CN112004618B - 用于基于平面uv-c的生物淤积防护的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种系统(200)，包括光源(220)，其被配置为生成光源辐射(221)，其中所述光源辐射(221)至少包括UV辐射，其中所述系统(200)还包括发光材料(400)，其被配置为将所述光源辐射(221)的部分转换成发光材料辐射(401)，其中所述发光材料辐射(401)包括可见光和红外辐射中的一个或多个，其中所述系统(200)被配置为生成包括所述光源辐射(221)和所述发光材料辐射(401)的系统光(201)。

Description

用于基于平面UV-C的生物淤积防护的系统
技术领域
本发明涉及一种(防生物淤积)系统。本发明还涉及一种包括这种(防生物淤积)系统的对象。另外，本发明涉及一种用于向对象提供这种波导或(防生物淤积)系统的方法。本发明还涉及一种用于控制这种(防生物淤积)系统的计算机程序产品。
背景技术
防生物淤积方法是本领域已知的。例如，WO2016192942A1(皇家飞利浦有限公司)描述了一种对象，所述对象在使用期间至少部分浸入水中，所述对象还包括防生物淤积系统，所述防生物淤积系统包括用于施加UV辐射的UV发射元件，其中UV发射元件特别地包括一个或多个光源，更加特别地一个或多个固态光源，并且被配置为利用所述UV辐射(在辐照阶段期间)辐照(i)所述外表面的(所述)部分和(ii)与所述外表面的所述部分邻近的水中的一项或多项，其中，所述对象尤其选自包括容器和基础设施对象的组。
WO2016193114描述了一种在使用期间至少部分地浸没在水中的对象，该对象还包括防生物淤积系统，该防生物淤积系统包括用于应用UV辐射(到对象的外部表面的部分上)的UV发射元件，其中，UV发射元件特别地包括一个或多个光源，更加特别地一个或多个固态光源，并且被配置为(在照射阶段期间)用所述UV辐射照射下述中的一个或多个：(i)所述外部表面的(所述)部分以及(ii)与所述外部表面的所述部分邻近的水，其中，所述对象特别地选自包括船舶和基础设施对象的组。所述UV发射元件特别地可以包括UV辐射逸出表面。因此，在一个具体实施例中，所述UV发射元件包括UV辐射逸出表面，其中，所述UV发射元件特别地被配置为从所述UV发射元件的所述UV辐射逸出表面的下游提供所述UV辐射。这种UV辐射逸出表面可以是光学窗口，辐射通过该光学窗口从UV发射元件逸出。替代地或额外地，所述UV辐射逸出表面可以是波导的表面。因此，UV辐射可以在UV发射元件中耦合到波导中，并且经由波导的面(的部分)从元件逸出。在特定实施例中，所述UV发射元件包括发光材料，其被配置为吸收UV辐射的部分并转换成可见发光材料光(即，在利用UV辐射激发时由所述发光材料生成的可见光)，其中，光源和所述发光材料被配置为：提供在远离外部表面的方向发出的所述可见发光材料光。任选地，所述防生物淤积系统被配置为以脉冲方式提供所述发光材料光。因此，用这种方式，在距对象(并且因此在对象外部)一定距离处的人可以感知到发光，例如红色闪烁光。
US20090141476描述了一种照明装置，包括：波导，所述波导具有第一表面；被嵌入在所述波导内，(i)用于发射源光的发光源，和(ii)用于将所述源光中的一些转换为不同波长的光致发光材料，转换的源光与未转换的源光混合以形成在谱上不同于所述转换的源光和所述未转换的源光两者的输出光，其中，输出光从所述第一表面的至少部分被发射。尤其地，US20090141476描述了可以包括蓝光或紫外光或基本上白光中的至少一个的源光。例如，一种装置包括一个或多个发光源，所述一个或多个发光源被嵌入在波导材料中，所述波导材料具有第一表面和第二表面。波导材料能够传播由每个光源生成的光，使得所述光的至少部分在波导材料内漫射，并且通过第一表面的至少部分离开。所述输出光包括基本上白光。
发明内容
生物淤积或生物学淤积(本文中也称为“淤积”或“生物淤积”)是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的积聚。生物淤积生物体的种类是高度多样化的并且远远超出藤壶和海藻的附着。根据一些估计，包括4000多种生物体的1700多种物种会产生生物淤积。生物淤积被划分为包括生物膜形成和细菌黏附的微观淤积以及更大生物体的附着的宏观淤积。由于确定防止生物体沉降的物质的化学和生物学原理不同，这些生物体也被分类为硬淤积类型或软淤积类型。钙质(硬)淤积生物体包括藤壶、包壳苔藓虫、软体动物、多毛类环虫和其他管蠕虫以及斑马贻贝。非钙质(软)淤积生物体的范例是海藻、水蛭、藻类和生物膜“粘液”。这些生物体共同形成淤积群落。在本文中，“生物淤积”在实施例中也可以与细菌有关。
在几种情况下，生物淤积造成严重问题。机械停止工作，水入口堵塞，并且轮船的船体遭受增加的拖曳情况。因此，防淤积的主题(即，移除或阻止淤积形成的过程)是众所周知的。在工业处理中，生物分散剂能够用于控制生物淤积。在较不受控的环境中，利用使用生物杀灭剂的涂层、热处理或能量脉冲可以杀死或驱除生物体。阻止生物体附着的无毒机械策略包括选择具有光滑表面的材料或涂层或创造类似于鲨鱼或海豚皮肤的、仅仅提供弱锚点的纳米级别表面拓扑结构。在轮船船体上的生物淤积会导致拖曳情况严重增加及由此增加的燃料消耗。据估计，高达40％的燃料消耗的增加能够归结于生物淤积。由于大油轮或集装箱运输轮船每天能够消耗高达€200000的燃料，因此利用有效的防生物淤积方法有可能实现显著的节约。
令人惊奇地，看起来，人们可以有效地使用UV辐射以基本上阻止与海水或湖、河流、运河等中的水接触的表面上的生物淤积。据此，提出了一种基于光学方法，特别地使用紫外光或辐射(UV)的方法。能够看到，利用足够的UV光，大部分生物体被杀死，变得无活性或不能繁殖。这种效果主要是由UV光的总剂量来支配的。杀死90％的特定生物体的典型剂量是10mW/h/m2。
在特定实施例中，随时间的(UV辐射的)平均剂量选自至少10J/m2的范围(例如，特别是选自100-3000J/m2的范围)。
相对于光发射表面的面积(例如不超过10-6Watt/mm2，例如不超过1.5*10-7Watt/mm2，例如不超过10-7Watt/mm2)，利用至少大约0.5*10-9Watt/mm2(例如至少大约10-9Watt/mm2，例如至少大约1.5*10-9Watt/mm2)的基本恒定的UV辐射可以获得特别良好的结果。
UVLED或UV源可能在有限的电光转化效率和有限的寿命的情况下工作。这可能限制这种光源的使用。
然而，UV辐射也可以用于除水中(例如海洋)对象防淤积之外的其他应用。UV辐射也可用于清洁对象或保持对象清洁而免于细菌等。
术语“水中”和类似术语既可以指淡水应用和咸水应用两者(当然还有微咸水应用)。
在所有此类范例中，当包括人类在内的较高生物体可能接收这种UV辐射时，尤其是当可能物理接触辐射发射表面时，可能有必要采取特定措施。
光源用于提供防生物淤积光。为了光源或系统的最佳操作，可以是所提供的光的强度(局部地)多于必要的。例如，当使用波导时，为了射线生成足够大的强度以确保(整个波导表面上面的)防淤积，光源(诸如LED)必须产生相当大量的UVC光，引起光源(诸如LED)附近的射线的强度处于在所需的防淤积阈值之上的强度。这可以导致所生成的总UVC功率的低效使用。
因此，本发明的一个方面是提供一种用于防止或减少生物淤积的替代系统或方法，其优选还至少部分地避免了上述缺陷中的一个或多个。本发明的目的能够是，克服或改善现有技术的缺点中的至少一个，或提供一种有用的替代方案。
在第一方面中，本发明提供了一种系统，所述系统包括被配置为生成光源辐射的光源，其中，所述光源辐射至少包括UV辐射，其中，所述系统还包括被配置为将所述光源辐射的部分转换成发光材料辐射的发光材料(也被指示为“磷光体”)，其中，所述发光材料辐射包括可见光(和/或IR辐射)，其中，所述系统被配置为生成包括所述光源辐射(特别地所述UV辐射)和所述发光材料辐射的系统光。术语“辐射”和“光”可以被可互换地使用。
在又一方面中，本发明提供了一种系统，包括：(i)光源，其被配置为生成光源辐射，其中，所述光源辐射至少包括UV辐射(诸如UV-C辐射)，(ii)发光材料，其被配置为将所述光源辐射的部分(特别地，所述UV辐射的至少部分)转换成发光材料辐射，其中，所述发光材料辐射包括(a)可见光和(b)红外辐射中的一个或多个，以及任选地(iii)衰减元件，其被配置在所述光源的下游并且在所述发光材料的上游，其中，所述衰减元件被配置为透射所述光源辐射的部分(特别地，所述UV辐射的部分)(并且特别地，还反射所述发光材料辐射的至少部分)，其中，所述系统被配置为生成包括所述光源辐射(特别地，至少包括UV辐射)和所述发光材料辐射的系统光。
在又一方面中，本发明提供了一种系统，包括(i)光源，其被配置为生成光源辐射，其中，所述光源辐射至少包括UV辐射(例如UV-C辐射)，(ii)发光材料，其被配置为将所述光源辐射的部分(特别地，所述UV辐射的至少部分)转换成发光材料辐射，其中，所述发光材料辐射包括(a)可见光和(b)红外辐射中的一个或多个，以及任选地(iii)半透明镜，所述半透明镜被配置在所述光源的下游并且在所述发光材料的上游，其中，所述半透明镜被配置为透射所述光源辐射的部分(特别地，所述UV辐射的部分)(并且特别地，还反射所述发光材料辐射的至少部分)，其中，所述系统被配置为生成包括所述光源辐射(特别地至少包括UV辐射)和所述发光材料辐射的系统光。
因此，通过使用发光材料，过量的UV辐射可以被吸收并且被至少部分地转换成(有用的)可见光和/或其他类型的辐射。以此方式，有用的可见光(和/或其他类型的辐射)和有用的UV辐射被生成。可见光的光学性质可以被选择为与专用目的相符，例如光源周围的材料或包括光源的单元的颜色。也可以可能的是，当不同的发光材料被应用时并且当多个光源可以被应用时，使发光材料辐射的谱性质可控。另外，控制平面光输出设备(例如使用波导以便将UV光分布在波导的光输出设备)的不均匀光分布也可以是可能的。
如上所述，本发明提供了一种包括被配置为生成光源辐射的光源的系统，其中，该光源辐射至少包括UV辐射。特别地，UV辐射可以用于防生物淤积的目的。由于该系统可以用于压制细菌和/或其他微生物或防止细菌和/或微生物的附着，因此该防生物淤积系统通常也被指示为“系统”，并且在特定实施例中也可以被指示为“防微生物淤积系统”或“卫生系统”等。在本文中，该系统还可以被指示为“防生物淤积系统”或“系统”。
特别地，所述系统包括UV发射元件。在实施例中，这种UV发射元件可以包括具有多个光发射表面的光源。在实施例中，这种UV发射元件可以包括多个光源(例如，以阵列形式配置的光源)，以例如提供相对较宽的UV辐射束。例如，UV发射元件可以包括发光二极管设备，该发光二极管设备包括在石墨基板上生长的多个纳米线或纳米金字塔，所述纳米线或纳米金字塔具有p-n结或p-i-n结，第一电极与所述石墨基板电接触，第二电极与所述纳米线或纳米金字塔的(任选地以光反射层的形式的)至少部分的顶部接触，其中，所述纳米线或纳米金字塔包括至少一个III-V族化合物半导体，例如在WO2017009394A中所描述的那样。这种UV发射元件还可以包括波导，例如，用于将UV辐射分布在波导的表面的至少部分上。在所有实施例中，UV发射元件被配置为在操作期间生成UV辐射，但是在本文中不排除伴随该UV辐射的其他辐射。在下面更详细地描述这些实施例中的一些实施例。
如上所述，所述系统还包括发光材料，所述发光材料被配置为将光源辐射的部分转换成发光材料辐射。因此，不是所有(在系统的操作期间)生成的UV辐射都被发光材料吸收并且至少部分地转换。然而，本发明还涉及发光材料可以局部地吸收局部地指向发光材料的所有UV辐射的实施例。例如，如也在下面更详细地指出的，发光材料可以以图案方式进行配置，其中，可以存在具有UV辐射的全吸收(并且转换成发光材料辐射)的区域和具有UV辐射的更少或没有吸收(并且相对更少或没有转换成发光材料辐射)的区域。发光材料可以被认为与光源辐射地耦合。术语“辐射地耦合”特别地是指光源和发光材料与彼此相关联，使得由光源发射的辐射的至少部分被发光材料接收(并且被至少部分地转换成发光)。
在实施例中，该系统可以包括多个光源。特别地，在实施例中，对于多个光源中的每个光源可以适用：其光源光的部分可以被转换成发光材料光，并且其未转换的光源光的部分像发光材料光一样变成系统光的部分。因此，在实施例中，光源的UV辐射的部分被转换成发光材料光，并且光源的UV辐射的部分不被转换。因此，在实施例中，所述系统光包括多个光源中的每个光源的UV辐射、以及由多个光源中的每个光源的UV辐射的部分生成的发光材料光。
因此，本发明还提供所述系统的实施例，其中所述系统包括多个光源，其中，每个光源被配置为生成光源辐射，其中，所述光源辐射至少包括UV辐射，其中，所述系统还包括(ii)所述发光材料，其被配置为将每个光源的光源辐射转换成发光材料辐射，其中，系统光包括每个光源的光源辐射和发光材料辐射。
如上所述，半透明镜可以被应用，尤其地以衰减发光材料光和/或重新分布光源光。这样的半透明镜可以被光学地耦合到多个光源中的每个光源。
因此，在特定实施例中，本发明还提供了这样的系统，所述系统还包括多个半透明镜，所述半透明镜被配置在每个光源的下游并且在所述发光材料的上游。在其他特定实施例中，每个光源和每个半透明镜被配置为沿垂直于相应半透明镜的方向上提供相应光源的UV辐射的至少部分，并且沿平行于相应半透明镜的方向上提供相应光源的UV辐射的至少部分。
在实施例中，所述发光材料可以作为层被提供在光源下游的表面上。这样的发光材料层因此特别地被配置为使得光源光的部分被透射通过所述层。发光材料可以被提供为图案化层，包括具有发光材料的多个区域，其中，在实施例中，发光材料的每个区域被配置在相应光源的下游。发光材料的多个区域以图案方式与没有发光材料的区域、或具有薄层的发光材料的区域、或具有比具有发光材料的区域更高的对于光源光的透射的另一类型的区域交替。不同类型的区域的组合也可以被应用。
在特定实施例中，多个光源可以以光源的二维网格方式被提供用于生成UV辐射。例如，在实施例中，光源的这种网格可以与发光材料的图案对齐。在其他实施例中，光源的这种网格可以包括第一光源的子集和该光源的另一子集，第一光源的子集的光源光被系统光包括，该光源的另一子集的光源光被发光材料部分地转换，并且该光源光也部分地被系统光包括。在其他实施例中，被网格包括的每个光源可以与相应半透明镜光学地耦合。
短语“被配置为将光源辐射的部分转换成发光材料辐射”和“其中，所述系统被配置为生成包括光源辐射和发光材料辐射的系统光”以及类似的短语特别地指示，光源的UV辐射的部分被转换成发光材料光，并且UV辐射的部分不被发光材料光转换，导致光照系统光包括(1)基于光源的UV辐射的转换的发光材料的发光材料光和(2)所述(同一)光源的未转换的UV辐射。
在特定实施例中，所有光源220包括固态光源。
在实施例中，被发光材料吸收并且至少部分地转换的UV辐射的量可以等于或大于UV辐射的总功率(Watt)的2％(诸如等于或大于5％、诸如等于或大于10％)，但是等于或小于由(一个或多个)光源提供的UV辐射的总功率的98％(诸如等于或小于95％，诸如等于或小于90％，等于或小于80％、诸如特别地等于或小于60％)。因此，由光源生成的UV辐射的至少2％(诸如至少5％、诸如至少10％、像至少20％、诸如至少40％)不被发光材料转换。因此，系统光具有总功率，其中总功率的至少2％(诸如至少5％、诸如至少10％、像至少20％、诸如至少40％)是UV辐射，并且至少2％(诸如至少5％、诸如至少10％)可以被吸收并且被至少部分地转换成发光材料辐射(其中，后者选自包括可见光和红外辐射的组)。因此，所述系统光包括(来自光源)的UV辐射和发光材料的(a)可见辐射和/或(b)IR辐射。因此，在实施例中，系统被配置为生成具有总功率(以Watt为单位)的系统光，其中，所述系统光包括光源辐射和发光材料辐射，其中，总功率的至少2％由光源辐射提供，并且总功率的至少2％由发光材料的(a)可见辐射和/或(b)IR辐射提供，更特别地，其中，总功率的至少5％由光源辐射提供，并且总功率的至少5％由发光材料的(a)可见辐射和/或(b)IR辐射提供，更加特别地其中，总功率的至少10％由光源辐射提供，并且总功率的至少10％由发光材料的(a)可见辐射和/或(b)IR辐射提供。
在实施例中，发光材料辐射包括可见光。因此，由于发光材料的存在，由系统生成的光包括UV辐射和可见光两者。因此，所述系统被配置为生成包括光源辐射和发光材料辐射的系统光。能够吸收UV辐射并且转换成可见辐射的发光材料在本领域中是已知的，诸如在本领域中用于水银放电灯、等离子显示面板、用于UVLED应用等。替代地或额外地，发光材料辐射包括红外(IR)辐射。红外辐射可以具有选自780nm–1mm的范围的波长，诸如780nm–15μm、像780nm–8μm、像780nm–3μm。
如上所述，在实施例中，所述系统可以还包括衰减元件，所述衰减元件被配置在所述光源的下游并且在所述发光材料的上游。所述衰减元件可以特别地被配置为透射光源辐射的部分，而且也可以被配置为反射光源辐射的部分。反射的光源辐射的至少部分可以通过波导元件中的反射被再次使用(假设波导元件的可用性；也参见下文)。由于(在这些实施例中)发光材料被配置在衰减元件的下游，可以撞击衰减元件的发光材料辐射的至少部分可以被反射(并且任选地发光材料辐射的部分也可以被衰减元件透射)。借助于衰减元件，使光源辐射更均匀地分布在不同方向上和/或在波导上面可以是可能的。衰减元件也可以用来沿远离衰减元件的方向重定向发光材料辐射的至少部分，其部分要不然可能损失(在实施例中)。
在实施例中，所述衰减元件可以是一层光反射材料，例如氧化铝、MgO、BaSO4等中的一种或多种，其可以用来光源辐射的部分反射回去(即光源辐射在衰减元件的上游侧处被生成)，并且透射光源辐射的部分。后部分可以被配置在衰减层下游的发光材料使用。因此，衰减层因此也可以用来将发光材料辐射的部分反射回去(即光源辐射在衰减元件的上游侧处被生成)。衰减层可以特别地是漫反射层。
在实施例中，衰减层可以是例如包括具有选自0.1-20μm的范围的d50的颗粒材料的颗粒层。特别地，至少20.wt％可以由具有选自0.1-1μm的范围的颗粒尺寸的颗粒组成。颗粒材料也可以具有具备两个最大值的尺寸分布，诸如基于具有在UV辐射的范围内的尺寸的颗粒的最大值和基于具有在可见(或IR)辐射的范围内的尺寸的颗粒的最大值。另外，层厚度可以被选择为透射光源辐射的至少部分，例如选自0.1-20μm的范围的厚度(这可以取决于光源的强度和期望的目的)。
在实施例中，衰减元件的范例可以是半透明镜，所述半透明镜透射(在半透明镜上游生成的)光源辐射的至少部分，并且所述半透明镜反射(在半透明镜下游生成的)发光材料辐射的至少部分。
在本文中，本发明(进一步)特别地(i)关于包括半透明镜并且包括发光材料的实施例并且(ii)关于包括发光材料(并且不包括半透明镜(或衰减元件))的实施例进行解释。
如上所述，在实施例中，所述系统可以还包括半透明镜被配置在所述光源的下游并且在所述发光材料的上游。术语“半透明镜”可以特别地指的是至少部分地透射具有第一波长的辐射并且至少部分地反射具有(不同于第一波长的)第二波长的辐射的光学元件。对于这样的第二波长，光学元件可以基本上是非透射的。在本背景下，第一波长可以例如是UV波长，并且第二波长可以是可见和/或IR中的波长，并且在此背景下，因此可以特别地指的是发光材料辐射。注意，术语“第一波长”和“第二波长”可以分别指的是多个(不同的)第一波长(诸如第一波长的波长范围)和多个(不同的)第二波长(诸如第二波长的波长范围)。
例如，术语“透射”和类似的术语可以指的是(具有第一波长)的辐射的至少10％(特别地至少20％、诸如至少50％)的透射(特别地在垂直辐射下)，而术语“非透射”和类似的术语可以指的是(具有第二波长的)辐射的小于10％(诸如小于5％)的透射(特别地在垂直辐射下)。另外，例如术语“反射”和类似的术语可以指的是(分别具有第一波长或具有第二波长)的辐射的至少10％(特别地至少20％、诸如至少50％、像至少80％)的反射(特别地在垂直辐射下)。
半透明镜在本领域中是已知的。半透明镜可以例如利用薄层反射材料(诸如薄铝层)来获得。在本文中，特别地与反射镜相关的术语“透射”和类似的术语指的是UV和可见辐射，并且任选地指的是UV、可见和/或红外辐射。特别地，在本文中半透明镜被配置为透射UV辐射的部分并且反射发光材料辐射的至少部分。
在实施例中，特别地，被半透射反射镜反射的发光材料辐射的辐射(在垂直辐射下)的百分比大于被透射通过半透射反射镜反射的同一发光材料辐射的百分比。
另外，在实施例中，被半透射反射镜反射的光源辐射的辐射(在垂直辐射下)的百分比大于被透射通过半透射反射镜反射的同一光源辐射的百分比。然而，不一定是这种情况。这可以例如取决于期望的强度和/或每个区域的光源的数量。
如上所述，在实施例中，半透明镜可以是铝层。其厚度可以例如选自4-50nm的范围，诸如在4-30nm的范围内，像5-10nm。
代替提供半透明镜性质的一体层，包括通孔的层也可以被应用。在这样的层(其也可以被指示为图案化层)中，层的部分可以由反射材料组成，并且层的部分可以由这样的反射材料中的通孔组成。具有孔的层的厚度可以例如选自20-100nm的范围，诸如在20-50nm的范围内。
在实施例中，诸如至少对于垂直于半透明镜的(具有第二波长的)射线，半透明镜可以是镜面反射的。在其他实施例中，诸如至少对于垂直于半透明镜的(具有第二波长的)射线，半透明镜可以是漫反射的。
借助于半透明镜，UV辐射的部分可以逸出到该系统的外部。另外，发光材料生成发光材料辐射。因此，该系统特别地被配置为生成包括光源辐射(更特别地至少UV辐射)和发光材料辐射的系统光。
在直角下沿光源(诸如固态光源)的方向(被半透明镜(或衰减元件))反射的UV辐射可以至少部分地损失。然而，在直角下未被反射的光的部分可以从光源(诸如固态光源的裸片)逸出。因此，借助于本发明，在实施例中，提供沿第一方向发射UV辐射和发光材料辐射并且沿垂直于第一方向的第二方向发射基本上仅光源辐射(在实施例中，其可以基本上上是UV辐射)的发射器可以是可能的。
假设例如波导元件的使用，垂直于第一方向的光源辐射可以被引导到波导内以便传播通过波导(也进一步参见下文)。这可以导致该光源辐射的至少部分在其他地方从波导元件逸出(即从波导元件外耦合)。(主要)沿第一方向上提供的辐射可以基本上直接从波导逸出和/或沿垂直于波导元件(并且垂直于第二方向)的方向从波导发出。以此方式，可以获得从波导元件的辐射出射窗口逸出的UV辐射的更均匀的强度分布。
因此，在实施例中，光源、半透明镜(或衰减元件)和发光材料被配置为沿垂直于半透明镜的方向上提供UV辐射的至少部分，并且沿平行于半透明镜的方向上提供UV辐射的至少部分。
上面提到了固态光源的实施例。下面还描述了固态光源的其他方面和实施例。
固态光源可以包括具有第一面(或顶部面)和一个或多个侧面的裸片，所述一个或多个侧面被配置为与顶部面成一角度。在实施例中，该角度可以选自15-165°的范围，诸如选自30-150°的角度，像选自45-135°的角度。特别地，在实施例中，角度可以基本上为90°。如在实施例中，光源辐射可以从顶部面并且从一个或多个侧面逸出，辐射可以沿多个方向(尤其地垂直于彼此的方向)从裸片逸出。因此，在实施例中，这样的固态光源可以被应用以沿垂直于半透明镜方向并且沿平行于半透明镜的方向上提供UV辐射。
在实施例中，所述系统可以包括封装，所述封装包括固态光源。因此，在特定实施例中，所述系统可以包括固态光源，其中所述固态光源包括裸片，其中所述系统包括封装，所述封装包括固态光源。特别地，固态光源包括能够沿多个方向(特别地(还)包括两个正交方向)提供光源辐射的裸片。所述封装可以被至少部分地嵌入在波导元件中(也参见下文)。在其他特定实施例中，所述封装被基本上完全嵌入在波导元件中。
在实施例中，所述封装可以还包括半透明镜。半透明镜可以被配置在裸片上。因此，半透明镜可以与裸片物理接触。半透明镜也可以被配置在相距裸片的一距离处，但是与裸片光学接触。半透明镜和裸片也可以把透光层(诸如透光粘合剂)夹在中间。所述封装可以被至少部分地嵌入在波导元件中(也参见下文)。在其他特定实施例中，所述封装被基本上完全嵌入在波导元件中。
在实施例中，所述封装可以还包括发光材料。所述发光材料可以被配置在半透明镜上。因此，发光材料可以与半透明镜物理接触。发光材料也可以被配置在相距半透明镜的一距离处，但是与半透明镜光学接触。发光材料和半透明镜也可以把透光层(诸如透光粘合剂)夹在中间。发光材料可以特别地被提供为发光材料层。因此，发光材料层可以与半透明镜物理接触。因此，在实施例中，发光材料可以作为发光材料层提供在半透明镜上。发光材料层也可以被配置在相距半透明镜的一距离处，但是与半透明镜光学接触。发光材料层和半透明镜也可以把透光层(诸如透光粘合剂)夹在中间。所述封装可以被至少部分地嵌入在波导元件中(也参见下文)。在其他特定实施例中，所述封装被基本上完全嵌入在波导元件中。
特别地，在实施例中，固态光源可以是封装以及半透明镜和发光材料的部分。因此，在特定实施例中，所述系统可以包括固态光源，其中所述固态光源包括裸片，其中，所述系统包括封装(或“光生成封装”)，所述封装包括固态光源、半透明镜和发光材料，其中，所述半透明镜被配置为与所述裸片光学接触，并且其中，所述发光材料作为发光材料层被配置在所述半透明镜上。
术语“光学接触”和类似的术语(诸如“光学耦合”)可以特别地是指由于这些元件的折射率差异，从第一元件逸出的光可以最小的损耗(诸如菲涅耳反射损耗或TIR(全内反射)损耗)进入另一(光学)第二元件。可以通过以下一个或多个元件来使损耗最小化：两个光学元件之间的直接光学接触(即物理接触)，在两个光学元件之间提供光学胶，优选地，该光学胶具有比两个单独的光学元件的最低折射率高的折射率，提供紧密靠近的两个光学元件(例如，距离(远)小于辐射的波长)，使得光将隧穿通过存在于两个光学元件之间的材料，在两个光学元件之间提供光学透明界面材料，优选光学透明界面材料具有比两个单独光学元件的最低折射率高的折射率，光学透明界面材料可以是液体或凝胶，或在两个单独光学元件(中的一个或两个)的表面上提供光学防反射涂层。在实施例中，光学透明界面材料也可以是固体材料。此外，光学界面材料或胶特别可以具有不高于两个单独光学元件的最高折射率的折射率。
代替术语“光学接触”，也可以使用术语“辐射地耦合”或“辐射耦合”。术语“辐射地耦合”特别地是指相应的元件彼此相互关联，使得由第一元件发射的辐射的至少部分被第二元件接收。在实施例中，元件可以彼此物理接触，或在其他实施例中，可以通过光学胶的(薄)层彼此分离，光学胶的(薄)层例如具有小于约1mm的厚度(优选小于100μm)。当不施加光学透明界面材料时，光学接触的两个元件之间的距离可以特别地大约为相关波长的最大值，诸如固态光源的峰值波长。对于可见波长，这可以小于1μm(诸如小于0.7μm)，并且对于蓝色，甚至更小(诸如小于大约400nm)。
在特定实施例中，所述系统可以基本上由封装组成，诸如包括半透明镜和发光材料的LED封装。在其他实施例中，所述系统可以包括多个封装(也参见下文)。在其他实施例中，该系统可以包括多个光源和单个半透明镜(也进一步参见下文)。因此，实际上，在一方面中，本发明还涉及这样的封装本身。
特别地，所述系统包括片状光输出设备。借助于这样的片状设备，(大)面积的对象能够被辐照，或者(大)对象能够被涂覆有片状设备。以此方式，片状设备能够是对象的第二皮肤。片状设备可以是扁平的。然而，在其他实施例中，片状设备也可以是弧形的。因此，片状光输出设备的光发射表面的发光区域可以是扁平的，或可以是一维或二维弧形的。因此，在实施例中，UV发射元件可以包括这样的片状光输出设备。术语“片状”可以指的是面板，诸如薄面板，在实施例中，面板可以是柔性的，或在实施例中，可以是非柔性的，特别是柔性的。术语“片状”可以指的是柔性薄片。例如，硅树脂的薄片可以是相对柔性的，并且可以形成对象的第二皮肤。然而，如果例如石英将会被使用，片状设备可以是相对非柔性的。
这样的片状光输出设备的光发射表面积可以具有任何尺寸，而且可以是特别相对大的，诸如至少9cm2，像至少16cm2，诸如至少25cm2。因此，在实施例中，片状光输出设备可以具有至少100cm2(像至少400cm2)的光发射表面。然而，更大的也可以是可能的，诸如片状光输出设备具有至少2500cm2或甚至至少1m2的光发射表面。诸如当片状光输出设备经由例如卷到卷工艺被生成时，显著更大的也可以是可能的。
借助于发光材料，调谐该系统的表面(诸如片状光输出设备的光发射表面)逸出的UV辐射的强度是可能的。因此，在实施例中，借助于发光材料，可以调谐诸如经由其辐射出射窗口从波导逸出的UV辐射。
发光材料可以被配置在不同的位置处但是具有相同的效果。在实施例中，发光材料可以被配置在光发射表面(诸如波导的辐射出射窗口)的下游。在光源辐射只有在一个或多个(全内)反射之后才可以从光照系统逸出(诸如在波导的情况下)的实施例中，发光材料也可以被配置在其他地方，诸如在波导内或在波导的后侧处。
在实施例中，发光材料可以被配置在波导内。因此，发光材料辐射和防生物淤积光可以从辐射出射窗口逸出。在这样的实施例中，光发射表面可以与辐射出射窗口基本上完全相同；辐射出射窗口特别地是波导的面或所述面。替代地或额外地，在实施例中，发光材料可以被配置在辐射出射窗口(的部分)上。发光材料辐射可以从发光材料逸出，并且防生物淤积光可以通过发光材料(当发光材料的层(局部地)是足够薄的时)和/从辐射出射窗口(在没有发光材料可用的情况下)逸出。在这样的实施例中，光发射表面可以分别包括发光材料的层和/或辐射出射窗口。
无论什么(一个或多个)选项被选择，所述系统特别地被配置为(在操作模式下)经由光发射表面以相对于光发射表面的至少10J/m2(像在100-3000J/m2的范围内)的预定剂量将光源辐射的部分辐照到片状光输出设备的外部。替代地或额外地，所述系统特别地被配置为(在操作模式下)经由光发射表面以相对于光发射表面的面积的随着时间的预定平均功率(诸如至少大约0.5*10-9Watt/mm2的在时间上的平均功率，像至少大约10-9Watt/mm2，诸如至少大约1.5*10-9Watt/mm2，像至多10-6Watt/mm2，诸如至多0.5*10-7Watt/mm2，像至多10- 7Watt/mm2)将光源辐射的部分辐照到片状光输出设备的外部。因此，在实施例中，所述系统可以被配置为在操作模式下经由光发射表面以在光发射表面上面平均的至少0.5x10- 9Watt/mm2的随着时间的功率辐照光源辐射的部分(在特定实施例中，到片状光输出设备的外部)。因此，短语“相对于面积的功率”或“相对于面积的随时间的功率”和类似的短语特别地指示相关参数在面积上进行平均，使得相关参数的平均值(诸如以Watt/mm2为单位的随时间的功率)被获得。
如本文中指出的，该系统可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”下执行动作。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”。这不排除该系统也可以适合于提供另一控制模式或多个其他控制模式。然而，在实施例中，适合于至少提供控制模式的控制系统可以是可用的。如果其他模式是可用的，这样的模式的选择可以特别地经由用户接口来执行，但是其他选项(像执行独立于传感器信号或(时间)方案的模式)也可以是可能的。在实施例中，操作模式也可以指的是只能在单个操作模式下操作(即“打开”，而无其他可调性)的系统。
在实施例中，在操作模式下连续地提供光源辐射。在又一实施例中，在操作模式下以脉冲方式提供光源辐射。在又一实施例中，在操作模式下独立于诸如来自被配置为感测生物淤积的传感器的传感器信号提供光源辐射。在又一实施例中，在经由用户接口命令之后提供光源辐射。在实施例中，(由所述系统)提供这些实施例中的两个或更多个。因此，也如下面指出的，本发明还提供了一种控制(如本文中描述的)系统的方法。
如上所述，特别地，所述系统可以包括波导。波导外部的一个或多个光源和/或嵌入在波导中的一个或多个光源可以将光源辐射提供给波导。通过全内反射，光源辐射的至少部分可以被分布在波导上并从其辐射出射窗口逸出。波导可以包括片状光输出设备。因此，在实施例中，所述系统包括波导元件布置，其中，该波导元件布置包括具有辐射出射窗口的波导元件，其中，该波导元件(a)被配置为接收光源辐射，并且(b)被配置为(在操作模式中)经由辐射出射窗口将光源辐射的部分辐照到波导元件的外部，并且其中，该波导元件布置还包括转换器装置，该转换器装置包括发光材料。代替术语“波导元件”，也可以使用术语UV发射元件。特别地，波导元件被配置为在系统使用期间提供UV辐射。术语“波导元件”可以特别是指波导和任选地嵌入其中(例如，光源)或被配置在其上(例如，发光材料(层))的其他元件。
在特定实施例中，光源可以被嵌入在波导元件中。因此，具有单个光发射表面的单个光源、具有多个光发射表面的单个光源(例如，多条纤维的纤维尖端)或具有多个光发射表面的多个光源(例如，多个LED(其中LED裸片提供光发射表面)可以被嵌入在波导元件中，即，特别地被嵌入在诸如硅树脂之类的波导材料中。因此，特别地，波导元件包括波导材料。(一个或多个)光源可以被(至少部分地)嵌入在波导材料中。光源辐射可以传播通过波导材料并经由辐射出射窗口从波导材料逸出。经波导处理的UV光的部分可以(例如通过硅树脂)在波导内部被散射，并且以足够陡峭的角度离开辐射出射窗口，从而离开波导(并且实现防淤积)。在实施例中，光源辐射的部分也可以直接从波导逸出(并且例如遇到发光材料)。在替代实施例中，光源可以被部分地嵌入在波导元件中。因此，在实施例中，光源可以被至少部分地嵌入在波导元件中。
因此，为了促进来自波导元件的光(诸如光源辐射(和/或在一些实施例中，发光材料辐射))的光的外耦合，波导材料可以包括外耦合结构，诸如波导材料中的散射元件、或辐射出射窗口中(像粗糙度)和/或辐射出射窗口上的外耦合结构。散射元件可以包括被嵌入在波导元件中的颗粒材料，诸如被嵌入在硅树脂中的散射元件。
这种转换器装置可以指的是被配置在辐射出射窗口上、被配置为进一步远离辐射出射窗口(并且还在其下游)(例如辐射出射窗口的一定距离处的层)、被配置在波导元件内、被配置在辐射出射窗口的向对面处(其中波导材料被配置在辐射出射窗口与其相对面之间)等的发光材料中的一个或多个。
在实施例中，发光材料可以被配置在波导元件上。替代地或额外地，发光材料可以被配置在波导元件内。替代地或额外地，发光材料(甚至)可以被配置为远离波导元件。
在特定实施例中，被配置在光源与半透明镜之间的波导元件可以被应用。例如，半透明镜可以被配置在波导元件的(下游)上，其中，发光材料被配置在半透明镜的下游，诸如层(或图案化层)。
在其他实施例中，被配置在半透明镜下游的波导元件可以被应用。例如，光源可以被配置在半透明镜的上游，诸如与半透明镜物理接触，并且波导元件可以被配置在半透明镜的下游，诸如与之物理接触。发光材料可以被配置在波导元件的(下游)上，诸如层(或图案化层)。半透明镜可以被提供在波导元件的上游的面处。
因此，在实施例中，半透明镜可以被配置在波导元件的下游并且在发光材料的上游。因此，在特定实施例中，半透明镜被配置在波导元件的下游并且在(包括发光材料的)转换器装置的上游。
上面描述了诸如特别地包括固态光源的封装的实施例。这样的实施例也可以与波导元件进行组合。例如，一个或多个封装可以被部分地配置在波导元件的上游。由于沿(第二)方向指向的UV辐射应当进入波导，因此希望固态光源的裸片被至少部分地嵌入在波导元件中。因此，在特定实施例中，该系统可以包括一个或多个封装，特别地多个封装，其中一个或多个封装(特别地每个封装)被配置为被至少部分地嵌入在波导元件中。
当光源被至少部分地嵌入在波导元件中时，光源可以沿不同的方向(诸如沿垂直于裸片的顶部表面的第一方向和沿垂直于第一方向并且垂直于裸片的边缘面的第二方向)提供光源光。固态光源的裸片可以具有例如大约200-500μm的高度。这样的固态光源、其光可以沿第一方向用于提供UV辐射(其部分可以发光材料被转换)，并且沿第二方向例如用于波导元件的分布，并且从那里作为UV辐射逸出至其他地方。该UV辐射可以被如此使用，或当在UV辐射从波导元件逸出的位置(其下游)处可用时，可以被发光材料(至少部分地)转换。借助于具有沿多个方向发射的裸片(包从裸片的顶部面的发射和从裸片的侧面的发射)的固态光源，两个辐射可以被有用地用于波导元件中。特别地，固态光源可以被应用，其中，光源辐射的大约10-90％从顶部面逸出，诸如50-80％，并且辐射的90-10％从一个或多个侧面逸出，诸如20-50％。因此，特别地，可以例如是在侧面也具有发射的顶部发射器的固态光源被应用。
为了提供具有在裸片上的衰减元件和/或半透明镜的固态光源，可以提供具有多个固态光源裸片的基底，将衰减元件和/或半透明镜应用(诸如通过涂覆)在裸片上，并且产生包括在裸片上的衰减元件和/或半透明镜的一个或多个固态光源裸片的固态光源封装，诸如通过切割。同样地，为了提供具有(i)在裸片上的衰减元件和/或半透明镜和(ii)在衰减元件或半透明镜上的发光材料的固态光源，可以提供具有多个固态光源裸片的基底，(i)将衰减元件和/或半透明镜应用(诸如通过涂覆)在裸片上，(ii)将发光材料(或紧接着转换为发光材料的其前体)应用(诸如通过涂覆)在其上，并且产生包括(a)在裸片上的衰减元件和/或半透明镜和(b)在衰减元件或半透明镜上的发光材料的一个或多个固态光源裸片的固态光源封装，诸如通过切割。
特别地，所述系统被配置为(在操作模式下)经由辐射出射窗口以相对于辐射出射窗口的至少2mW/h/m2的随着时间的平均功率将光源辐射的部分辐照到波导元件的外部。
在实施例中，随着时间的(UV辐射的)平均剂量选自至少10J/m2的范围，像特别地选自100-3000J/m2的范围。
替代地或额外地，所述系统被配置为(在操作模式下)经由辐射出射窗口以相对于辐射出射窗口的至少大约0.5*10-9Watt/mm2的随着时间的平均功率(像至少大约10-9Watt/mm2，诸如至少大约1.5*10-9Watt/mm2，像至多10-6Watt/mm2，诸如至多0.5*10-7Watt/mm2，像至多10-7Watt/m2)将光源辐射的部分辐照到波导元件的外部。
特别地，这样的波导元件结合转换器元件允许使从光发射表面逸出的光源辐射的强度均匀。例如，发光材料可以特别地被配置在从波导逸出的光源辐射的射线的可能性相对大的波导的那些位置处。更少或没有发光材料可以被配置在其他位置处。
因此，在实施例中，光源和转换器装置被配置为使得从光发射表面逸出的光源辐射的功率的局部最大值(特别地基本上所有局部最大值)等于或大于发光在表面上面平均的光源辐射的功率的平均值最多20倍，诸如最多15倍，像最多5倍，诸如最多2倍，像最多1.5倍。以此方式，具有过多光源辐射的强度光斑被防止，并且被吸收并且被至少部分地转换成有用的发光。同时，从片状光输出设备或波导元件布置逸出的总光源辐射被均衡。
其他局部最小值或最大值因此可以更不偏离光源辐射的功率的(在光发射表面上面的)平均值。
因此在(其他)实施例中，所述系统可以被配置为在操作模式下以相对于光发射表面的(随着时间的)功率的第一平均值将光源辐射的部分辐照到波导元件的外部，其中，所述光源和所述转换器装置被配置为使得从光发射表面逸出的光源辐射的功率的局部最大值(特别地基本上所有局部最大值)大于在光发射表面上面平均的光源辐射的功率的第一平均值最多20倍，诸如最多15倍，像最多5倍，诸如最多2倍，像最多1.5。如在本文中指出的，光发射表面特别地包括辐射出射窗口。
因此，在实施例中，从光发射表面逸出的光源辐射的功率的局部最小值(特别地基本上所有局部最小值)也小于在光发射表面上面平均的光源辐射的功率的平均值最多20倍，诸如最多15倍，像最多5倍，诸如最多2倍，像最多1.5倍。
发光材料因此可以不被均匀地分布。例如，发光材料可以以图案方式仅可用于波导的辐射出射窗口的上游或下游。例如，发光材料能够通过打印或涂覆和/或图案化而被设置在波导(诸如硅树脂层)之上，。替代地或额外地，它也可以通过在浇注的波导材料(诸如硅树脂)的上部区域中添加发光材料，例如通过模内沉积来实现。因此，在实施例中，转换器装置包括在辐射出射窗口上的发光材料的图案。特别地，发光材料的图案特别地被配置为降低光源辐射在光发射表面上面的强度差异。因此，局部最大值(和最小值)与平均功率值之间的差异可以利用例如在辐射出射窗口上的发光材料的图案来均衡。
这样的图案可以被配置为使得，它减少从该系统逸出(诸如从UV发射元件或片状光输出设备逸出)的光源辐射的不均匀分布。例如，当UV发射元件包括多个光发射表面时，图案可以被配置为使得UV辐射的局部最大值被降低，而局部最小值仅被部分地降低或基本上不被降低。因此，在实施例中，光源可以包括多个光发射表面，其中，所述光源被配置为经由多个光发射表面提供光源辐射。特别地，在这样的实施例中，光发射表面可以被配置在2D光发射表面阵列中。特别地，在这样的实施例中，转换器装置可以包括具有多个第一区域和一个或多个第二区域的2D转换器阵列，所述多个第一区域具有发光材料，所述一个或多个第二区域没有或具有更少的发光材料，其中，所述2D转换器阵列与光发射表面阵列对齐。对齐可以特别地指示，光源辐射被降低，使得从该系统逸出的光源辐射的局部最大值之间的差异不过多地偏离平均强度，和/或使得该系统逸出的光源辐射的局部最小值之间的差异不过多地偏离平均强度。因此，特别地在操作期间，第一区域可以接收比相邻的第二区域更多的光源辐射(以watt/mm2为单位)。
这样的区域因此可以被提供在2D转换器阵列中。区域本身也可以被图案化，使得在实施例中，不是所有UV辐射都被阻挡。因此，在实施例中，(i)所述多个第一区域中的一个或多个和(ii)所述一个或多个第二区域中的一个或多个中的一个或多个被图案化。在特定实施例中，所述多个第一区域中的一个或多个被图案化。
术语“图案”可以特别地指的是具有发光材料的区域和没有发光材料的区域的规律或不规律布置或具有发光材料的区域和没有发光材料的区域的规律或不规律布置的组合。
术语“图案”可以包括发光材料的诸如在辐射出射窗口上的连续层，其中，这样的层包括通孔。孔形成一种不连续层。孔是孤岛，并且可以形成规律或不规律布置。
术语“图案”可以包括诸如辐射出射窗口上的没有(发光材料)的虚拟连续层，其中，这样的虚拟层包括被填充有发光材料的通孔。发光材料被配置为可以形成规律和/或不规律布置的孤岛。
例如，发光材料可以被涂覆和/或打印在辐射出射窗口上。
如上所述，在实施例中，当多个光源被应用时，两个或更多个光源可以是独立可控的。这允许光束的空间分布的控制。然而，当(具有其发光材料辐射的不同谱分布的)不同发光材料也被应用时，这也可以允许系统光的(局部)谱分布的控制。以此方式，也可以控制系统光的谱分布。这可以用来使光的颜色适合于对象(诸如片状光输出设备周围的材料)的颜色的其余部分。它也可以用来生成图案、文本消息、标志等。因此，在实施例中，所述系统可以包括多个光源，其光源的两个或更多个子集是独立可控的，其中，所述系统还包括具有发光材料辐射的不同谱分布的多种不同发光材料，其中，光源和发光材料的子集的不同组合被配置为提供发光材料辐射的不同谱分布，其中，所述系统还包括控制系统，所述控制系统被配置为控制所述多个光源以便控制系统光的谱分布和系统光的空间分布中的一个或多个。
因此，在实施例中，所述系统可以包括多个可控光源和具有发光材料辐射的不同谱分布的多种不同发光材料，其中，不同的发光材料被光学地耦合到不同的可控光源，其中，所述系统还包括控制系统，所述控制系统被配置为控制所述多个光源以便控制系统光的谱分布和系统光的空间分布中的一个或多个。
在实施例中，可以使用优先激励特定类型的发光材料的不同光源。替代地或额外地，不同的发光材料可以被布置在空间上不同的位置处，使得空间上不同布置的光源可以分别在空间上不同的位置处激励所布置的发光材料。例如，不同的发光材料可以以(规律的)图案方式来提供。这样的图案可以对应于光源的光分布。
在又一方面中，本发明还提供了一种计算机程序产品，当在功能上被耦合到如本文中定义的系统的计算机或被如在本文中定义的系统所包括的计算机上运行时，所述计算机程序产品被配置为控制光源。因此，这也可能意味着控制多个光源。以此方式，可以控制光源辐射的空间分布，例如，从光发射表面逸出的光源辐射的空间分布。替代地或额外地，可以控制发光材料辐射的谱分布，特别地当多个光源和多个不同的发光材料被应用时。当不同的发光材料被辐射地耦合到不同的光源时，可以控制谱分布。在实施例中，可以控制系统光的强度。可以根据传感器的传感器信号、计时器等中的一个或多个来进行控制。因此，该系统还可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器可以被配置为感测以下中的一个或多个：生物淤积、温度、系统的部分(例如，特别是光发射表面)与水的接触、人或动物对系统(例如，特别是光发射表面等)的接近度等。
术语“控制”和类似术语特别是指至少要确定元件的行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似术语可以例如指将行为强加到元件(确定元件的行为或监督元件的运行)等，例如测量、显示、致动、打开、移位、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语还可以额外地包括监测。因此，术语“控制”和类似术语可以包括将行为应用在元件上，并且还将行为应用在元件上并监测该元件。
元件的控制可以通过控制系统来完成。因此，控制系统和元件可以至少暂时地或永久地进行功能耦合。该元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可以不进行物理耦合。能够经由有线和/或无线控制来进行控制。术语“控制系统”还可以指多个不同的控制系统，特别地，这多个不同的控制系统在功能上耦合，并且例如其中的一个控制系统可以是一个主控制系统并且一个或多个其他控制系统可以是从控制系统。
在下面，更详细地讨论了本发明的可能方面。
如上所述，防生物淤积系统包括UV发射元件。术语“UV发射元件”也可以指多个UV发射元件。因此，该系统可以包括多个这种元件。该系统可以包括电能的源，但是该系统也可以(在使用期间)在功能上与电能的源耦合。在实施例中，每个UV发射元件可以在功能上与能量源耦合。这允许对UV发射元件进行分布式供电。特别地，能量源用于为(一个或多个)光源供电。
在本文中，UV发射元件也能够被指示为“光照模块”。UV发射元件可以是板状模块(在本文中也被指示为“光学介质”)，其中，一个或多个相关元件至少部分或甚至完全嵌入在UV发射元件中。因此，在实施例中，UV发射元件包括透光的(固体)材料，例如，硅树脂等。然而，UV元件还可以包括至少部分或甚至完全包围一个或多个相关元件的壳体。这一个或多个相关元件至少包括光源，该光源被配置为提供光源辐射，特别是UV辐射。UV发射元件可以具有平坦的或弯曲的辐射出射窗口。术语“UV发射元件”指示该元件被特别配置为在该元件的使用期间提供UV辐射。
波导元件可以被整形为板，任选地被整形为弯曲形状。然而，波导元件也可以具有其他形状。这可以取决于例如应用程序。例如，当对象是门把手、水龙头把手、马桶把手、栏杆、厨房切菜板或医学设备时，波导元件的形状可以是或需要不同于板的形状，并且可能具有一个或多个曲面。
由于波导元件可以是平面的，因此可以将光源配置为使得光轴基本上平行于波导元件的长度轴。这可以促进光源辐射在波导上的分布。例如，光源可以包括侧面发射的LED。特别地，波导元件可以包括多个侧面发射的LED。
UV发射元件包括UV辐射出射窗口。UV辐射出射窗口被配置为透射光源的UV辐射的至少部分。UV辐射的至少部分经由辐射出射窗口逸出到UV发射元件的外部。因此，出射窗口对于UV辐射具有透射性。通常，该窗口对于可见光也将具有透射性。如上所述，并且如将在下面进一步解释的，在实施例中，该元件可以是辐射透射板。在这种实例中，窗口可以是元件的面(或平面)。
术语“辐射透射性”是指对于辐射(特别是对于UV辐射并且任选地还对于可见辐射)具有透射性。
UV辐射出射窗口包括上游窗口侧和下游窗口侧。术语“上游”和“下游”涉及相对于光从光生成单元(此处特别是光源)的传播的项目或特征的布置，其中相对于来自光生成单元的光束内的第一位置，在光束中更靠近光生成单元的第二位置是“上游”，而在光束内更远离光生成单元的第三位置是“下游”。因此，上游窗口侧(“上游侧”)特别地指向元件的内部，并且可以直接地或在内部反射之后接收光源辐射。下游窗口侧(“下游侧”)可以特别地指向元件的外部。该窗口侧可以例如(在系统使用期间)(暂时)与水接触。注意，在元件的板状实施例中，上游窗口侧和下游窗口侧可以是(相同)边缘(或平面)的两侧。
如上所述，特别地，对象或防生物淤积系统还可以包括控制系统。因此，对象可以包括这种控制系统。在实施例中，防生物淤积系统包括在对象外部的控制系统。因此，在实施例中，防生物淤积系统还可以包括任选地被UV发射元件包围的控制系统。当控制系统包括一个以上的元件时，一个或多个元件可以被包括在该对象中并且/或一个或多个元件可以被配置在该对象的外部。
在实施例中，所述控制系统包括多个控制系统。例如，船舶可以包括控制系统(作为主控制系统)，其中，每个防生物淤积系统包括从控制系统。任选地，可以将控制系统配置在对象外部(即，远离对象)。在特定实施例中，远离对象的主控制系统控制对象(例如，防生物淤积系统)所包括的从控制系统。因此，例如(主)控制系统可能很远；或不在船上，而是在岸上(例如在船运公司的控制室中)。这种主控制系统可以被配置为控制防生物淤积。
特别地，所述系统包括多个UV光源。甚至更特别地，这些UV光源可以基本上以规则的图案进行布置。
因此，在实施例中，防生物淤积系统包括多个光源，其中相邻的光源具有选自0.5-200mm的范围内(例如，2-100mm)的光源相互距离(d1)。
在又一实施例中，生物淤积系统包括多个LED，其中LED被配置为生成所述UV辐射，其中LED包括LED裸片，并且其中，相邻的LED的LED裸片具有选自0.5-200mm的范围内的光源相互距离(d1)。
如上所述，该系统还可以包括多个光源，其中，每个光源主要指向辐射出射窗口的部分。
因此，特别地，该系统是防生物淤积系统。在实施例中，防淤积系统包括波导元件，例如，片状光输出设备，其中，在另外的特定实施例中，光源被嵌入在波导元件中。特别地，波导元件是不透水的。在本文中，术语“不透水”在特定实施例中可以指国际防护等级认证IPx5或更高，例如，IPx6，特别是IPx7(浸入，最大深度为1m)，甚至更特别是IPx8(浸入，深度为1m或更深)。特别地，x的值至少是4，例如至少是5，例如，6。
如上所述，在又一方面中，本发明提供了一种包括如本文中定义的系统的对象，其中，该系统被配置为在辐照阶段期间利用所述辐射来辐照(i)所述对象的外表面的部分和(ii)邻近所述外表面的所述部分的水中的一项或多项。在又一方面中，本发明提供了一种包括如本文中定义的系统的对象，其中所述系统包括波导元件，其中所述波导元件被配置为在辐照阶段期间利用所述辐射来辐照(i)所述对象的外表面的部分和(ii)邻近所述外表面的所述部分的水中的一项或多项。
特别地，所述对象可以是在使用期间被至少部分浸入水中的对象。因此，所述对象可以如本文中定义的防生物淤积系统，其中所述UV发射元件被配置为在辐照阶段期间利用UV辐射来辐照(i)所述对象的外表面的部分和(ii)邻近所述外表面的所述部分的水中的一项或多项。如上所述，所述对象可以特别地选自由船舶和基础设施对象组成的组。
本文中，短语“在使用期间被至少部分浸入水中的对象”或类似的短语可以特别地是指诸如船舶和具有水生应用的基础设施对象的对象。因此，在实施例中，所述对象可以被配置为在使用期间被至少部分浸入水中。
因此，在使用期间，这种对象(如在海、湖、运河、河流或其他水道等中的船舶)通常将与水接触。术语“船舶”例如可以指例如小艇或轮船等，例如，帆船、油轮、游轮、游艇、轮渡、潜水艇等。术语“基础设施对象”可以特别是指通常基本上静态布置的水生应用，例如，水坝、水闸、趸船、钻井平台等。术语“基础设施对象”也可以指(用于例如将海洋水泵送到例如发电厂的)管道和(水电)发电厂的其他部分，例如，冷却系统、涡轮等。术语“基础设施对象”也可以指石油钻机。术语“基础设施对象”还可以指用于收集潮汐能和/或用于收集波浪能和/或用于收集洋流衍生的能量等的结构。
术语“外表面”特别是指可以与水物理接触的表面。在管道的情况下，这可以应用于管道内表面和管道外表面中的一个或多个。因此，代替使用术语“外表面”，也可以使用术语“淤积表面”。另外，在这样的实施例中，术语“水线”也可以指例如填充水平。特别地，该对象是被配置用于水中(例如海洋)应用(即，在海或海洋中或靠近海或海洋的应用)的对象。这样的对象在它们的使用期间至少暂时或基本上总是至少部分与水接触。该对象在使用期间可以至少部分低于水(线)，或可以基本上始终低于水(线)，例如对于潜水艇应用的情况就是如此。本发明可以例如应用于水生(例如海洋)防淤积，保持潮湿表面干净，应用于离岸应用，应用于海(下)应用，应用于钻井平台等。
由于与水的接触，因此可能发生生物淤积，这会带来上文所指出的缺点。生物淤积将发生在这样的对象的外表面(“表面”)的表面。待保护对象(的元件)的表面可以包括钢，但是也可以任选地包括另一材料，例如选自包括木材、聚酯、复合材料、铝、橡胶、海帕伦、PVC、玻璃纤维等的组。因此，代替钢船体，船体也可以是PVC船体或聚酯船体等。代替钢，也可以使用诸如(其他)铁合金的另一铁质材料。
在本文中，可互换地使用术语“淤积”或“生物淤积”或“生物学淤积”。在上文中，提供了淤积的一些范例。生物淤积可以发生在处于水中或靠近水并且正在暂时暴露于水(或另一导电水基液体)的任何表面。当元件处于水中或靠近水(例如(恰好)在水线上(例如由于溅水，例如由于船首浪))时，生物淤积会发生在这样的表面上。在回归线之间，生物淤积会在几小时内发生。即使在中等温度，第一(阶段的)淤积将在几小时内发生；作为糖类和细菌的第一(分子)水平。
防生物淤积系统至少包括UV发射元件。另外，防生物淤积系统可以包括控制系统(也参见下文)、电的能源等。
术语“防生物淤积系统”也可以指多个这样的系统，任选地，所述多个这样的系统彼此功能性地耦合，例如由单个控制系统进行控制。另外，防生物淤积系统可以包括多个这样的UV发射元件。本文中，术语“UV发射元件”可以(由此)指的是多个UV发射元件。例如，在实施例中，多个UV发射元件可以被关联到对象的外表面(例如，船体)或可以被包括在这样的表面中(也参见下文)，然而例如控制系统可以配置在对象内某处，例如在船舶的控制室或驾驶室。
其上会产生淤积的表面或区在本文中也指淤积表面。它可以例如是轮船的船体和/或光学介质的发射表面(也参见下文)。为此，UV发射元件提供UV辐射(防淤积光)，其被应用以阻止生物淤积的形成和/或移除生物淤积。该UV辐射(防淤积光)特别地至少包括UV辐射(也被指示为“UV光”)。因此，UV发射元件特别地被配置为提供UV辐射。为此，UV发射元件包括光源。术语“光源”也可以涉及多个光源，例如，2-2000个(固态)LED光源，但是也可以应用更多的光源。因此，术语LED也可以指多个LED。特别地，UV发射元件可以包括多个光源。因此，如上所述，UV发射元件包括一个或多个(固态)光源。LED可以是(OLED或)固态LED(或这些LED的组合)。特别地，光源包括固态LED。因此，特别地，光源包括被配置为提供UV-A和UVC光中的一个或多个的UVLED(也参见下文)。UV-A可以用于损害细胞壁，而UVC可以用于损害DNA。因此，光源特别地被配置为提供UV辐射。在本文中，术语“光源”特别指固态光源。(一个或多个)光源也可以包括(一个或多个)固态激光器。术语“光源”也可以是指包括光学器件的光源，诸如，具有从透镜和反射器(诸如，准直器)的组中选择的光束整形元件的固态光源。
固态光源(诸如，LED)可以是顶部发射器或侧面发射器。在实施例中，LED的光源光沿两个垂直方向(诸如从LED裸片的顶部和从LED裸片的侧面(也参见上文))发射。
特别地，一个或多个光源是LED。因此，在实施例中，防生物淤积系统包括多个光源，其中所述光源包括LED。替代地或额外地，所述光源包括固态激光器。替代地或额外地，所述光源包括例如上面描述的纳米线或纳米金字塔。
紫外光(UV)是由可见光谱的波长下限与X射线辐射带所界定的电磁光的那部分。按照定义，UV光的光谱范围在约100nm至400nm(1nm＝10-9m)之间，并且对人眼不可见。使用CIE分类，UV光谱被细分为三个带：从315nm至400nm的UVA(长波长)；从280nm至315nm的UVB(中波长)；和从100nm至280nm的UVC(短波长)。在实际中，许多光生物学家经常将由UV暴露引起的皮肤效应说成高于和低于320nm的波长的加权效应，这因此提供了替代的定义。
在实施例中，UV辐射(防淤积光)包括UVC光。在实施例中，UV辐射包括选自100-300nm(特别是200-300nm，例如，230-300nm)的波长范围的辐射。因此，UV辐射可以特别地选自UVC以及高达约300nm的波长的其他UV辐射。利用在100-300nm(例如，200-300nm)范围内的波长能够获得良好结果。
如上所述，在实施例中，UV发射元件可以被配置为(在辐照阶段期间)利用所述UV辐射来辐照(i)所述外表面的所述部分和(ii)邻近所述外表面的所述部分的水中的一项或多项。术语“部分”指对象的外表面(例如，船体或水闸(门))的部分。然而，术语“部分”也可以指基本上整个外表面，例如，船体或水闸的外表面。特别地，外表面可以包括多个部分，可以利用一个或多个光源的UV光来辐照所述多个部分，或可以利用一个或多个UV发射元件的UV辐射来辐照所述多个部分。每个UV发射元件可以辐照一个或多个部分。另外，可以任选地存在这样的部分：其接收两个或更多个UV发射元件的UV辐射。
通常，特别是当涉及水中(例如，海洋)应用时，可以区分两个主要实施例。实施例之一包括至少在辐照阶段期间利用UV辐射来辐照光源与UV发射元件水(或当在水线上方时为空气)(例如，海水)之间的外表面的部分。在这种实施例中，该部分特别地被包括在对象的“原始”外表面中。然而，在又一实施例中，“原始”外表面可以利用模块(特别是相对平坦的模块)延伸，该模块被附着到对象(例如，船舶的船体)的“原始”外表面，由此模块本身实际上形成了外表面。例如，这种模块可以与船舶的船体相关联，由此该模块形成了外表面(的至少部分)。在这两个实施例中，UV发射元件特别地包括辐射出射表面(也参见下文)。然而，特别地，在其中UV发射元件可以提供所述外表面的部分的后一个实施例中，这种辐射出射窗口可以提供该部分(因为第一部分和辐射出射窗口可以基本上重合；特别是可以是同一表面)。
因此，在实施例中，UV发射元件被附接到所述外表面。在又一特定实施例中，防生物淤积系统的辐射出射窗口被配置为所述外表面的部分。因此，在这些实施例中的一些实施例中，对象可以包括包含船体的船舶，并且UV发射元件被附接到所述船体。术语“辐射出射窗口”也可以指多个辐射出射窗口(也参见下文)。
在这两个一般实施例中，UV发射元件被配置为(在辐照阶段期间)利用所述UV辐射来辐照邻近所述外表面的所述部分的水。在其中模块本身实际上形成外表面的实施例中，UV发射元件至少被配置为(在辐照阶段期间)利用所述UV辐射来辐照所述外表面的所述部分，因为模块实际上是所述外表面的部分，并且任选地还辐照邻近所述外表面的所述部分的水。因此，可以防止和/或减少生物淤积。
在实施例中，要保持清洁以防止淤积的大量受保护表面(优选为整个受保护表面)(例如，船舶的船体)可以覆盖有发射杀菌光(“防淤积光”)(特别是UV光)的层。
在又一实施例中，可以经由波导(例如，纤维)将UV辐射(防淤积光)提供给要被保护的表面。
因此，在实施例中，防淤积光照系统可以包括光学介质，其中光学介质包括被配置为向淤积表面提供所述UV辐射(防淤积光)的波导(例如，光纤)。例如UV辐射(防淤积光)从其逸出的波导的表面在本文中也被指示为发射表面。通常，可以至少暂时浸没波导的该部分。由于从发射表面逸出UV辐射(防淤积光)，因此在使用期间至少暂时暴露于液体(例如，海水)的对象的元件可能会受到辐照，从而产生防淤积。然而，发射表面本身也可以是防淤积的。在包括下面描述的光学介质的UV发射元件的实施例中的一些实施例中使用了这种效应。
在WO2014188347中还描述了具有光学介质的实施例。通过引用将WO2014188347中的实施例并入本文，因为它们能与控制单元和/或水开关以及本文中描述的其他实施例进行组合。
如上所述，本发明还可以应用于除水中(例如，海洋)应用之外的其他应用，例如用于(门)把手、医院窗帘或其他医学应用和非医学应用等。
如上所述，特别地，UV发射元件可以包括UV辐射出射窗口。因此，在特定实施例中，UV发射元件包括UV辐射出射窗口，其中特别地，UV发射元件被配置为在所述UV发射元件的所述UV辐射出射窗口的下游提供所述UV辐射。这种UV辐射出射窗口可以是光学窗口，辐射通过该光学窗口从UV发射元件逸出。替代地或额外地，UV辐射出射窗口可以是波导的表面。因此，UV辐射可以在UV发射元件中被耦合到波导中，并且经由波导的面的(部分)从元件逸出。同样如上所述，在实施例中，辐射出射窗口可以任选地被配置为对象的外表面的部分。针对“逸出”的另一个术语能够是“向外耦合”。
特别地，(固态)光源至少能被控制在第一UV辐射水平与第二UV辐射水平之间，其中第一UV辐射水平大于第二UV辐射水平(并且其中第二UV辐射水平小于第一辐射水平，甚至可以为零)。因此，在实施例中，光源能够被关闭并且(在辐射阶段期间)能够被开启。另外，任选地，还可以在这两个阶段之间控制UV辐射的强度，例如进行步进或连续的UV辐射强度控制。因此，光源是特别可控的(并且因此光源的UV辐射强度也是特别可控的)。
在(水中(例如，海洋))实施例中，特别地，防生物淤积系统被配置为向对象的该部分或与该部分相邻的水提供UV辐射。特别地，这意味着在辐照阶段期间会应用UV辐射。因此，任选地，也可能存在根本不应用UV辐射的时段。(因此)这可能不仅是因为例如UV发射元件中的一个或多个的控制系统切换，而且还可能是因为例如预定义的设置(例如，白天和黑夜或水温等)。例如，在实施例中，以脉冲方式应用UV辐射。
因此，在特定实施例或方面中，该防生物淤积系统被配置用于通过向所述淤积表面或与淤积表面相邻的水提供防淤积光(即，UV辐射)来防止或减少在使用期间至少暂时暴露于水的对象的淤积表面上的生物淤积。特别地，防生物淤积系统可以被配置为经由光学介质向所述淤积表面提供所述防淤积光，其中UV发射元件还包括(ii)被配置为接收UV辐射(防淤积光)的至少部分的所述光学介质，该光学介质包括被配置为提供所述UV辐射(防淤积光)的至少部分的发射表面。另外，特别地，该光学介质包括波导和光纤中的一个或多个，并且其中，特别地，UV辐射(防淤积光)包括UVB光和UVC光中的一种或多种。在本文中不再对这些波导和光学介质进行详细讨论。
光学介质也可以被提供为用于应用于受保护表面的(硅树脂)箔，所述箔包括用于生成防淤积光的至少一个光源和用于跨过所述箔分布UV辐射的片状光学介质。在实施例中，所述箔具有在几毫米至几厘米(诸如0.1-5cm，像0.2-2cm)或甚至更小(诸如在0.2-1mm的范围内，像0.4-1mm)的量级的厚度。在实施例中，所述箔在垂直于厚度方向的任何方向上基本上不受限制，以便提供相当大的箔，其具有在几十或几百平方米的量级的尺寸。所述箔在垂直于所述箔的厚度方向的两个正交方向上可以在尺寸上相当受限，以便提供防淤积片；在另一实施例中，所述箔在垂直于箔的厚度方向的仅一个方向上在尺寸上相当受限，以便提供防淤积箔的细长带。因此，光学介质并且甚至UV发射元件可以被提供为片或带。片或带可以包括(硅树脂)箔。
因此，在特定实施例中，波导元件可包括玻璃(诸如石英玻璃)、硅树脂和透光聚合物中的一种或多种。因此，玻璃、硅树脂或透光(有机)合物可以被应用为波导材料。
在一实施例中，UV发射元件包括用于生成UV辐射的光源的二维网格，并且光学介质被布置为将来自光源的二维网格的UV辐射的至少部分跨光学介质进行分布，以便提供从光模块的光发射表面出射的UV辐射的二维分布。光源的二维网格可以被布置为铁丝网结构、密堆结构、行/列结构，或任何其他合适的规则或不规则结构。网格中的相邻的光源之间的物理距离跨网格可以是固定的或可以改变，例如作为提供防淤积效果所需要的光输出功率的函数或作为UV发射元件在受保护表面/要保持清洁的表面上的位置(例如，在轮船的船体上的位置)的函数。提供光源的二维网格的优点包括可以靠近要利用UV辐射照射保护的区生成UV辐射，并且这会降低在光学介质或光导中的损失，并且这会提高光分布的均匀性。优选地，UV辐射跨发射表面通常均匀地分布；这会降低或甚至阻止否则会发生淤积的欠照射区，同时会降低或阻止由利用比防淤积所需的更多的光对其他区过度照射所造成的能量浪费。在实施例中，网格被包括在光学介质中。在又一实施例中，网格可以被包括在(硅树脂)箔中。
另外，在一实施例中，光学介质可以被设置为接近(包括任选地附接到)受保护表面并且被耦合以接收紫外光，其中，光学介质具有垂直于受保护表面的厚度方向，其中，光学介质的正交于厚度方向的两个正交方向平行于受保护表面，其中光学介质被配置为提供紫外光的传播路径，使得紫外光在光学介质内在正交于厚度方向的两个正交方向中的至少一个上行进，并且使得在沿着光学介质的表面的各个点处，紫外光的相应部分逸出光学介质。
在又一方面中，本发明还提供了一种对对象的外表面(的部分)进行防(生物)淤积的方法。例如，光照系统光(特别地UV辐射)可以根据传感器信号、计时器和用户接口信号来提供；也参见上文。此外，在一方面中，本发明提供了一种控制(如本文中描述的)系统的方法，其中所述方法包括提供光照系统光(特别地UV辐射)，所述光照系统光可以根据传感器信号、计时器和用户接口信号来提供；也参见上文。也如上所述，这样的传感器信号可以例如来自被配置为感测生物淤积的传感器。
光源可以被配置在这种对象的外部，并且辐射可以例如经由光纤被提供到波导元件中。在又一实施例中，光源被嵌入在波导元件中。
在本文中，在本文中，术语“对象”在特定的实施例中也可以指的是(不同的)对象的布置，其尤其在功能上被连接。
在又一方面中，本发明还提供一种向对象提供(防生物淤积)系统的方法，所述方法包括向所述对象提供所述(防生物淤积)系统(在实施例中，具有波导元件)。特别地，所述对象可以被配置为在对象的使用期间至少暂时地暴露于有害微生物，例如细菌。因此，在实施例中，波导元件可以被附接到对象，以提供包括波导元件的对象。
在实施例中，本发明还提供了一种向在使用期间至少暂时暴露于水的对象提供防生物淤积系统的方法，所述方法包括向诸如船舶的对象提供防生物淤积系统(例如集成在对象中和/或附接到外表面，其中波导元件被配置为向以下中的一个或多个提供所述UV辐射：对象的外表面的部分以及(在使用期间)(正)邻近所述部分的水，如在权利要求中进一步定义的。特别地，波导元件被附接到外表面或可以甚至被配置为外表面的(第一)部分。
向对象提供所述系统的方法可以例如包括将所述系统(诸如UV发射元件)的至少部分应用于所述对象的外表面。例如，所述系统(诸如UV发射元件)的至少部分可以被附接到所述对象的外表面的至少部分。这可以利用机械和/或粘合剂紧固手段来完成。
在特定实施例中，本发明提供了所述方法的实施例，其中所述方法包括向对象提供如本文中定义的波导元件布置，所述方法包括向所述对象提供所述波导元件布置，其中所述对象(已经)包括所述波导元件，并且其中所述方法还包括将所述转换器装置应用于所述波导元件，以向所述对象提供所述波导元件布置。因此，已经包括波导元件布置的对象可以进一步通过将所述转换器装置应用(诸如涂覆或打印)于所述波导元件布置(诸如通过将所述转换器装置从所述波导元件应用于辐射出射窗口)来调适。
因此，本发明因此还可以提供一种方法，包括向对象提供如本文中定义的片状光输出设备，所述方法包括向所述对象提供所述片状光输出设备，其中，所述对象(已经)包括所述片状光输出设备但是没有发光材料，并且其中，所述方法还包括将所述发光材料应用于(没有发光材料的)片状光输出设备，以向所述对象提供(具有发光材料)的片状光输出设备。
尤其地，本发明可以用来出于美学目的(颜色、标志等)而生成可见光。本发明也可以用于连续地保护环境免于暴露于如果未被屏蔽有发光材料那么否则会发生在LED上方的位置的正上方的表面区域中的可用的过度UV水平。在实施例中，以此方式，总体UV输出可以通过在面板设计中建立发光材料来调整，以确保在表面上任何地方存在用于防淤积的足够UV强度，同时外部种类(人类或大型海洋生物)的暴露风险被最小化。因此，在实施例中，过多的UV辐射可以被生成。这可以允许使用更少的(固态)光源。然而，过多的UV可以通过发光材料的存在而被至少部分地减少。
可见和/或IR光也可以被生成用于监测用于防淤积过程的UVLED的状况。因此，在特定实施例中，也可以例如在(用于可见光的)光传感器的基础上存在反馈，其可以用于控制(一个或多个)(固态)光源的强度和/或用于控制其状况。
术语“可见”、“可见光”或“可见发射”指的是具有在约380nm-780nm的范围内的波长的光。
附图说明
现在将仅通过示例的方式，参考所附示意图来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-1h示意性地描绘了一些一般方面；
图2a-2e示意性地描绘了一些实施例和变型；并且
图3a-3e示意性地描绘了一些其他实施例。
附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
图1a示意性地描绘了防生物淤积系统200的实施例，防生物淤积系统200包括UV发射元件210。UV发射元件210包括UV辐射出射窗口230。UV发射元件210至少部分地包围光源220，光源220被配置为提供UV辐射221。此处，通过范例描绘了三个光源220。此处，UV发射元件210被配置为具有嵌入其中的元件的波导。因此，光源220被嵌入在波导中。UV辐射出射窗口230被配置为透射光源220的UV辐射221的至少部分UV辐射。UV辐射出射窗口230包括上游窗口侧231(此处指向(一个或多个)光源)和下游窗口侧232。因此，图1a示意性地描绘了包括光源220的系统200的实施例，光源220被配置为生成光源辐射221。光源辐射221至少包括UV辐射。系统200还包括发光材料400，发光材料400被配置为将光源辐射221的部分转换成发光材料辐射401，其中，发光材料辐射401包括可见光和/或IR辐射。如示意性地示出的，系统200被配置为生成包括光源辐射221和发光材料辐射401的系统光201。
系统200被配置为生成包括光源辐射221(包括UV辐射)和发光材料辐射401的系统光201。
这里，通过范例，发光材料400被不均匀地分布在辐射出射窗口230上面。以此方式，光源辐射221的强度分布可以被相对均匀地空间分布而在光发射表面上面的强度方面的没有显著差异。
图1a和许多其他附图可以示意性地描绘具有光发射表面2230的片状光输出设备2000。这样的光发射表面2230可以具有例如至少100cm2(诸如在100-40000cm2的范围内)的面积，但是甚至更大的可以是可能的。另外，UV发射元件210或此处片状设备2000可以被提供为这样的元件或设备的阵列，对象的大表面积可以被所述阵列覆盖(也参见下文)。
附图标记300指的是用于例如根据光学传感器来控制光源220的辐射221的控制系统。此处，控制可以指控制强度和控制光谱分布中的一种或多种。
图1b-1d示意性地描绘了对象10的实施例，对象10在使用期间至少部分浸入水2中，见水线13。对象10(例如，船舶或水闸，也参见下文)还包括防生物淤积系统200，防生物淤积系统200包括UV发射元件210，UV发射元件210特别用于将UV辐射221应用到对象10(例如，船体或船体的部分)的外表面11的部分111。此处示出两个实施例，其中防生物淤积系统200(或更具体地为UV发射元件210)是外表面的部分并且由此实际上形成外表面的部分(图1a)，或者其中，UV发射元件210被配置为辐照外表面但不一定形成外表面(例如，轮船的船体)的部分(图1c)。例如，对象10是从由船舶1和基础设施对象15(也参见下文)组成的组中选择的。
UV发射元件210包括一个或多个光源220，并且由此可以特别地被配置为在辐照阶段期间利用所述UV辐射221辐照(i)所述外表面11的所述部分111和(ii)邻近所述外表面11的所述部分111的水中的一项或多项。前一种变型特别适用于图1c的实施例，而后一种实施例特别适用于图1b-1c的两种实施例。然而，注意，当UV发射元件210的外表面被配置为对象10的外表面时，当然，利用UV辐射21来辐照部分111本身。
因此，UV发射元件210包括UV辐射出射窗口230，并且UV发射元件210被配置为从所述UV发射元件210的所述UV辐射出射窗口230的下游提供所述UV辐射221。
特别地，光源220至少在第一UV辐射水平与第二UV辐射水平之间是可控的，其中，第一UV辐射水平大于第二UV辐射水平(并且其中，第二UV辐射水平小于第一辐射水平(包括例如零))。
如上所述，用附图标记1指示的术语“船舶”例如可以指例如小艇或轮船(参考图1d中10a)等，例如在图1d中示意性地指示的帆船、油轮、游轮、游艇、轮渡、潜水艇(参考图1d中10d)等。用附图标记15指示的术语“基础设施对象”可以特别指通常基本上静态布置的水生应用，例如，水坝/水闸(图1d中的附图标记10e/10f)、趸船(图1d中的附图标记10c)、钻井平台(图1d中的附图标记10b)等。
图1e示意性地更详细描绘了防生物淤积系统200的实施例，此处，通过范例，防生物淤积系统200包括集成控制系统300和集成传感器310。
图1f示意性地描绘了对象10的外表面11，例如，船舶壁或基础设施对象的壁，通过范例，其具有多个UV发射元件210(此处与船舶1的船体21相关联)。替代地或额外地，可以应用多个功能性耦合的或独立起作用的防生物淤积系统200。
图1f也示意性地描绘了实施例，其中，防生物淤积系统200包括多个UV发射元件210(其具有多个光源)、多个辐射出射窗口230和多个所述部分111，其中，多个光源220被配置为经由所述多个辐射出射窗口230将所述UV辐射221提供到所述多个部分111，并且其中，所述多个部分111被配置在对象10的不同高度处，并且其中，控制系统300被配置为根据所述输入信息来独立地控制光源220。例如，在实施例中，控制系统300可以被配置为根据外表面11的部分111相对于水的位置来独立地控制光源220。
图1g示意性地描绘了实施例，其中，船舶1(作为对象10的实施例)包括多个防生物淤积系统200和/或包括多个UV发射元件210的这种防生物淤积系统200中的一个或多个防生物淤积系统。取决于特定的这种防生物淤积系统200的高度和/或UV发射元件210(例如相对于水(线))的高度)，各个UV发射元件210可以被开启。
图1h示出了铁丝网实施例，其中光源210(例如，UVLED)被布置在网格中并且以一系列并联连接而连接。可以通过焊接、胶粘或用于将LED连接到铁丝网的任何其他已知的电气连接技术将LED安装在结点处。一个或多个LED能够被放置在每个结点处。能够实施DC或AC驱动。如果使用AC，则可以使用反并联配置的一对LED。本领域技术人员知晓能够在每个结点处使用反并联配置的超过一对的LED。能够通过拉伸口琴结构来调节铁丝网网格的实际尺寸和网格中UVLED之间的距离。铁丝网网格可以被嵌入在光学介质中。在上文中，特别地，描述了主动预防应用，其中，取决于与水的接触、传感器的信号等，切断防生物淤积系统200，或切断特定UV发射元件210或特定光源220等。然而，替代地或额外地，也可以使用警报信号或信息来警告人们有危险。
图2a示意性地描绘了系统200的四个不同的实施例，实际上被示为单个系统200，其中，出于图示目的，描绘了不同的实施例。示意性地描绘了转换器装置130的四种不同的可能性，但是更多实施例是可能的。从左向右；闭合层覆盖辐射出射窗口的部分；转换器装置130包括在辐射出射窗口230上的发光材料400的图案131；发光材料400靠近辐射出射窗口230被嵌入；发光材料400被嵌入在波导元件1200中。
因此，图2a示意性地描绘了包括波导元件布置1200的系统200的实施例，其中，波导元件布置1200包括波导元件1210，波导元件1210包括辐射出射窗口230。特别地，波导元件1210(a)被配置为接收光源辐射221，并且(b)被配置为(在操作模式下)经由辐射出射窗口230将光源辐射221的部分辐照到波导元件1210的外部。另外，如上所述，波导元件布置1200还包括转换器装置130，转换器装置130包括发光材料400。
图2b示意性地描绘了系统200的实施例，其中，光源220(在附图的平面后面)包括多个光发射表面222。实际上，图2b示意性地描绘了具有多个光源220的实施例，每个光源220具有光发射表面222。附图标记131指示发光材料400的图案(也参见图2a)。
光源220被配置为经由多个光发射表面222提供光源辐射221。光发射表面被配置在2D光发射表面阵列225中。转换器装置130还包括具有多个第一区域133和一个或多个第二区域134的2D转换器阵列132，多个第一区域133具有发光材料400，一个或多个第二区域134没有或具有更少的发光材料400。如图所示，2D转换器阵列132与光发射表面阵列225对齐。在系统200的操作期间，第一区域133可以接收比相邻的第二区域134更多的光源辐射221。
在图2b中的左侧，所述系统包括在每个光源220上方的具有发光材料400的闭合贴片的区域。然而，(i)多个第一区域133中的一个或多个和(ii)一个或多个第二区域134中的一个或多个中的一个或多个被图案化。在左侧，系统200包括第一区域133被图案化的区域。此处，系统200可以包括具有大约长度L1乘以宽度的面积大小的光发射表面2230。
图2c示意性地描绘了包括多个光源220的系统200的实施例，多个光源220中的光源220的两个或更多个子集226a、226b、…。这些可以是诸如经由控制系统300可独立控制的。系统200还包括具有发光材料辐射401的不同谱分布的多种不同的发光材料400a、400b、…。光源220的子集226a、226b、…和发光材料400a、400b、…的不同组合能够被配置为提供发光材料辐射401的不同谱分布。如上所述，系统200可以还包括控制系统300，控制系统300被配置为控制多个光源220以便控制系统光201的谱分布和系统光201的空间分布中的一个或多个。当在如示意性地描绘的两个光源220上切换时，光源辐射221的光束的横截面积源于光发射表面2230。
图2c还示出了光发射表面2230包括辐射出射窗口230和发光材料400(其不覆盖波导元件2230的整个辐射出射窗口230)。
图2d非常示意性地描绘了光源辐射221例如在系统的长度L内的空间强度分布，其中，示出了例如由于三个空间上分开的光源的存在的三个最大值。辐射221的强度在这样的光源上方最高并且在光源之间最低。在没有发光材料400的情况下的强度分布利用221*来指示，并且在如本文中描述的发光材料400的可用性的情况下的强度分布利用附图标记221来指示。注意，当需要时，能够获得辐射221的强度的总体降低，当例如甚至在发光材料400的情况下的辐射强度的最小值将会是不必要地高时。
本文中的许多示意性附图示意性地示出了光源220被嵌入在波导元件1210中的实施例。波导元件包括透光材料，光源辐射可以传播通过所述透光材料。
本文中的许多示意性附图示意性地示出了光源提供基本上指向辐射出射窗口的光的实施例。然而，一个或多个光源也可以被配置为提供基本上平行于辐射出射窗口的光源辐射，诸如其中光源的光轴基本上平行于辐射出射窗口。图2e示意性地描绘了这样的实施例，通过范例，仅具有两个光源(但是当然能够存在更多的)。利用附图标记O指示的光轴可以基本上平行于辐射出射表面230。当多个光源被应用时，光轴中的两个或更多个可以不是平行的(或反平行的)。以此方式，辐射甚至可以被更好地分布。此处，光源220被嵌入在波导材料中。(一个或多个)光源的光221可以经由特别地顶部或顶部表面处的全内反射(TIR)被分布在波导元件上面，如示意性地描绘的。因此，波导元件被配置为对光源辐射进行波导。光源辐射221的部分也可以经由辐射出射窗口230直接从波导元件逸出。在后者情况下，光源辐射从上游侧231传播到辐射出射窗口的下游侧232。在辐射出射窗口230上，此处(因此)在下游侧232上，发光材料400可以是可用的。因此，图2e示意性地描绘了LED封装被使用的实施例，其中芯片以90度角被安装以导致主要沿侧向方向(因此沿着波导(元件))发生的发射。来自波导材料的光的分布过程和外耦合可以通过波导中的散射和/或通过表面处的散射(例如通过表面粗糙度)来帮助。外耦合结构在本领域中是已知的。例如，具有选自0.1-10μm的范围的尺寸的特征可以被应用，特别地以产生漫散射。替代地或额外地，菲涅尔透镜可以被应用。
图3a示意性地描绘了包括光源220、发光材料400和半透明镜250的系统200的实施例。光源220被配置为生成光源辐射221，其中，光源辐射221至少包括UV辐射271。发光材料400被配置为将光源辐射221的部分转换成发光材料辐射401。发光材料辐射401包括可见光和红外辐射中的一个或多个。半透明镜250被配置在光源220的下游并且在发光材料400的上游。特别地，半透明镜250被配置为透射UV辐射271的部分并且反射发光材料辐射401的至少部分。如图所示，系统200被配置为生成包括光源辐射221和发光材料辐射401的系统光201。
也如图3a中示出的，光源220、半透明镜250和发光材料400被配置为在垂直于半透明镜250的方向上提供UV辐射271的至少部分，并且在平行于半透明镜250的方向上提供UV辐射271的至少部分。因此，实际上，光源220和半透明镜250的组合提供侧面发射器和顶部发射器。
此处，通过范例，描绘了固态光源224，固态光源224包括裸片223。裸片可以被配置在基底(诸如PCB)上。裸片可以具有大约200-500μm的高度，但是其他厚度也可以是可能的。因此，图3a还示意性地显示了这样的系统200，系统200包括固态光源224，其中固态光源224包括裸片223。
如图3a中示意性地描绘的，在实施例中，系统200包括封装260，封装260包括固态光源224、半透明镜250和发光材料400。在示意性地描绘的实施例中，半透明镜250被配置为与裸片223光学接触，并且发光材料400作为发光材料层402被配置在半透明镜250上。在该实施例中，通过范例，半透明镜250与裸片223物理接触，并且发光材料层402与半透明镜250物理接触。
图3b-3e示意性地描绘了一些变型，其中，系统200包括波导元件1210，诸如(薄)硅树脂层。通过范例，描绘了两个光源220，但是单个光源220或者多于两个的多个完全相同或不同的光源220也可以被应用。
在图3b中，(一个或多个)光源220在波导元件1210外部。在图3c中，(一个或多个)光源220被部分地嵌入在波导元件1210中。在图3d-3e中，(一个或多个)光源220被(基本上)完全嵌入在波导元件1210(诸如硅树脂层或其他(有机)聚合物材料层)中。
在图3b中，半透明镜250被配置在波导元件1210的下游。发光材料400例如作为(图案化)层402被配置在半透明镜250的下游。光源220被配置在波导元件1210的上游。波导元件1210包括上游面和下游面，其中，此处，后者具有被配置在下游面的至少部分上的半透明镜250。然而，注意，在其他实施例中，半透明镜250也可以被提供在整个下游面上(类似于图3e，其中，然而，发光材料400作为层402被提供在波导元件1210的整个下游面上面。因此，例如半透明镜250可以被配置在波导元件1210的下游并且在包括发光材料400的转换器装置130上游)。
在图3c中，整个封装260被配置在波导元件1210(的至少部分)的上游。该配置被选择为使得UV辐射271的至少部分在垂直于半透明镜250的方向被提供并沿该方向从系统逸出，并且UV辐射271的至少部分在平行于半透明镜250的(第二)方向被提供并进入波导元件1210。
图2a、2c、2e和3b示意性地描绘了光发射表面2230包括辐射出射窗口230和发光材料400(其不覆盖(任选地与半透明镜250相组合)波导元件2230的整个辐射出射窗口230)的实施例。如上所述，在实施例中，发光材料400可以被配置在辐射出射窗口230的部分上。发光材料辐射401可以从发光材料400逸出，并且防生物淤积光271可以通过发光材料400(当发光材料400的层(局部地)是足够薄的时)和/从辐射出射窗口230(在没有发光材料400可用的情况下)逸出。在这样的实施例中，光发射表面2230可以包括发光材料400的层和辐射出射窗口230。然而，图3c和3d示出了如下实施例，其中，光发射表面2230与辐射出射窗口230基本上完全相同的；辐射出射窗口230特别地是波导元件1210的面。
图3d示意性地描绘了与图3c中示意性地描绘的基本上相同的实施例。然而，光源220(更特别地整个封装260)现在被嵌入在波导元件1210中。
因此，在实施例中，(一个或多个)封装260可以被配置为被至少部分地嵌入在波导元件1210中。
如图3c-3d中示出的，由于具有裸片的固态光源沿多个方向发射，包括从裸片的顶部面的发射和从裸片的侧面的发射，两个辐射可以被有用地用于波导元件中。
图3e示意性地描绘了发光材料400被配置在波导元件1210的下游的实施例。然而，光源220和附随的半透明镜250被嵌入——但是它们也可以被部分地嵌入——在波导元件1210中。而且以此方式，UV辐射271的至少部分在垂直于半透明镜250的方向被提供，并且可以以此方式从系统逸出，因为反射镜透射UV辐射(诸如UV-C辐射)的部分。另外，UV辐射271的至少部分在平行于半透明镜250的方向被提供，并且进入波导元件1210。UV辐射被分布在波导元件1210上面，并且可以在其他地方从波导元件1210逸出。
图3e示意性地描绘了发光材料400可用在波导元件1210的辐射出射窗口230上的实施例。因此，此处，光发射表面2230基本上由发光材料400定义。
特别地，3a、3c、3d和3e的实施例可以利用UV辐射的分布经由在平行于半透明镜250的方向的辐射来完成的方面。例如，以此方式UV辐射271可以被分布在波导元件1210上面，参见图3c、3d和3e。上面提到的第一方向是垂直于半透明镜250的方向。
参考例如图2a、2b、2c、2e、3b、3c、3d和3e，该系统可以被配置为在操作模式下经由光发射表面2230以在光发射表面2230上面平均的至少0.5x10-9Watt/mm2的随时间的平均功率辐照光源辐射的部分(在特定实施例中，辐照到片状光输出设备的外部)。另外，在实施例中，由于光源、发光材料和任选的半透明镜的配置，该系统可以被配置为在操作模式下以在光发射表面2230上面平均的功率的第一平均值将光源辐射221的部分辐照到波导元件1210的外部，其中，光源220和转换器装置130以及任选的(一个或多个)半透明镜250(并且任选地，其他光学元件)被配置为使得从光发射表面2230逸出的光源辐射221的功率的局部最大值大于光源辐射221的功率的第一平均值最多15倍。
因此，在实施例中，本发明提供了一种用于生成防生物淤积光的布置。提出这样的布置用于控制例如轮船的船体上的生物淤积。所述布置可以包括光源和光导，所述光源用于生成防生物淤积光，所述光导将防生物淤积光传输到光从那里离开光导以控制生物淤积的区域。防生物淤积光可以是UVC光。为了在进一步远离光源的距离处提供足够强度的防生物淤积光，更接近光源的防生物淤积光的强度通常高于控制更靠近光源的生物淤积所需的。这种过剩光可以离开光导而不被投入使用，或它甚至可以导致光源附近的安全性风险。本发明公开的目的是解决以上缺点。
例如，本发明可以包括一种用于生成防生物淤积光的布置，所述布置包括至少一个光源、光导，所述至少一个光源用于生成防生物淤积光，所述光导用于接收生成的防生物淤积光，并且将所述防生物淤积光传输到防生物淤积光在那里逸出所述光导以便控制生物淤积的至少一个区域，其中，所述布置还包括用于接收生成的防生物淤积光并且将它向下转换为比防生物淤积光更低的能量的电磁辐射的向下转换元件。
根据实施例，所述向下转换元件包括至少一种包括磷光体的物质。
根据实施例，所述光导包括光导层，所述光导层包括平行于防生物淤积光被运送的主要方向的第一和第二表面，并且向下转换元件被包括在第一和第二表面中的一个上或附近。
根据实施例，所述布置包括多个向下转换元件，并且所述多个被包括在第一和第二表面中的至少一个中。
根据实施例，所述多个向下转换元件包括将防生物淤积光向下转换为具有不同能量水平的电磁辐射的不同向下转换元件，每个能量水平低于防生物淤积光的能量水平。
根据实施例，所述向下转换元件被布置为将防生物淤积光向下转换为可见光。
根据实施例，所述向下转换元件与所述光源共定位，即所述光源和所述向下转换元件具有相同的平面中位置。
本发明还涉及包括所述布置的对象，所述对象被包括在包括以下的对象的组中：海上(淡水和海水)对象(例如船舶、石油钻塔、用于海基式风力涡轮机的支撑结构、用于收获波浪/潮汐能量的对象、管)。
通过将防生物淤积光向下转换为更低能量，降低了从所述布置逸出的过剩的防生物淤积光(例如UVC光)的安全性风险。通过向下转换为可见光，过剩的防生物淤积光可以用来提供某一种类的视觉效果或指示防生物淤积布置已经被打开。
术语“多个”指的是两个或更多个。
本领域技术人员将理解在本文中例如在“基本上所有光”中或在“基本上由……组成”中使用的术语“基本上”。术语“基本上”也可以包括具有“整个地”、“完全地”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，形容词“基本上”也可以被移除。在适当情况下，术语“基本上”也可以指90％或更高，例如，95％者更高，特别地，99％或更高，甚至更特别地，99.5％或更高，包括100％。术语“包括”也包括其中术语“包括”意指“由……组成”的实施例。术语“和/或”特别指在“和/或”之前和之后提及的项目中的一个或多个项目。例如，短语“项目1和/或项目2”和相似的短语可以指项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在实施例中可以指“由……组成”，但是在另一实施例中也可以指“至少含有所定义的种类以及任选地含有一个或多个其他种类”。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第二以及类似物被用于在相似元件之间进行区分，并不一定用于描述顺序或时间的次序。应当理解，这样使用的术语在适当环境下是可互换的，并且本文中描述的本发明的实施例能够以与本文中描述或图示的顺序不同的顺序来工作。
本文中的设备例如描述的是在工作期间的设备。本领域技术人员将清楚的是，本发明不限于工作的方法或工作中的设备。
应当指出，上文提及的实施例阐述而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例，而不偏离权利要求的范围。在权利要求中，置于括号内的任何附图标记均不应被解读为对权利要求的限制。动词“包括”及其词性变化的使用不排除权利要求中记载的那些以外的其他元件或步骤的存在。元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件，以及借助于被适当编程的计算机来实施。在列举了若干单元的设备型权利要求中，这些单元中的若干可以由同一项硬件来实施。特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
本发明还适用于包括在说明书中描述的和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征的设备。本发明还涉及包括在说明书中描述的和/或在附图中示出的表征特征的一个或多个表征特征的方法或过程。
此专利中讨论的各个方面能够被组合以便提供额外的优点。另外，本领域技术人员将理解，实施例能够被组合，并且多于两个实施例也能够被组合。此外，这些特征的一些特征可以形成用于一个或多个分案申请的基础。

Claims (20)

1.一种防生物淤积系统（200），包括至少一个光源（220），所述光源被配置为生成光源辐射（221），其中，所述光源辐射（221）至少包括UV辐射（271），其中，所述系统（200）还包括发光材料（400），所述发光材料被配置为将从至少一个光源中的一个生成的所述光源辐射（221）的部分转换成发光材料辐射（401），其中，所述发光材料辐射（401）包括可见光和红外辐射中的一个或多个，其中，所述系统（200）被配置为生成包括所述光源辐射（221）和所述发光材料辐射（401）的防生物淤积系统光（201）。
2.根据权利要求1所述的防生物淤积系统，还包括半透明镜（250），所述半透明镜被配置在所述光源（220）的下游并且在所述发光材料（400）的上游，其中，所述半透明镜（250）被配置为透射所述UV辐射（271）的部分并且反射所述发光材料辐射（401）的至少部分。
3.根据权利要求2所述的防生物淤积系统（200），其中，所述光源（220）、所述半透明镜（250）和所述发光材料（400）被配置为在垂直于所述半透明镜（250）的方向上提供所述UV辐射（271）的至少部分，并且在平行于所述半透明镜（250）的方向上提供所述UV辐射（271）的至少部分。
4.根据权利要求2所述的防生物淤积系统（200），包括封装（260），所述封装包括固态光源（224），所述固态光源包括裸片（223），其中，所述封装（260）还包括所述半透明镜（250）。
5.根据权利要求4所述的防生物淤积系统（200），其中，所述封装（260）还包括所述发光材料（400）。
6.根据权利要求5所述的防生物淤积系统（200），其中，所述半透明镜（250）被配置为与所述裸片（223）物理接触，并且其中，所述发光材料（400）被配置为在所述半透明镜（250）上的发光材料层（402）。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的防生物淤积系统（200），包括多个所述光源（220）。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的防生物淤积系统（200），其中，所述系统（200）被配置为在操作模式下经由光发射表面（2230）以在所述光发射表面（2230）上平均的至少0.5x10-9Watt/mm2的随时间的平均功率将所述光源辐射（221）的部分辐照到片状光输出设备（2000）的外部，并且其中，所述光源辐射（221）包括UV-C辐射。
9.根据权利要求4-6中的任一项所述的防生物淤积系统（200），包括波导元件布置（1200），其中，所述波导元件布置（1200）包括波导元件（1210），所述波导元件包括辐射出射窗口（230），其中，所述波导元件（1210）（a）被配置为接收所述光源辐射（221），并且（b）被配置为在操作模式下经由所述辐射出射窗口（230）将所述光源辐射（221）的部分辐照到所述波导元件（1210）的外部。
10.根据权利要求9所述的防生物淤积系统（200），其中，所述波导元件布置（1200）还包括转换器装置（130），所述转换器装置包括所述发光材料（400）。
11.根据权利要求10所述的防生物淤积系统（200），其中，所述半透明镜（250）被配置在所述波导元件（1210）的下游并且在所述转换器装置（130）的上游。
12.根据权利要求9所述的防生物淤积系统（200），其中，所述光源（220）被至少部分地嵌入在所述波导元件（1210）中。
13.根据权利要求12所述的防生物淤积系统（200），包括多个所述封装（260），每个封装（260）被配置为被至少部分地嵌入在所述波导元件（1210）中。
14.根据权利要求10所述的防生物淤积系统（200），其中，所述系统（200）包括光发射表面（2230），其中，所述系统（200）被配置为在操作模式下以在所述光发射表面（2230）上平均的功率的第一平均值将所述光源辐射（221）的部分辐照到所述波导元件（1210）的外部，其中，所述光源（220）和所述转换器装置（130）被配置为使得从所述光发射表面（2230）逸出的所述光源辐射（221）的功率的局部最大值大于所述光源辐射（221）的功率的所述第一平均值最多15倍。
15.根据权利要求14所述的防生物淤积系统（200），其中，所述转换器装置（130）包括在所述辐射出射窗口（230）上的发光材料（400）的图案（131），其中，所述光源（220）被至少部分地嵌入在所述波导元件（1210）中，并且其中，发光材料（400）的所述图案（131）被配置为减小光源辐射（221）在所述光发射表面（2230）上面的强度差异。
16.根据前述权利要求12-15中的任一项所述的防生物淤积系统（200），其中，所述波导元件（1210）是防水的。
17.一种包括根据权利要求1-16中的任一项所述的防生物淤积系统（200）的对象（10），其中，所述防生物淤积系统（200）被配置为在辐照阶段期间利用光源辐射（221）来辐照所述对象（10）的外表面（11）的部分（111）以及邻近所述外表面（11）的所述部分（111）的水中的一项或多项。
18.根据权利要求17所述的对象（10），其中，所述对象（10）被配置为在使用期间被至少部分地浸入水中。
19.根据前述权利要求17或18所述的对象（10），其中，所述对象（10）选自包括船舶（1）和基础设施对象（15）的组。
20.一种向对象（10）提供根据前述权利要求1-16中的任一项所述的防生物淤积系统（200）的方法，所述方法包括向所述对象（10）提供所述防生物淤积系统（200），使得所述对象（10）为根据前述权利要求17-19中的任一项所述的对象。
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