用于提供日光外观的照明系统和照明器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于提供日光外观的照明系统以及一种照明器。所述照明系统包括多个光发射器和多个光学元件。所述多个光发射器发射宽光束。所述多个光学元件的至少一个子集当中的每一个光学元件与所述多个光发射器当中的一个光发射器相关，从而形成配对。对于每一个配对以下内容成立：如果一个配对当中的光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第一相对位置处，则光发射器和光学元件被配置成发射宽光束；并且如果该配对当中的光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第二相对位置处，则光学元件被配置成对宽光束的一部分进行准直从而获得准直光束，并且光学元件被配置成在预定义的光谱范围内吸收宽光束的另一部分光，从而在至少处于准直光束外部的光发射角度下获得蓝色光发射。
【专利说明】用于提供日光外观的照明系统和照明器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于提供人工日光的照明系统。
【背景技术】
[0002]人们认识到日光在日常生活中的重要性已经有一段时间了。日光影响我们的生理节律，并且例如刺激维生素的产生。已经研发出这样的光源，其提供应当给出日光的观感的人工日光。已知的人工日光光源的焦点主要集中在高强度光源、可调谐色温和缓慢动态(例如用来模拟日/夜节律)。但是人工日光光源的这些参数提供的是受限制的日光外观。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是提供一种照明系统，所述照明系统提供更好的日光外观。
[0004]本发明的第一方面提供一种如权利要求1所述的照明系统。本发明的第二方面提供一种如权利要求9所述的照明器。在从属权利要求中定义了有利实施例。
[0005]根据本发明的第一方面的用于提供日光外观的照明系统包括多个光发射器和多个光学元件。所述多个光发射器当中的各个光发射器发射一个宽光束。所述多个光学元件的至少一个子集当中的每一个光学元件与所述多个光发射器当中的一个光发射器相关，从而形成配对。对于每一个配对以下内容成立:如果一个配对当中的光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第一相对位置处，则光发射器和光学元件被配置成发射宽光束；如果该配对当中的光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第二相对位置处，则光学元件被配置成对宽光束的一部分进行准直从而获得准直光束，并且光学元件被配置成在预定义的光谱范围内吸收宽光束的另一部分光，从而在至少处于准直光束外部的光发射角度下获得蓝色光发射。
[0006]根据本发明的第一方面的照明系统能够发出具有日光的两个重要特性的光。在晴天时，日光主要以直射的白色光和更加漫射的蓝色光存在。如果特定光发射器被设置在第二相对位置处，则准直光束提供与直射阳光具有可比性的光，并且准直光束外部的蓝色光发射提供蓝色天空的观感。如果有云处在太阳前方，则日光不是在准直光束中发射的，而是从多个光发射角度接收到的，这是宽光束的情况。因此，被设置在第一相对位置处的光发射器发射与多云天时的日光具有可比性的光。因此所述照明系统提供了发射与晴天时的日光条件具有良好可比性的光的可能性，并且能够发射与多云天时的日光条件具有良好可比性的光。因此，所述照明系统能够比本领域内已知的人工日光光源更好地提供日光外观。
[0007]各个配对当中的光发射器的第一相对位置和第二相对位置是各个配对当中的光发射器关于对应的配对当中的光学元件的物理位置。应当提到的是，可以通过移动光发射器、光学元件或全部二者而把光发射器定位在这样的相对位置处。此外，第一相对位置不同于第二相对位置。
[0008]光发射器发射宽光束。每一道光束具有关于该光束的中心轴线的最大光发射角度。可选的是，宽光束的最大光发射角度大于45度。可选的是,宽光束的最大光发射角度大于60度。准直光束具有不同的最大光发射角度,其至少显著小于由光发射器发射的宽光束的最大光发射角度。可选的是，准直光束的所述不同的最大光发射角度小于由光发射器发射的光束的最大光发射角度的一半。可选的是，准直光束的所述不同的最大光发射角度小于由光发射器发射的光束的最大光发射角度的三分之一。
[0009]由光发射器发射的光可以是白色光。这意味着白色光的波长分布使得白色光的色点是处在颜色空间的黑体线上或者与之靠近的一个色点。具有处在黑体线上的色点的光被人类裸眼感知为处在冷白色到暖白色光的范围内。直射阳光也是白色光，并且具有靠近或者处在颜色空间的黑体线上的色点。直射阳光也根据一天中的时间和大气条件而在冷白色与暖白色之间变化。
[0010]一个光学元件与一个光发射器的各个配对提供了相同的效果，这意味着取决于光发射器的相对位置，光发射是宽光束，或者光发射是准直光束与至少处于准直光束外部的蓝色光发射的组合。因此，各个光学元件彼此类似，并且可以彼此相同。
[0011]还应当提到的是，各个配对包括至少一个光发射器和至少一个光学元件。可选的是，两个光发射器与一个光学元件相关联，或者两个光学元件与单一光发射器相关联。
[0012]可选的是，一个光发射器-光学元件配对当中的光发射器可以具有处于第一相对位置与第二相对位置之间的其他相对位置，以便获得作为宽光束、准直光束与至少处于准直光束外部的光发射角度下的蓝色光发射的组合的光发射。利用多于两个相对位置，可以产生与多云天和晴天之间的各种情况匹配的不同日光外观。
[0013]可选的是，所述照明系统还包括控制器，其用来控制照明系统操作在晴天日光模式或多云天日光模式下。所述照明系统被配置成在晴天日光模式下激活被设置在第二相对位置处的光发射器。所述照明系统被配置成在多云天日光模式下激活处于第一相对位置的光发射器。
[0014]因此，所述控制器可以改变照明系统的操作模式，并且因此所提供的日光外观还包括关于与太阳一起移动的云的感知以及/或者关于多云天和晴天的感知。因此，这种选项提供了好得多的并且更加真实的日光感知。对于照明系统的操作模式的控制可以例如基于预先编程的场景或者基于传感器数据、天气信息或者任何其他类型的输入数据而自动发生。
[0015]可选的是，所述控制器被配置成控制照明系统操作在处于晴天日光模式与多云天日光模式之间的混合模式下。
[0016]可选的是，可以响应于接收到控制信号而在第一相对位置与第二相对位置之间移动光发射器，并且反之亦然。所述控制器被配置成生成控制信号。
[0017]因此，控制信号表明，当照明系统必须操作在多云天日光模式下时，大多数光发射器必须处于第一相对位置。此外，控制信号表明，当照明系统必须操作在晴天模式下时，大多数光发射器必须处于第二相对位置。可选的是，控制信号表明，当照明系统必须操作在多云天日光模式下时，所有光发射器必须处于第一相对位置，并且控制信号表明，当照明系统必须操作在晴天日光模式下时，所有光发射器必须处于第二相对位置。
[0018]所述照明系统可以包括微致动器，其被设置成在对应的第一和对应的第二相对位置之间移动光发射器，并且反之亦然。因此，通过使光发射器相对于其相关的光学元件移动而表现出晴天日光模式与多云天日光模式之间的差异。因此在空间域内做出各种操作模式之间的区分。
[0019]可选的是，光发射器的第一子集被设置在关于其相关光学元件的第一相对位置处，并且光发射器的第二子集被设置在关于其相关光学元件的第二相对位置处。所述控制器被配置成当照明系统必须操作在多云天日光模式下时控制第一子集当中的光发射器发射光，并且当照明系统必须操作在晴天日光模式下时控制第二子集当中的光发射器发射光。因此，光发射器具有控制器已知的相对位置，并且控制器根据这一知识来控制光发射器，从而在晴天日光模式下只控制第二子集当中的光发射器，并且在多云天日光模式下只控制第一子集当中的光发射器。因此，通过把光发射器群组划分成各个子集而表现出晴天日光模式与多云天日光模式之间的差异。因此在电气域内做出各种操作模式之间的区分。应当提到的是，可以在照明系统的制造期间把光发射器提供在其特定相对位置处，或者可选的是，用户拥有为每一个光发射器选择关于其相关的光学元件的特定相对位置的可能性。
[0020]可选的是，在多云天日光模式下只有第一子集当中的光发射器被控制发射光，并且在晴天日光模式下只有第二子集当中的光发射器被控制发射光。
[0021]可选的是，可以在第一相对位置与第二相对位置之间移动光发射器，并且反之亦然。所述照明系统被设置成允许照明系统的用户把光发射器的至少一个子集从第一相对位置移动到第二相对位置并且反之亦然，或者移动光学元件的至少一个子集以便使光发射器的所述子集设置在第一相对位置或第二相对位置处。本发明的这一选项为用户提供了选择其希望照明系统工作在何种模式下的可能性。如果光发射器被移动到其第一相对位置，则发射与多云天的光有关的宽光束。如果光发射器被移动到其第二相对位置，则发射准直光束和处于准直光束外部的蓝色光发射。准直光束和蓝色光发射类似于晴天的日光。所述照明系统可以包括用于允许用户在其对应的相对位置之间移动光发射器的装置，比如移动所有光发射器或者移动光学兀件的机械构造。
[0022]可选的是，各个光学元件包括光透射腔。每一个光透射腔包括出光窗口和面对光透射腔的壁。所述壁在蓝色光谱范围内具有光反射性。光发射器被设置在其相关的光学元件的光透射腔内。特定光发射器的第一相对位置是靠近光透射腔的出光窗口的一个位置。靠近光透射腔的出光窗口意味着宽光束被发射到周围环境中而不会击中光透射腔的壁。
[0023]特定光发射器的第二相对位置是光透射腔内部的一个不同位置。所述不同位置与出光窗口有一定距离，并且在所述不同位置处，该特定光发射器被设置成部分地朝向壁发射光。因此，第二相对位置不靠近出光窗口。如果光发射器处于第二相对位置，则一部分光撞击在壁上。未撞击在壁上的另一部分则被朝向准直光束准直。撞击在壁上的所述部分光具有处于准直光束外部的光发射角度。所述壁反射蓝色光，并且其结果是获得处于准直光束外部的光发射角度下的蓝色光发射。所述壁还可以具有漫反射性，从而在所有可能的光发射角度下获得蓝色光发射。
[0024]如果光发射器处于靠近出光窗口的第一相对位置,则光不被准直并且不在蓝色光谱范围内被反射，并且因此由光发射器发射的宽光束被照原样经由出光窗口发射。
[0025]可选的是，所述光透射腔是圆柱形光透射通道、朝向出光窗口变细的圆锥形腔或者具有曲线轮廓的腔。光透射通道相对易于制造，并且是针对光学元件的相对便宜的解决方案。曲线轮廓的实例包括抛物面聚光镜或复合抛物面聚光镜。针对光透射腔的不同选项必须被成形以使得:如果光发射器处于第一相对位置，则光发射器的光束不被准直；并且如果光发射器处于第二相对位置，则光被部分地准直并且部分地转换成至少处于准直光束外部的蓝色光发射。
[0026]可选的是，每一个光学元件包括光导部分和凹部。每一个光导部分包括面对凹部的光输入窗口、设置在光导部分的第一侧上的光导出光窗口、以及设置在与第一侧相对的光导部分的第二侧上的光耦出结构。每一个凹部包括处于光导部分的第一侧上并且从光导部分的第二侧延伸到第一侧的凹部光输出窗口。光发射器被设置在相关的光学元件的光导部分的凹部内。特定光发射器的第一相对位置是靠近凹部的出光窗口的一个位置。靠近凹部的出光窗口意味着宽光束被发射到周围环境中而不会击中凹部的壁。特定光发射器的第二相对位置是凹部内部的一个不同位置。所述不同位置与凹部的出光窗口有一定距离。光导部分被设置成在所述不同的特定光发射器被设置在第二相对位置处的情况下，经由光输入窗口捕获由特定光发射器发射的一部分光。光耦出结构在特定光谱范围内具有光反射性，以便透过光导部分的光导出光窗口获得蓝色光发射，并且/或者光导部分在所述特定光谱范围内至少部分地具有光透射性，以便透过光导部分的光导出光窗口获得蓝色光发射。
[0027]因此，第二相对位置不靠近出光窗口。因此，如果光发射器处在关于光学元件的第二相对位置处，则其处在凹部内的特定位置处，从而使得由光发射器发射的一部分光被直接朝向凹部的出光窗口透射并且使得该光变为准直光束，并且由光发射器发射的一部分光被光导部分捕获。光导部分本身具有蓝色透射性，或者光耦出结构具有蓝色反射性，并且其结果是所捕获的光在特定位置处被转换成蓝色光。所述耦出结构经由光导的出光窗口耦出光，并且一般来说该光在多个光发射方向上被I禹出，并且因此也在处于准直光束外部的光发射角度下被耦出。因此获得了与晴天具有可比性的有利光发射。在第一相对位置处，光发射器主要经由凹部的出光窗口把光发射到照明系统的周围环境中，并且因此把宽光束发射到周围环境中。这一光发射与多云天的日光具有可比性。
[0028]应当提到的是，凹部还可以是从光导部分的一侧延伸到光导部分的另一侧的光透射通道，并且仅有照明系统的薄箔片或光发射器或另一装置将光透射通道的特定一侧密封，所述特定一侧并非所述凹部的出光窗口。
[0029]应当提到的是，光导部分的一部分可以在特定光谱范围内具有光透射性，从而获得蓝色光发射。举例来说，光导部分的光输入窗口可以在特定光谱范围内具有透射性。可选的是，整个光导部分在特定光谱范围内具有光透射性。
[0030]根据本发明的第二方面，提供一种包括根据本发明的第一方面的照明系统的照明器。所述照明器提供与照明系统的不同可选实施例相同的特征和优点。
[0031]参照后文中所描述的实施例，本发明的这些和其他方面显而易见并且将对其进行阐述。
[0032]本领域技术人员将认识到，可以按照认为有用的任何方式组合前面所提到的本发明的各个选项、实现方式和/或方面中的两个或更多。
[0033]基于这里所给出的描述，本领域技术人员可以实施对于所述系统的各种修改和变型，这些修改和变型对应于所述系统的所描述的修改和变型。【专利附图】
【附图说明】
[0034]在附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的第一方面的照明系统；
图2示意性地示出了所述照明系统的一个实施例的剖面图；
图3示意性地示出了包括控制器的照明系统的一个实施例的剖面图；
图4示意性地示出了包括用以在光透射腔内手动地移动光发射器的装置的照明系统的一个实施例的剖面图；
图5a示意性地示出了包括具有蓝色透射性的光导部分的照明系统的一个实施例的剖面图；
图5b示意性地示出了包括具有蓝色反射性耦出结构的光导部分的照明系统的一个实施例的剖面图；
图6a示意性地示出了包括处于晴天日光操作模式下的所述照明系统的照明器；
图6b示意性地示出了包括处于多云天日光操作模式下的所述照明系统的照明器。
[0035]应当提到的是，在不同的附图中用相同的附图标记标示出的项目具有相同的结构特征和相同的功能，或者是相同的信号。在已经解释过此类项目的功能和/或结构的情况下，在详细描述部分中没有必要重复对其的解释。
[0036]附图纯粹是示意性且不是按比例绘制的。特别地为了清楚起见，一些尺寸被严重夸大。
【具体实施方式】
[0037]在图1中示出了第一实施例。图1示意性地示出了根据本发明的第一方面的照明系统100。照明系统100包括多个光学元件102、104、116和多个光发射器106、110、112。光发射器被配置成发射相对较宽的光束，这意味着在实际情况中，光束的最大光发射角度关于宽光束的中心轴线大约成60度。每一个光发射器106、110、112与光学兀件102、104、116当中的一个相关。在照明系统100中，光发射器110与光学元件102相关，光发射器112与光学兀件116相关,并且光发射器106与光学兀件104相关。光发射器106、110、112可以被设置在关于相关光学元件102、104、116的两个或更多相对位置处。在图1的示意图中，光发射器106处在关于其相关光学兀件104的第一相对位置,光发射器110处在关于其相关光学兀件102的第二相对位置并且第一相对位置108为空,光发射器112处在关于其光学元件116的第一相对位置并且第二相对位置114空余。正如前面所讨论的那样，光发射器还可以被设置在另一相对位置处，例如处于对应的第一与对应的第二相对位置之间，从而获得部分地与直射阳光有关并且部分地与多云天的日光有关的光发射。
[0038]如果特定光发射器处于第一相对位置108,则光发射器110、112、106的宽光束被发射到照明系统100的周围环境中。如果特定光发射器处于第二相对位置114，则由光发射器110、112、106发射的光束的一部分被准直成准直光束，并且所述光束的一部分光被转换成至少在处于准直光束外部的光发射角度下的蓝色光发射。因此，当光发射器106、110、112处于第一相对位置时，发射相对较宽的光束。这样的光束与多云天的日光具有可比性。并且当光发射器106、110、112处于第二相对位置时,发生两种光发射:相对较窄的准直光束和相对较宽的蓝色光发射。这样的光与晴天的日光具有可比性。[0039]应当提到的是，图1是纯粹的示意图。虽然看起来图1暗示第一相对位置和第二相对位置是在图1的平面内的不同位置，但是第一相对位置和第二相对位置可以在另一个维度内不同而不是在图1的平面内不同。
[0040]图2示意性地呈现出照明系统200的一个实施例的剖面图。所述照明系统包括具有光透射通道206的外罩208，所述光透射通道206中的每一个都具有蓝色反射性壁204并且每一个都具有出光窗口 214。在光透射通道206内部提供有光发射器202、210、212，其例如是在相对较宽的光束中发射白色光的发光二级管。光发射器202、210、212在关于光束的中心轴线218的最大光发射角度下发射光。光发射器202、210、212可以在光透射通道206内移动。最大光透射角度相对较大,例如大于45度。
[0041]光发射器212处在关于其相关光透射通道206的第一相对位置。第一相对位置靠近出光窗口 214。在该第一位置处，由光发射器212发射的光束的光射线不会撞击在光透射通道的壁204或者外罩208的任何其他表面上。因此，宽光束(其具有最大光发射角度Q1)被发射到照明系统200的周围环境中。光射线216是在最大光发射角度下发射的光射线。应当提到的是，中心轴线218的方向可以是准直光束被发射的方向。
[0042]光发射器202、210处在关于其相关光透射通道206的第二相对位置，即处在光透射通道的与出光窗口相对的末端。正如对于光发射器210示意性地呈现的那样，由光发射器210发射的一部分光被直接透射到出光窗口 214，并且作为准直光束被发射到周围环境中。准直光束具有另一个最大光发射角度其显著小于光发射器202、210、212的宽光束的最大光发射角度a JO由光发射器210发射的另一部分光撞击在壁204上,并且撞击光的非蓝色分量被壁吸收，而蓝色分量被反射。这例如通过光射线220不出，其撞击在蓝色壁上并且作为处于准直光束外部的蓝色光射线222被发射。
[0043]正如所指出的那样，光发射器可以是发射白色光的发光二级管。在其他实施例中，光发射器可以是小型化的传统白炽光源或者小型化的卤素灯。此外，光发射器可以是具有发光材料的发光二级管，其发射特定颜色组合以获得白色光发射。
[0044]在图3中示意性地呈现出照明系统300的另一个实施例的剖面图。照明系统300类似于图2的照明系统200，其不同之处在于外罩208包括附加的装置，即控制器304和三个致动器302、306、308。每一个致动器302、306、308机械耦合到光发射器202、210、212当中的一个，并且每一个致动器302、306、308能够把其光发射器202、210、212从第一相对位置移动到第二相对位置，并且反之亦然。致动器302、306、308接收来自控制器304的控制信号。所述控制信号表明必须由致动器302、306、308把光发射器202、210、212移动到哪一位置。如果照明系统300必须操作在多云天日光模式下，则控制器304控制光发射器202、210,212进入第一相对位置，并且如果照明系统300必须操作在晴天日光模式下，则进入第二相对位置。控制器304例如接收表明照明系统300必须操作在何种模式下的电子输入，或者所述控制器具有在其中对本地日光情况进行模拟的日光模拟模型，或者所述控制器通过电子方式接收天气信息并且遵循室外日光条件。
[0045]应当提到的是，控制器304还可以控制光发射器202、210、212的接通和关断状态。控制器304例如可以在必须降低发射强度的情况下关断一定数目的光发射器202、210、212。当照明系统300必须操作在多云天日光模式下时，控制器304仅仅接通被移动到第一相对位置处的(多个)光发射器212，并且当照明系统300必须操作在晴天日光模式下时，控制器304仅仅接通被移动到第二相对位置处的(多个)光发射器202、210。
[0046]在图4中示意性地呈现出照明系统400的另一个实施例的另一个剖面图。照明系统400类似于照明系统300，但是以不同的方式施行光发射器408的移动。所述外罩包括各条通道402。在通道402内提供条杆404，并且条杆404连接到被提供在光透射通道内的光发射器408。所有条杆404都连接到共用条杆406，共用条杆406可以被用户使用以便把各个光发射器408从第一相对位置移动到第二相对位置，并且反之亦然。该实施例使得用户能够选择照明系统400必须操作在何种操作模式下。在另一个实施例中不存在共用条杆406，从而允许用户单独控制每一个光发射器408的相对位置。
[0047]图5a呈现出照明系统500的另一个实施例。所呈现的剖面图示出了包括外罩500和各个光导部分504的照明系统500。照明系统500还包括各个凹部506。每一个凹部506包括出光窗口 521,透过出光窗口 521白色光被发射到照明系统500的周围环境中，并且在每一个凹部506中提供光发射器510、524、516。光导部分504由蓝色透射性材料制成，并且具有面对凹部506的(一个或多个)光输入窗口 523。光导部分504还包括光耦出结构502，其被提供为与光导部分的出光窗口 507相对。
[0048]每一个光发射器510、516、524发射一个白色光的光束。所述光束相对较宽，并且关于发射光束的中心轴线522具有相对较大的最大光发射角度卢7。最大光发射角度卢，例如大于60度。在所呈现出的配置中，两个光发射器510、516被设置在关于光导部分504的第二相对位置处，并且一个光发射器524被设置在关于光导部分504的第一相对位置处。
[0049]第一相对位置是靠近凹部506的出光窗口 521的一个位置。正如图5a中所呈现的那样，如果光发射器524被设置在第一相对位置处，则所发射的光束不会被照明系统500的任何装置阻挡，并且完整的光束被发射到周围环境中。
[0050]光源510、516的第二相对位置是靠近凹部的末端的一个位置，并且凹部的末端与凹部的出光窗口 521相对。由光源510、516发射的光束被部分地、无任何失真地朝向凹部的出光窗口 521透射，并且因此透过凹部的出光窗口 521发射白色光的准直光束。该准直光束关于光束的中心轴线522具有最大光发射角度β2，并且最大光发射角度β2至少小于β 由光源510、516发射的光束的一部分撞击在凹部506的壁上。凹部506的壁是光导部分504的光输入窗口 523，并且因此该光被光导部分504捕获。这例如通过光射线518示出。所述光导部分具有蓝色透射性，并且因此在光导部分内，所捕获光的非蓝色分量被吸收并且蓝色光被透射，这例如通过变为蓝色光射线520的光射线518示出。当蓝色光射线520撞击在I禹出结构502上时,蓝色光射线520被朝向光导出光窗口 507反射,从而使其被发射到照明系统500的周围环境中。如图5a中所示，蓝色光在处于白色光的准直光束外部的光发射角度下被发射到周围环境中。光耦出结构502还可以具有漫反射性，从而使得撞击在其上的光被散射，并且因此在多个光发射角度下被耦出。
[0051]照明系统500还包括控制器514，其被配置成将照明系统操作在晴天日光模式下或者操作在多云天日光模式下。控制器514稱合到光发射器510、524、516，并且向光发射器510、524、516提供信号。所述信号表明对应的光发射器510、516、524是否必须操作。可选的是，所述信号表明光发射器510、516、524必须操作在何种强度下。如果照明系统500必须操作在晴天日光模式下，则仅有设置在第一相对位置处的(多个)光发射器524被控制来发射光。如果照明系统500必须操作在多云天日光模式下，则仅有设置在第二相对位置处的(多个)光发射器510、516被控制来发射光。为此目的，照明系统500能够在与晴天的日光和多云天的日光具有可比性的光之间进行切换。
[0052]控制器514可以接收关于对应的光发射器510、516、524的相对位置的输入。例如如果用户可以选择光发射器510、516、524的相对位置,则用户可以向控制器514提供关于光发射器510、516、524的相对位置的输入。在一个具体实施例中，照明系统500包括用于感测光发射器510、516、524的实际相对位置的位置传感器。所述位置传感器耦合到控制器514,并且向控制器514提供关于光发射器510、516、524的相对位置的信息。
[0053]应当提到的是，照明系统500的实施例可以与照明系统300的各个方面相组合。举例来说，照明系统500还可以包括耦合到光发射器510、516、524的致动器，从而允许把光发射器510、516、524移动到另一个相对位置。控制器514可以根据照明系统300的实施例来控制所述致动器。
[0054]激活光发射器的一个子集以便获得一个特定光束并且激活光发射器的另一个子集以便获得另一个特定光束的想法是众所周知的。已公布专利申请W02008/152561公开了一种包括光源和光学元件的照明器。不同的光源配备有不同的光学元件以便获得不同的光束。可以接通具有特定光学元件的光源以便发射特定光束。由不同光源发射的颜色也可以不同。应当提到的是，本领域技术人员将不会参考W02008/152561，这是因为该专利申请不涉及人工日光光源的领域，而是涉及允许适配光束形状的照明系统的领域。此外，所述专利申请的公开内容教导本领域技术人员，光源应当处在关于其光学元件的相同位置处并且各个光学元件是不同的，从而使得各个单独的光源的光束获得所需的光束形状。所述专利申请的教导不同于本专利申请的教导。所述已公布专利申请还教导，可以通过使用发射不同颜色的不同光源发射不同颜色的光，而根据本专利申请的发明，当光发射器被设置在第二相对位置处时，光谱范围的一部分或者所发射光的一部分被吸收从而获得蓝色光发射。
[0055]在图5b中呈现出与图5a的照明系统500类似的替换照明系统550。但是照明系统550的光导部分554不具有蓝色透射性，而是对于白色光具有透射性。光导部分554包括具有蓝色反射性的耦出结构552，这意味着其吸收撞击在其上的光的非蓝色分量并且仅反射蓝色分量。通过光射线518呈现出这一点，光射线518撞击在凹部的一个壁上并且被光导部分554捕获。在光导部分554内，光射线558最初具有与其被捕获之前相同的光谱分布。当撞击在耦出结构552上之后，仅有光的蓝色分量被反射，并且蓝色光射线560被朝向光导的出光窗口透射，并且因此蓝色光被发射到照明系统550的周围环境中。
[0056]图6a示意性地呈现出房间600的内部。圆柱形照明器606悬吊在房间600的天花板604上，照明器606包括根据本发明的第一方面的照明系统(未示出)。
[0057]在图6a的情况中，所述照明系统操作在晴天日光操作模式下。照明器606发射白色光的准直定向光束608，该光束608在房间600的地板610上具有圆形足迹612。房间内的人把这一光发射感知为直射阳光。照明器606还至少在处于准直定向光束608外部的多个方向上发射蓝色光602。因此,如果未处于准直定向光束608内部的人看向照明器606,他会把照明器606感知为与晴天时的蓝色天空具有可比性的蓝色表面。
[0058]在图6b中，照明器606的照明系统操作在多云天日光模式下。照明器的光发射包括在相对宽的光束中发射的白色光。关于宽光束的中心轴线的最大光发射角度o',例如大于60度。该光被房间内的人感知为多云天的光。[0059]应当提到的是，所呈现的照明器606的形状仅仅是多种可能形状当中的一个实例。也可以选择其他形状，比如(细长)箱形照明器或者六边箱形照明器。
[0060]应当提到的是，前面所提到的实施例说明而非限制本发明，并且在不背离所附权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计出许多替换实施例。
[0061]在权利要求书中，置于括号中的任何附图标记不应当被解释为限制该权利要求。动词“包括”及其动词变化的使用并不排除在权利要求中所列出的那些以外的元件或步骤的存在。元件之前的“一”或“一个”并不排除多个此类元件的存在。可以通过包括几个不同元件的硬件或者通过适当编程的计算机来实施本发明。在列举几项装置的设备权利要求中，这些装置当中的几项可以由同一项硬件具体实现。在互不相同的从属权利要求中引述某些措施的简单事实并不表示不能使用这些措施的组合来获益。
【权利要求】
1.一种用于提供日光外观的照明系统(100，200，300,400, 500，550)，所述照明系统包括: -用于发射宽光束的多个光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516);以及 -多个光学元件(102)，所述多个光学元件的至少一个子集当中的每一个光学元件与所述多个光发射器当中的一个光发射器相关，从而形成配对， 其中，对于每一个配对以下内容成立: 如果一个配对当中的光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第一相对位置(108)处，则所述光发射器和所述光学元件被配置成发射宽光束；并且 如果所述配对当中的所述光发射器被设置在关于所述配对当中的光学元件的第二相对位置(114)处，则所述光学元件被配置成对宽光束的一部分光进行准直从而获得准直光束，并且在预定义的光谱范围内吸收宽光束的另一部分光，从而在至少处于准直光束外部的光发射角度下获得蓝色光发射。
2.根据权利要求1所述的照明系统(100，200，300，400，500，550)，其还包括用于控制所述照明系统操作在晴天日光模式或多云天日光模式下的控制器(304，514)，其中所述照明系统被配置成在晴天日光模式下激活被设置在第二相对位置(114)处的光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)，并且所述照明系统被配置成在多云天日光模式下激活被设置在第一相对位置(108)处的光发射器。
3.根据权利要求2所述的照明系统(100，200，300，400，500，550)，其中，所述光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)可以响应于接收到控制信号而在第一相对位置(108)与第二相对位置(114)之间移动并且反之亦然，并且所述控制器(304，514)被配置成生成所述控制信号。
4.根据权利要求2所述的照明系统(100，200，300,400,500，550)，其中，所述光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)的第一子集被设置在关于其相关光学元件(102)的第一相对位置(108)处，并且所述光发射器的第二子集被设置在关于其相关光学元件的第二相对位置(114)处，所述控制器(304，514)被配置成当所述照明系统必须操作在多云天日光模式下时控制所述第一子集当中的光发射器发射光，并且当所述照明系统必须操作在晴天日光模式下时控制所述第二子集当中的光发射器发射光。
5.根据权利要求1所述的照明系统(100，200，300,400,500，550)，其中，可以在第一相对位置(108)与第二相对位置(114)之间移动所述光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)，并且所述照明系统被设置成允许所述照明系统的用户把所述光发射器的至少一个子集从第一相对位置移动到第二相对位置并且反之亦然，或者移动所述光学元件(102)的至少一个子集以便把光发射器的所述子集设置在第一相对位置或第二相对位置处。
6.根据权利要求1所述的照明系统(100，200，300，400，500，550)，其中， -所述光学元件(102)包括光透射腔(206)，并且每一个光透射腔包括出光窗口(214)和面对所述光透射腔的壁(204)，所述壁在蓝色光谱范围内具有光反射性； -所述光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)被设置在其相关的光学元件的光透射腔内； -特定光发射器的第一相对位置(108)是所述特定光发射器的靠近所述光透射腔的出光窗口的一个位置；-特定光发射器的第二相对位置(114)是所述光透射腔内部的一个不同位置，所述不同位置与出光窗口有一定距离，并且在所述不同位置处，所述特定光发射器被设置成部分地朝向壁发射光。
7.根据权利要求6所述的照明系统(100，200，300,400,500，550)，其中，所述光透射腔(206)是圆柱形光透射通道、朝向出光窗口变细的圆锥形腔或者具有曲线轮廓的腔。
8.根据权利要求1所述的照明系统(100，200，300，400，500，550)，其中， -每一个光学兀件(102)包括光导部分(504, 554)和凹部(506),每一个光导部分具有面对所述凹部的光输入窗口(523)，并且每一个光学元件包括设置在所述光导部分的第一侧上的光导的出光窗口(507)以及设置在与第一侧相对的所述光导部分的第二侧上的光耦出结构(502)，并且每一个凹部包括处于所述光导部分的第一侧上并且在从所述光导部分的第二侧到第一侧的方向上延伸的光输出窗口(521)； -所述光发射器(106，202，210，212，408，510，524，516)被设置在其相关光学元件(102)的所述光导部分的凹部内； -特定光发射器的第一相对位置(108)是靠近所述凹部的出光窗口的一个位置； -特定光发射器的第二相对位置(114)是所述凹部内部的一个不同位置，所述不同位置与所述凹部的光输出窗口有一定距离，并且所述光导部分被设置成经由光输入窗口捕获由所述特定发射器发射的一部分光， 其中，光耦出结构在特定光谱范围内具有光反射性，以便透过所述光导部分的出光窗口获得蓝色光发射，并且/或者所述光导部分的至少一部分在所述特定光谱范围内具有光透射性，以便透过所述光导部分的出光窗口获得蓝色光发射。
9.一种包括根据权利要求1所述的照明系统的照明器。
【文档编号】F21W121/00GK103649631SQ201280035856
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月5日 优先权日:2011年7月20日
【发明者】J.D.M.范博文, B.W.米尔比克, G-E.奧纳, E.J.范罗恩恩 申请人:皇家飞利浦有限公司