[發明專利]用于熱敏對象的基于LED的照明系統

無效

• 申請號: 200880025051.2
• 申請日: 2008-07-07
• 公開（公告）號: CN101828070A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: B·科爾納
• 申請（專利權）人: 飛利浦固體狀態照明技術公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V29/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 謝建云;譚祐祥

發明背景

博物館和其它展覽館經常利用氣密密封的陳列柜來陳列精美的文物、藝術品或其它工藝品。除了避免灰塵滲入和防盜之外，這些柜配置成維持非常嚴格的溫度和濕度范圍來保藏工藝品。柜還要求非常精確的、可調節的、聚焦照明以恰當地照明所展出的工藝品。由于固有的反射以及由置于玻璃密封柜外部上的照明源導致的后續雜光，照明源優選地應置于柜本身內。然而，由于所有傳統電照明源生成熱，直接將它們包含在柜內是有問題的。

用于展覽照明的一種已知方法是采用從遠程放置的源將光導入陳列柜中的光纖光學系統。單個高功率光源被聚焦到捆束的玻璃或塑料光纖串內，這些捆束路由到柜內且經由次級聚焦光學元件而瞄準在各工藝品處。然而，這些復雜系統非常昂貴且存在諸多缺點。首先，根本上難以以共線束將高功率全向光源導入到窄孔徑內，導致光學效率極低。此外，由于這些光源必須功率極高以使得此系統在經濟上可行，它們運行得非常熱且必須被積極地冷卻。最后，纖維光學系統內的照明器通常具有較短的壽命，鑒于它們高的資本和運行成本，這限制了這種方法的商業吸引力。

隨著數字照明技術，即基于半導體光源(諸如發光二極管(LED))的照明的出現，在各種應用中提供了對傳統熒光、HID和白熾燈的可行備選。LED的功能優點和益處包含高的能量轉換和光學效率、無可比擬的工作壽命、緊湊性、更低的工作成本以及許多其它方面。特別是，LED通常在其直射光束中不發射熱，在管芯的背側上散熱。

發明內容

此處公開的技術總體上涉及采用基于LED光源的照明器材，其適于照明包含博物館質量的工藝品的陳列柜。更具體而言，該技術是針對照明系統，其利用LED光源的緊湊尺寸和獨特熱屬性的優點將聚焦的照明引導到氣密密封外殼內而不引入不期望的熱量。在許多實施方式中，該照明系統包含透明絕緣的屏障和強制空氣對流-冷卻系統。

該技術還涉及用于生成和/或調制照明條件以生成期望和可控的顏色的光、用于創建用以形成期望和可再現顏色的光的照明器材、以及用于在照明器材構建之后在預定范圍內調整由照明器材產生的光的色溫或色澤(color?shade)的系統和方法。在各種實施方式中，能夠生成某個顏色范圍的光的LED照明單元用于提供光或補充環境光以獲得最適于照明所展出的工藝品的照明條件。

總體而言，此處公開的技術關注于適于安裝在外殼(例如陳列柜)的開孔上的照明系統。該系統包含耐熱殼體，該耐熱殼體成形為被接收和固定在開孔內。殼體由散熱隔斷分隔成與外殼有關的兩個室，即近室和遠室。隔斷由例如鋁制成且定義貫穿形成的至少一個開口。

該系統還包含具有散熱部的至少一個第一照明單元以及至少一個第二照明單元。每個照明單元包含第一多個LED光源且適于至少生成具有第一光譜的第一輻射。在一些實施方式中，照明單元中的至少一個還包含第二多個LED光源，其適于至少生成具有與第一光譜不同的第二光譜的第二輻射。第一照明單元固定于在隔斷內形成的開口中，以使得其散熱部分布置在遠室內且光源布置在近室內，經過開孔將光投射到外殼內。在一些實施方式中，第一照明單元可繞軸旋轉，以用于將光束引導到外殼內的期望點處，例如，在陳列柜內的工藝品上。第二照明單元布置在近室內且固定地附連到隔斷。

總體而言，在一個方面，本發明涉及用于照明布置在陳列柜內的一個或多個熱敏對象的照明系統。該照明系統包含隔熱殼體，該殼體包含至少部分地定義該殼體的近室和遠室的隔斷。該照明系統還包含附連到該隔斷且布置在殼體內的第一照明單元，第一照明單元包含第一多個LED光源，該第一多個LED光源布置在近室內且配置成生成用于照明一個或多個對象的具有第一光譜的第一輻射。該照明系統還包含：控制模塊，其被包含用于控制至少該第一多個LED光源；第一散熱構件，其至少部分布置在該遠室內，與該第一多個LED光源進行熱連通；以及冷卻系統，配置成致使空氣流通過該遠室以便冷卻該散熱構件。

本發明的此方面的各種實施例包含至少一些下述特征。第一照明單元也可包含適于生成第二輻射的第二多個LED光源，該第二輻射具有不同于該第一光譜的第二光譜。此外，該照明系統可包含附連到該隔斷并布置在該殼體內的第二照明單元，該第二照明單元具有第三多個LED光源，該第三多個LED光源配置成生成用于照明該一個或多個對象的具有第三光譜的第三輻射。該第二照明單元可配置成生成具有在40度至70度范圍內的光束角的光束，用以提供該陳列柜內的環境照明。

在一些實施例中，該第一照明單元以可調節的定向附連到該隔斷，從而將光束引導在該柜內的期望受限區域。由第一照明單元生成的光束可具有在5度至20度范圍內的光束角，例如10度的光束角。