[發明專利]包含光發射器/準直器對組陣列的人工照明裝置

有效

• 申請號: 201380070311.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN105378377B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: P·D·特拉帕尼
• 申請（專利權）人: 科勒克斯有限責任公司
• 主分類號: F21V9/02
• 分類號: F21V9/02;F21S8/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司44262
• 代理人: 段淑華,劉曾劍

1.人工照明裝置，用于產生類似于來自太陽和天空照射的自然光，使觀察者直接觀看所述人工照明裝置時體驗到天空和太陽圖像的視覺無限深度感知，包括：

直射光源(12)，包括第一發射面并配置成從原初光(62)產生直射光(236)，所述直射光(236)沿直射光方向(32)以低發散度從第一發射面(28)出射，所述直射光源(12)包括由第一發光裝置(14；60)和準直器(16；64)組成的多個對組，所述第一發光裝置(14；60)位于第一發射面的上游并配置成發出原初光(62)，所述準直器(16；64)配置成使所述第一發光裝置發射的原初光沿直射光方向(32)準直；

吸收器(58；72；82；122；158；200；224)，所述吸收器設置在所述第一發光裝置(14；46；60；114；138；150)的下游側和所述第一發射面(28)的上游側并且由吸光材料構成，所述吸收器設置為使得所述第一發射面(28)的總反射系數η_r≤0.4；

漫射光發生器(10)，配置為在第二發射面(34)產生漫射光(35；242)，

其中，所述第一發射面(28)和第二發射面(34)中的一個位于另一個的下游而形成所述人工照明裝置的外發射面(37)，或者所述第一發射面(28)與第二發射面(34)重合以形成所述人工照明裝置的外發射面(37)，

其中所述人工照明裝置配置為使得所述直射光源(12)和漫射光發生器(10)協同工作以便在所述外發射面(37)上形成外部光(239)，所述外部光(239)包括沿直射光方向在低發散度錐體內傳播的第一光分量(241)和沿所述低發散度錐體外部的方向傳播的第二光分量(243)，其中所述第一光分量(241)的相關色溫比所述第二光分量(243)的相關色溫要低，使得當觀察者(38)望向第一發光面(28)時，所述觀察者(38)看到由模擬天空的藍色背景包圍的光斑(40)，所述光斑(40)對應于太陽且具有較低的相關色溫，而且當觀察者(38)相對于所述第一發射面(28)移動時，所述光斑也移動，使得看起來所述光斑(40)來源于位于無窮遠處的物體。

2.根據上述權利要求1所述的人工照明裝置，其中所述直射光源(12)具有低發散度，使得所述觀察者的雙眼被迫會聚于無窮遠處，并且被感知為漫射光起源的平面也被拖拽至無窮遠處，所述藍色背景由于空間透視視覺線索而支持觀察者的雙眼會聚于無窮遠處。

3.根據權利要求1所述的人工照明裝置，其中所述吸收器(58；72；82；122；158；200；224)構造成基本吸收朝上游方向穿過第一發射面(28)的光線，所述光線在缺少所述吸收器的情況下將不射向所述第一發光裝置。

4.根據權利要求1所述的人工照明裝置，其中，所述漫射光發生器(10)位于所述第一發射面的下游。

5.根據權利要求1所述的人工照明裝置，其中，直光源(12)配置為產生直射光(236)，使得所述直射光從第一發射面(28)出射，其亮度分布曲線圖圍繞所述直射光方向(32)具有角分布的窄峰(30)，所述窄峰所對著的立體角小于0.2sr。

6.根據權利要求1所述的人工照明裝置，其中多個對組并列放置，所述對組的準直透鏡彼此鄰接，使得所述準直透鏡形成接合表面。

7.根據權利要求6所述的人工照明裝置，其中，對于每個對組，所述準直器(64)的光孔大于300cm²。

8.根據權利要求1所述的人工照明裝置，還包括：位于所述外發射面(37)下游的格子天花板結構(170)，其中所述格子天花板結構(170)具有第一周期間隔(172)，所述多個對組以第二周期間隔(174)沿所述外發射面(37)布置，所述第一周期間隔(172)為所述第二周期間隔(174)的整數倍或單元分數。

9.根據權利要求8所述的人工照明裝置，其中所述直射光方向(32)傾斜于所述外發射面(37)的法向。

10.根據權利要求8所述的人工照明裝置，其中所述直射光方向(32)相對于所述格子天花板結構(170)的90％以上的外表面是傾斜的。

11.根據權利要求1所述的人工照明裝置，還包括配置為使所述原初光在所述準直器上的亮度分布平坦化的自由曲面聚光器或自由曲面透鏡。