一种模拟自然光的光学系统及光照装置的制作方法

本申请属于光照，更具体地说，是涉及一种模拟自然光的光学系统及使用该模拟自然光的光学系统的光照装置。

背景技术：

1、自然光是我们生活中最常见的光源，自然光相比人工光源，除了能提供光照外，还能给人带来自然舒适的体验，所以建筑中都很重视自然采光的结构设计，通常是通过门、侧窗、天窗、玻璃幕墙等结构设计引入自然光。

2、然而，由于建筑室内空间大，自然光无法照射建筑室内的所有空间，这就给室内的光照设备提出了较高的要求。目前的光照设备模拟出的自然光比较单一，无法满足人们对于自然光的采光需求。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种模拟自然光的光学系统及光照装置，以解决相关技术中存在的：目前室内的光照设备模拟出的自然光较单一的问题。

2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

3、一方面，提供一种模拟自然光的光学系统，包括：

4、透光模组；

5、定向光模组，所述定向光模组包括第一光源和与所述第一光源相对应的聚光光学单元，所述聚光光学单元设于所述透光模组的边缘，所述聚光光学单元用于扩散所述第一光源发出的光线照射至所述透光模组上，并由所述透光模组调整光路方向后定向射出；

6、漫射光模组，所述漫射光模组包括第二光源和与所述第二光源相对应的散光单元，所述散光单元与所述透光模组相对间隔设置，所述散光单元用于扩散所述第二光源发出的光线照射至所述透光模组上，并由所述透光模组射出。

7、在一个实施例中，所述聚光光学单元包括用于对所述第一光源发出的光线进行汇聚的第一聚光透镜、用于过滤光线的滤光板和用于将穿过所述滤光板的光线定向照射至所述透光模组上的反光件；所述第一光源置于所述第一聚光透镜上，所述滤光板设于所述第一聚光透镜与所述反光件之间，所述滤光板上开设有供光线穿过的滤光孔。

8、在一个实施例中，所述反光件为反光杯或第二聚光透镜。

9、在一个实施例中，所述透光模组包括透明薄膜，所述透明薄膜上设有用于将光线定向射出的微光学结构。

10、在一个实施例中，所述微光学结构为由所述透明薄膜的顶面向外凸设形成的凸起部。

11、在一个实施例中，所述透光模组还包括透明基板，所述透明薄膜安装于所述透明基板上。

12、在一个实施例中，所述透明薄膜和所述透明基板为一体成型。

13、在一个实施例中，所述漫射光模组设有腔体；所述第二光源包括设于所述腔体之一端的多个led，所述散光单元包括设于所述腔体之另一端的扩散件。

14、在一个实施例中，所述散光单元还包括设于所述腔体中的导光板，多个所述led环绕所述导光板呈阵列设置；所述扩散件设于所述导光板的出光方向上。

15、另一方面，提供一种光照装置，包括上述任一实施例提供的模拟自然光的光学系统。

16、本申请实施例提供的模拟自然光的光学系统及光照装置至少具有以下有益效果：本申请通过分别设置定向光模组、漫射光模组和透光模组，定向光模组中的第一光源发出的光线，可由聚光光学单元调整方向后照射至透光模组上，并由透光模组定向射出，从而可模拟直射的太阳光；漫射光模组中的第二光源发出的光线，可由散光单元扩散照射至透光模组上，并由透光模组射出，从而可模拟漫射的天空光。如此，该光学系统及光照装置可分别提供直射的太阳光和漫射的天空光，增加了模拟光照的多样性，可有效满足人们对于室内自然光的采光需求。

技术特征：

1.一种模拟自然光的光学系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述聚光光学单元包括用于对所述第一光源发出的光线进行汇聚的第一聚光透镜、用于过滤光线的滤光板和用于将穿过所述滤光板的光线定向照射至所述透光模组上的反光件；所述第一光源置于所述第一聚光透镜上，所述滤光板设于所述第一聚光透镜与所述反光件之间，所述滤光板上开设有供光线穿过的滤光孔。

3.如权利要求2所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述反光件为反光杯或第二聚光透镜。

4.如权利要求1所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述透光模组包括透明薄膜，所述透明薄膜上设有用于将光线定向射出的微光学结构。

5.如权利要求4所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述微光学结构为由所述透明薄膜的顶面向外凸设形成的凸起部。

6.如权利要求4所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述透光模组还包括透明基板，所述透明薄膜安装于所述透明基板上。

7.如权利要求6所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述透明薄膜和所述透明基板为一体成型。

8.如权利要求1-7任一项所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述漫射光模组设有腔体；所述第二光源包括设于所述腔体之一端的多个led，所述散光单元包括设于所述腔体之另一端的扩散件。

9.如权利要求8所述的模拟自然光的光学系统，其特征在于：所述散光单元还包括设于所述腔体中的导光板，多个所述led环绕所述导光板呈阵列设置；所述扩散件设于所述导光板的出光方向上。

10.一种光照装置，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的模拟自然光的光学系统。

技术总结
本申请提供了一种模拟自然光的光学系统及光照装置，该光学系统包括透光模组；定向光模组，包括第一光源和相对应的聚光光学单元；漫射光模组，包括第二光源和相对应的散光单元。本申请通过分别设置定向光模组、漫射光模组和透光模组，定向光模组中的第一光源发出的光线，可由聚光光学单元调整方向后照射至透光模组上，并由透光模组定向射出，从而可模拟直射的太阳光；漫射光模组中的第二光源发出的光线，可由散光单元扩散照射至透光模组上，并由透光模组射出，从而可模拟漫射的天空光。如此，该光学系统及光照装置可分别提供直射的太阳光和漫射的天空光，增加了模拟光照的多样性，可有效满足人们对于室内自然光的采光需求。

技术研发人员：袁尤智,周宇,杜增卫
受保护的技术使用者：深圳市一窗科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19