的其他顺序操作。
除其他外,本文中的设备在操作期间进行描述。如本领域技术人员将清楚的,本发明不限于操作方法或操作中的设备。
应当注意,上述实施例说明本发明而非限制本发明,并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中,放在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除除权利要求中所规定的元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素前的冠词“一”或“一个”不排除存在多个这种元素。本发明可以借助于包括几个不同元素的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举几个装置的设备权利要求中,这些装置中的几个装置中可以由同一硬件体现。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹的事实,并不意味着这些措施的组合不能用于有利。
本发明进一步适用于包括本说明书中所描述的和/或附图中所示出的表征特征中的一个或多个表征特征的设备。本发明还涉及一种方法或过程,其包括本说明书中描述的和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征。
可以组合在本专利中所讨论的各个方面以提供附加的优点。此外,本领域技术人员将理解,实施例可以被组合,并且多于两个的实施例也可以被组合。此外,特征中的一些特征可以构成一个或多个分案申请的基础。
Claims (15)
1.一种照明器(100),包括:
-多个照明设备(10),每个照明设备(10)被配置为提供照明设备光(11),并且每个照明设备(10)至少包括光源(13);
-多个光束成形光学器件(20),每个光束成形光学器件(20)被配置为接收所述照明设备(10)中的一个照明设备的照明设备光(11),并且被配置为将所述照明设备光(11)光束成形为照明设备光(11)的光束(12);
其中所述照明器(100)被配置为提供照明器光(101)的光束(112),所述照明器光(101)的光束(112)包括所述照明设备光(11)的光束(12);以及
其中所述光束成形光学器件(20)以被应用为叶序图案或叶序图案与随机图案的组合的布置(120)进行配置;
其中任何直线不与多于三个的相邻光束成形光学器件(20)相交。
2.根据权利要求1所述的照明器(100),其中所述光束成形光学器件(20)包括以下中的一者或多者:透镜(21)和反射器(22)。
3.根据前述权利要求1-2中任一项所述的照明器(100),其中所述多个照明设备(10)以随机的、叶序的或其组合的布置(120)进行配置。
4.根据前述权利要求1-2中任一项所述的照明器(100),其中所述多个照明设备(10)以规则的布置(120)进行配置,其中所述照明器(100)还包括多个光纤(30),所述多个光纤(30)用于将所述照明设备(10)的所述照明设备光(11)引导到相应的所述光束成形光学器件(20)。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的照明器(100),进一步包括光透明窗(40),所述光透明窗(40)被配置在所述多个光束成形光学器件(20)的下游。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的照明器(100),进一步包括光透明窗(40),所述光透明窗(40)被配置在所述多个照明设备(10)的下游,其中所述多个光束成形光学器件(20)至少部分地由所述光透明窗(40)所包括。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明器(100),其中所述多个光束成形光学器件(20)的所述布置(120)是叶序布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明器(100),进一步包括:相邻照明设备(10)之间的一个或多个第一间隙(51)、和相邻光束成形光学器件(20)之间的第二间隙(52),其中所述第一间隙(51)或所述第二间隙(52)包括光反射材料(55),所述光反射材料(55)被配置为在远离所述照明器(100)的方向上反射可见光。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明器(100),限定所述照明器光(101)的光束(112)从其发出的光发射区域(60),并且其中所述多个照明设备(10)被配置为提供具有不同强度的照明设备光(11),其中在所述光发射区域(60)的中心部分(61)具有较高强度,并且在所述光发射区域的外围部分(62)具有较低强度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明器(100),限定所述照明器光(101)的光束(112)从其发出的光发射区域(60),所述照明器(100)进一步包括控制系统(70),所述控制系统被配置为在控制模式下控制所述照明设备(10)以提供具有不同强度的照明设备光(11),其中在所述发光区域(60)的中心部分(61)具有较高强度,并且在所述光发射区域的外围部分(62)具有较低强度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100),其中所述多个照明设备(10)以及所述多个光束成形光学器件(20)被配置为提供所述照明器光(101)的光束(112),所述照明器光(101)的光束(112)在所述照明器光(101)的光束(112)的横截面平面内具有在90°-140°的范围内的光束角(γ),所述照明器光(101)的光束(112)的横截面平面还包括所述照明器(100)的光轴(O3),其中所述照明器光(101)的强度的至少75%在该光束角(γ)内。
12.一种根据前述权利要求1-11中任一项所述的照明器(100)的布置(1000),被配置为利用所述照明器光(101)的光束(112)照射所述照明器(100)下方的区域(2)。
13.一种根据权利要求12所述的照明器(100)的布置(1000)在街道照明中的用途。
14.一种根据前述权利要求1-11中任一项所述的照明器(100)在汽车照明中的用途。
15.一种根据权利要求13所述的照明器(100)在尾灯中的用途。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |