[發明專利]具有重力控制的光束的照明系統

無效

• 申請號: 201080041629.0
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN102575833A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: O.H.威廉森;M.C.J.M.維森伯格
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: F21V14/02
• 分類號: F21V14/02;F21V14/04;F21V14/06;F21V17/02;F21V19/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李亞非;劉鵬

技術領域

本發明涉及一種包括用于產生光束的至少一個光源以及用于操縱光束的光學元件的照明系統，該照明系統被設置成使得光束的特性依賴于照明系統相對于重力場的取向。

背景技術

這樣的照明系統例如可從美國專利US3860811中獲悉，在該專利文獻中公開了發射不同寬度的光束的閃光燈。閃光燈包括光源和用于折射來自光源的光的透鏡。透鏡室位于光源與透鏡之間并且與存儲室流體連通。當閃光燈處于第一取向時，透鏡室填充有液體，并且來自光源的光在離開閃光燈之前經過液體和透鏡。當閃光燈旋轉到第二取向時，重力將液體牽引出透鏡室進入光路之外的存儲室。來自光源的光于是在離開閃光燈之前只需經過空的透鏡室和透鏡。因此，光束的寬度和強度依賴于閃光燈的取向。

US3860811的閃光燈的一個缺點是，必須制造透鏡室和存儲室并且向其填充液體，使得它們完全密封，以便防止液體泄漏出去。甚至小的泄漏也可能由于液體的蒸發而降低產生的光的質量。此外，透鏡室表面處的污染或小的突起都可能造成在所有液體都應當進入存儲室時若干液滴繼續留在透鏡室中，這導致對于發射的光束的不希望的干擾。

例如在編號WO03/008858A1下公布的國際專利申請中公開了另一種獲得重力控制的光效的可能方式，該文獻公開了這樣的照明系統，該系統使用三個傾斜開關以便檢測系統的取向。傾斜開關耦合到可編程邏輯電路。該可編程邏輯電路耦合到被設置用于根據檢測的照明系統取向產生不同的照明效果的發光裝置。

該照明系統的一個缺點是，復雜的電子器件具有發生故障的風險。此外，許多照明效果需要光學元件的移位。為了對這樣的移位進行電子控制，需要附加的復雜且體積龐大的致動器部件。

發明目的

本發明的目的是提供一種沒有上述問題的重力控制的照明系統。

發明內容

依照本發明的第一方面，這個目的是通過提供一種照明系統來實現的，該照明系統包括至少一個光源和至少第一光學元件。所述至少一個光源被提供用于產生光束。所述第一光學元件被提供用于改變光束的光束特性。光源和第一光學元件被設置，從而該光源和/或第一光學元件可在重力場的影響下以這樣的方式運動，使得該光源和第一光學元件的相互位置依賴于照明系統相對于重力場的取向。

來自照明系統的光束的諸如顏色、寬度和發散度之類的光束特性依賴于許多因素，例如產生的光束的發散度和寬度、光學元件的折射率以及光源和光學元件的相互位置。如果照明系統相對于重力場的取向改變，那么光學元件或光源的重量將造成所述元件的移位以及光源和光學元件的相互位置的變化。結果，其中光學元件影響光束的方式改變。光束中的一些或所有光線可能沿著與之前不同的路徑行進，并且可能在另一位置處或者在不同的角度下到達光學元件。如果重力改變光源和光學元件的相互位置，那么光束特性將相應地改變。影響光源與光學元件之間的距離的重力場通常是地球的重力場。

在一個優選的實施例中，照明系統進一步包括第二光學元件，并且第一和第二光學元件包含在外殼內。第二光學元件固定地附接到外殼并且第一光學元件被設置成在重力場的影響下在第一位置與第二位置之間自由地運動。

在一個取向下，自由運動的第一光學元件在固定的第二光學元件的方向上下降。在另一個取向下，自由運動的第一光學元件在遠離固定的第二光學元件的方向上下降。外殼或者附接到外殼的阻擋元件的形狀可以確定允許自由運動的光學元件下降多遠。在所述取向之一下，自由運動的第一光學元件的降落可以結束于它降落到第二光學元件的表面上之時。

這些光學元件可以例如是正透鏡、負透鏡、正微透鏡（lenslet）陣列或負微透鏡陣列或者拋物面反射器。在一個優選的實施例中，正透鏡和負透鏡具有基本上相等的曲率半徑并且正透鏡和負透鏡被設置成使得它們在距離最小時基本上配合在一起。在該最小距離下，將不存在這兩個透鏡的凈光學效應。當使用正負微透鏡陣列時，可以獲得類似的效果，其中正微透鏡陣列和負微透鏡陣列具有基本上相等的曲率半徑和基本上相等的間距，其中正微透鏡陣列和負微透鏡陣列被設置成使得它們在距離最小時基本上配合在一起。可替換地，光學元件是反射鏡，其在一個取向下處于相對于光源光束的第一預定角位置，并且其在照明系統的另一個取向下改變為相對于光束的第二預定角位置，從而改變從照明系統發出的光束的光束方向。

可選地，第二光學元件的表面包括透明彩色子部分，并且第一和第二光學元件被設置成使得當所述距離具有預定值時，彩色子部分位于第一光學元件的焦點中。該透明彩色子部分可以包括磷光材料。