照明装置和用于制造照明装置的方法_3

文档序号:9252778阅读:来源:国知局
30秒、I分钟、5分钟、30分钟、I小时、3小时。最后,这也与特定的照明目的相协调,使得例如在工作环境中更静态地进行照明,在例如演示或上台表演时相反,动态份额能够更大。
[0068]照明的与观察者相协调的改变也能够是优选的;优选地,对此在观察位置未改变的情况下观察者的运动、例如手臂运动和/或观察者相对于照明装置的位置(所述位置的改变)借助传感器来检测并且据此进行对照明主题的描绘。因此,回到拱顶的示例,当观察者穿过空间时,例如穿过窗的阳光的状态能够随观察者移动。然而,观察者例如也能够随手臂运动而移动阳光。
[0069]因此,观察者例如借助传感器进行检测,例如光学地和/或声学地进行检测;所述传感器信号随后被在评估单元中评估并且转换成用于照明装置的控制信号。在优选的设计方案中,控制单元也是照明装置的组成部分,更确切地说,通常、即与观察者借助于传感器的检测无关。“与观察者相协调”优选通过对照明装置的相应的操控来进行。
[0070]因此,现在,观察者能够通过手势和/或声音控制照明装置,例如能够
[0071]-手的向上转动和手指合拢降低例如整个照明装置的亮度(全局)或者也仅在观察者的站立点处降低亮度(局部);
[0072]-张开手指(同样在手向上指时)表示提高亮度,要么全局地、要么局部地;
[0073]-通过在特定部位处降低声音,在那里提高亮度,使得例如通过借助手指在表面上滑动或敲击,提高所述表面上的亮度,例如通过拍击能够再次降低所述亮度。
[0074]描绘的改变、即由各个放射面发出的光流的改变通常理想地不突然地进行,而是至少分阶地、尤其优选平滑地、即无级地进行。
[0075]在所有普遍性方面,例如也将对照明装置的操控视作为“与观察者相协调的改变”,所述照明装置的操控遵循生理节律,即例如大致对应于观察者的内部节律以24小时的周期长度描绘日间/夜间变化。
[0076]考虑到观察者的生理感觉,所描绘的电磁光谱的变化优选至少在可见范围中对应于太阳光谱,因此,相对的光流分别以最大值归一化的方式与太阳光和照明装置例如彼此偏差最高50 %、60 %、70 %或者80 %,更确切地说在可见光谱范围的至少50 %、60 %、70 %、80%或90%的范围中。例如考虑RGB或RGBW照明装置作为光源。
[0077]根据本发明的照明装置的优点在本文中能够在于:因为照明装置本身发光,能够发射对于观察者的生理感觉而言充分的蓝光份额,而没有因此例如整个照明装置显得是蓝色的;后者因此可能是当在间接照亮顶部的情况下应当达到类似的蓝光份额的情况。
[0078]在优选的设计方案中,照明装置包括用于成像的光学装置,因此放射面位于用于成像的光学装置的出射面上;优选地,为每像素将发光面成像到空间中,更确切地说尤其优选成像为无限物。
[0079]也在模块化地由多个玻璃纤维束构成的照明装置的开始已经提出的示例中(模块化的结构,聚束是照明单元),能够设有这种用于成像的光学装置,更确切地说例如为各玻璃纤维设有自身的将出射光聚束的透镜。因此,用于成像的光学装置用于从相应的玻璃纤维中射出的光的准直。
[0080]通常,这种“准直”同样也能够在没有用于成像的光学装置的情况下实现,例如借助准直的耦合输入或者在耦合输出侧借助非成像的光学装置实现;在玻璃纤维的情况下,其直径例如能够朝向出射面展开地构成,使得因此放大射线横截面进而由于光学系统中的集光率守恒相应地缩小射线的张角(集光率是守恒变量,光线因此不能够同时在直径和立体角中任意变小,而是射线横截面的减小引起射线扩宽并且反之亦然)。
[0081]优选地,照明装置在任何情况下都具有用于成像的光学装置,其中尤其优选地,多个发光面彼此并排地设置并且由共同的用于成像的光学装置成像。于是,放射面位于用于成像的光学装置的与发光面相反的一侧上。
[0082]用于成像的光学装置例如能够为球面透镜或也为具有这种球面透镜的透镜系统,或者也为所谓的菲涅尔透镜。发射面“彼此并排地设置”,即位于共同的、优选平面的面中。
[0083]如果现在将会聚透镜设作为用于成像的光学装置,那么发光面例如设置在其焦平面中,那么在不同的方向上成像不同的位置点(发光面)。发光面在位置空间中的分布变成以不同角度的分布(放射方向),位置函数通过傅里叶变成立体角函数。
[0084]作为用于成像的光学装置的球面透镜在下述情况下是优选的:在多个关于两个方向面状地彼此并排设置的发光面中,射线于是也与此相应地不仅关于第一方向、而且也关于第二方向彼此倾斜(参见关于两个“观察线”的上述实施方案)。
[0085]彼此并排地设置并且与共同的光学装置相关联的发光面与用于成像的光学装置共同为照明单元,所述照明单元提供多个“像素”。
[0086]通常,根据本发明的照明装置优选模块化地构成,即由多个结构相同的照明单元组成,例如由至少I.103、1.104、1.15U.16U.17U.18个照明单元组成;对于照明单元的数量的可能的上限例如是I.112U.111U.101°或I.19O
[0087]照明单元例如能够具有至少为0.lcm、0.5cm或Icm的横向扩展;关于上限最高50cm、1cm或5cm是优选的(作为圆形的直径测量或者在具有不规则外形的几何形状的情况下作为最小和最大扩展的平均值测量)。照明单元的最大扩展的界限在考虑到照明装置的位置分辨率的情况下是优选的。
[0088]用于成像的光学装置、尤其会聚透镜的横向扩展、即其直径或由最小的或最大的扩展构成的平均值例如能够最小为0.lcm、0.5cm或Icm ;可能的上限例如是50cm、1cm或5cm。
[0089]两个最近的照明单元的间距例如能够为最小0.或5mm,一定的最小间距因此例如能够简化组装或者在更换各个照明单元时预防最近的照明单元的损坏。优选地,两个最近的照明单元之间的最大间距不大于50cm、1cm或5cm,这在位置分辨率方面是有利的。
[0090]在例如也能在位置分辨率的优化方面感兴趣的另一实施方式中,照明单元的用于成像的光学装置附加地具有微透镜阵列,所述微透镜阵列优选设置在照明单元的主透镜系统/主透镜和其发光面之间。如果照明单元的多个发光面之前因此例如由共同的会聚透镜来成像,那么现在微透镜阵列插入,即各一组发光面、即子集由共同的微透镜成像并且微透镜由共同的会聚透镜成像。
[0091]由此,照明单元的角分辨率尽管降低,然而与此相应地改进其位置分辨率;照明单元再次划分成对应于微透镜数量的数量的子单元。
[0092]在其中发光面与共同的优选用于成像的光学装置相关联的“照明单元”中,在多个紧随的用于成像的光学装置(微透镜阵列和“大透镜”)的情况下,光学装置对于与照明单元的关联性是决定性的,所述照明单元综合了多个发光面;微透镜阵列由“更大的”透镜成像,因此不实现自身的照明单元。这也与作为模块的“照明单元”与可组成照明装置的单元的比例一致,因为微透镜阵列通常已经一件式连续地并且就此不模块化地可组装地构成。
[0093]也考虑到射线彼此关于两个方向(横向于彼此的观察线)的倾斜,旋转对称的微透镜阵列是优选的。微透镜的横向扩展(其直径或由最小和最大扩展构成的平均值)例如能够为最小0.5mm、Imm或2mm ;可能的上限例如是16mm、8mm或4mm。
[0094]优选地,发光面设置在微透镜阵列的背离观察者的焦平面中;微透镜阵列尤其优选位于用于成像的光学装置的焦平面中,即例如位于会聚透镜的焦平面中。
[0095]在优选的设计方案中,借助发出更长波长的通过泵浦光激发而转换的光的发光材料元件进行光生成。“泵浦光”能够极其普遍地理解,即不强制性地限制于可见的光谱范围(同时涉及“照明”并且不涉及“辐照”)并且甚至也能够包括粒子辐射;借助电磁辐射的照明仍是优选的,更确切地说优选借助激光器或LED发射的光。
[0096]此外,发光材料元件本身不一定是之前提出的放射面,而光生成装置和照明装置也能够是空间上彼此分开的并且照明装置的光例如能够借助非成像的光学装置、例如“光导”或玻璃纤维输送。这能够在所提供的空间方面或也出于热学原因是有利的。
[0097]也考虑到照明装置的能量效率,通过降低光源的输入功率来降低由放射面发出的光流;即例如降低泵浦光输入,更确切地说优选经由相应地降低泵浦光的输入功率进行。能够用于设定光源的输入功率的控制单元优选是照明装置的组成部分。
[0098]在考虑到非常大面积的照明的情况下,照明装置在优选的设计方案中也设计用于:发出以如下顺序越来越优选地至少100流明、400流明、2000流明、10000流明、40000流明的光流;与其无关地,可能的上限例如能够为400000流明、300000流明、200000流明或100000流明。经由降低光源的输入功率实现的可调光性也在该方面是有利的,因为例如在使用过滤器、例如极性过滤器时也在透射状态下总是进行一定的吸收、即稍微降低光流。
[0099]在优选的设计方案中,能够将扩散器沿放射方向设置在照明单元下游。在观察照明装置时,即照明主题由此显得是稍微“不锐利”的,当然因此例如能够至少稍微“平滑”最近的照明单元之间的过渡。
[0100]在开始已经在玻璃纤维的范围中描述了放射面在球半壳上的布置。为了改进角分辨率,但是,在本公开的范围内描述的照明单元也通常能够不同地相对于共同的平面倾斜;因此例如能够在三维延伸的面(“立体面”)上设有多个照明单元,例如在球壳或四面体上。
[0101]因此,分别将多个照明单元设置在立体面上并且设有多个这种立体面,所述立体面尤其优选设置成,使得共同的平面与其相交。还优选的是,立体面、尤其即球壳因此例如能够彼此以六边形布置来设置。
[0102]本发明如开始已经提出那样除了照明装置和相应的制造方法之外也涉及将这种照明装置作为顶部用于安装的应用。照明装置例如也能够设置在外部区域中并且其在任何情况下以部分跨越的方式形成一种屋顶;例如在体育场中的安装也是可能的。通常,照明装置优选安装在建筑物中或安装在建筑物上,尤其优选安装在建筑物之内、即尤其在内部空间中。
【附图说明】
[0103]下面,根据实施例详细阐述本发明,其中各个特征以其他组合的方式也能够对于本发明是重要的并且应以所述形式公开。详细地示出:
[0104]图1a示出在第一照明装置的情况下对照明主题的光密度的确定;
[0105]图1b示出借助第一照明装置对根据图1a的照明主题的描绘;
[0106]图1c示出不同的位置区域中的不同方向的成像;
[0107]图2a示出根据图la、b的照明主题的表面元素的方向相关的光流分布;
[0108]图2b与图2a概览地示出在不同高度安装的描绘相同的照明主题的照明装置的示意图;
[0109]图3示出表面对光反射的影响;
[0110]图4a示出发
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