Устройство для местного освещения

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение возможности смешения цветов в расширенном рабочем диапазоне, в том числе осуществление задания установочных параметров масштабирования вне фокуса, часто используемых для получения пятен с размытыми краями. Устройство (14, 22) включает трубчатый отражатель, имеющий отражающую внутреннюю поверхность (16), который содержит первую секцию (15а), имеющую входную апертуру (17а) и выходную апертуру (17b), большую, чем указанная входная апертура, и вторую секцию (15b), имеющую входную апертуру (18а) и выходную апертуру (18b), по существу идентичные по размеру, входная апертура (18а) второй секции (15b) расположена рядом с указанной выходной апертурой (17b) первой секции (15а); матрицу (1) источников света, содержащую множество источников (2) света, размещенных для излучения света в первую секцию (15а) указанного трубчатого отражателя через входную апертуру (17а) указанной первой секции (15а). Оптический фокусирующий элемент (21) расположен между выходной апертурой (17b) первой секции (15а) и выходной апертурой (18b) второй секции указанного трубчатого отражателя. Указанные первая и вторая секция, матрица источников света и оптический фокусирующий элемент размещены с возможностью формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру (18b) второй секции (15b). Оптическая ось (19) проходит от матрицы (1) источников света к выходной апертуре (18b) второй секции (15b), при этом первая секция (15а) имеет выпуклую форму, видимую от оптической оси (19). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

В общем настоящее изобретение относится к устройству для местного освещения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству для местного освещения, имеющему трубчатый отражатель с двумя секциями.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цветной свет используют во многих областях применения, где важны окружающая обстановка и создание атмосферы. Примеры применений имеются в числе прочего в областях театрального освещения, архитектурного освещения (в том числе для украшения города), освещения магазинов, отелей, ресторанов, больниц, школ, офисных пространств. В настоящее время для получения желаемых цветов в большинстве случаев сочетают источники белого света с цветными фильтрами.

В качестве варианта можно использовать системы с многоцветными светоизлучающими диодами. Такие системы являются привлекательными, поскольку в них желаемые цвета образуются без фильтров. Их преимущество заключается в эффективности, но более важно, что цвета можно изменять с помощью электроники: нет необходимости менять фильтры для изменения цвета; все цвета можно непосредственно получать путем сочетания в числе прочего некоторого количества светоизлучающих диодов различных основных цветов. Наличие регулируемых электронным способом цветов позволяет использовать различные способы автоматического программирования для управления осветительной системой, а отсутствие фильтров приводит к более простой цепочке поставок (нет необходимости в съемных фильтрах) и постоянству цвета (заменяемые фильтры могут вносить изменение). Поскольку характеристики светоизлучающих диодов улучшаются, спрос на эти системы быстро растет.

При практических применениях многоканальных светодиодных источников с большой плотностью потока, например при замене керамических газоразрядных металлогалогенных осветительных ламп и многоцветных осветительных ламп для зрелищных мероприятий (при применениях в театре, на гастролях, эстраде, в студии), может требоваться большое количество светоизлучающих диодов, а светоизлучающие диоды должны быть скомпонованы в небольшую матрицу надежным способом. Характеристики узла из отдельных блоков светоизлучающих диодов, таких как Rebel, часто ограниченны. С другой стороны, специализированные большие матрицы светоизлучающих диодов, такие как изготавливаемые компаниями Enfis, LedEngine, имеют по существу низкий процент выхода годных и они являются слишком дорогими для многих применений. Поэтому имеется необходимость в масштабируемом решении, которое можно изготавливать и/или собирать с высоким процентом выхода и с большой устойчивостью к отклонениям от принятого размещения.

В патентном документе US60200002 раскрыт так называемый воронкообразный отражатель, который обеспечивает хорошее смешение цветов для источника света со светоизлучающими диодами и в числе прочего эффективную коллимацию для приборов с резкими краями пятна, используемых для местного освещения в театрах. Однако художники по свету могут захотеть использовать этот же прибор для проецирования вне фокуса диафрагмы, чтобы получать нерезкие края. В частности, при освещении эстрады часто необходимо создавать управляемый пучок света, имеющий резкие края. Часто это осуществляют с использованием так называемого светильника с резкими краями пятна (также называемого профильным фонарем или фонарем с эллипсоидальным контуром пятна). Светильник с резкими краями пятна может содержать препятствия, расположенные на оптическом пути или оси, и эти препятствия можно проецировать на заданную поверхность линзой или оптикой светильника с резкими краями пятна. Эти препятствия могут представлять собой затворы или так называемый гобо, например кусочек материала со структурированными отверстиями, сквозь которые проходит свет, и этот кусочек материала помещают в пучок света так, чтобы только желаемая «форма» или картина света проходила сквозь кусочек материала, тогда как остальной свет блокировался, вследствие чего получают специфическое затенение/картину света в освещаемой плоскости. Часто при одном и том же применении дополнительно необходимо или желательно создавать размытый пучок, то есть пучок света, имеющий нерезкие края. Часто это осуществляют выведением из фокуса линзы или оптики светильника с резкими краями пятна, в результате чего получают эффекты нерезких краев. Однако характеристики смешения цветов часто ухудшаются, когда линзу или оптику светильника с резкими краями пятна выводят из фокуса, и это может приводить к нежелательным цветным окантовкам в затенении/картине света, проецируемой на заданную поверхность, то есть нежелательным цветным окантовкам вдоль границ, разделяющих светлые и темные участки на проецируемой картине.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Уже отмечалось, что осветительные системы согласно предшествующему уровню техники не обеспечивают смешения цветов в достаточной степени, результатом чего могут быть неприемлемые цветные окантовки. Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства для местного освещения, которое может обеспечивать хорошее смешение цветов и однородное пятно при любых установках фокуса устройства. Кроме того, желательно использовать это же устройство также для образования размытого пучка, иначе говоря, для проецирования вне фокуса диафрагмы, чтобы получать размытые края.

Указанная задача большей частью решается устройством для местного освещения согласно независимому пункту прилагаемой формулы изобретения. Согласно первому аспекту изобретения эта и другие задачи решаются устройством для местного освещения, содержащим трубчатый отражатель, имеющий отражающую внутреннюю поверхность, при этом трубчатый отражатель содержит первую секцию, имеющую входную апертуру и выходную апертуру, большую, чем входная апертура, и вторую секцию, имеющую входную апертуру и выходную апертуру, по существу идентичные по размеру, входная апертура второй секции расположена рядом с выходной апертурой первой секции; матрицу источников света, содержащую множество источников света, размещенных для излучения света в первую секцию трубчатого отражателя через входную апертуру первой секции; и оптический фокусирующий элемент, расположенный вблизи второго сегмента трубчатого отражателя, в котором первая секция, вторая секция, матрица источников света и оптический фокусирующий элемент тем самым размещены для формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру второй секции.

Такое устройство может успешно обеспечивать хорошее смешение цветов и однородное пятно при любых установках фокуса устройства. Кроме того, это же устройство можно использовать для образования размытого пучка.

Согласно второму аспекту изобретения указанная выше задача и другие задачи решаются светильником, содержащим устройство, раскрытое выше.

Согласно третьему аспекту изобретения указанная выше задача и другие задачи решаются осветительной системой, содержащей устройство, раскрытое выше.

Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным сочетаниям признаков, перечисленных в формуле изобретения. Поэтому все признаки и преимущества первого аспекта точно так же применимы к второму и третьему аспектам соответственно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные аспекты изобретения, включая его конкретные признаки и преимущества, станут полностью понятными из нижеследующего подробного описания и сопровождающих чертежей, на которых:

фиг.1 – вид матрицы светоизлучающих диодов согласно осуществлению;

фигуры 2-5 – виды устройств для местного освещения согласно осуществлениям; и

фиг.6 – вид картины освещения для устройства согласно осуществлению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно с обращением к сопровождающим чертежам, на которых показаны в настоящее время предпочтительные осуществления. Однако это изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно толковаться как ограниченное осуществлениями, изложенными в этой заявке; скорее эти осуществления представлены для полноты и законченности и в полной мере выражают объем изобретения для специалиста в данной области техники. На всем протяжении описания одинаковые позиции относятся к подобным элементам.

В настоящее время разработаны многоканальные, с высокой яркостью осветительные платформы на основе светоизлучающих диодов, удовлетворяющие требованиям в случае практического применения для освещения при проведении различных зрелищных мероприятий (в том числе в театре, на гастролях и в телевизионной студии). Такие осветительные платформы на основе светоизлучающих диодов могут иметь световой поток около 10000 лм и по меньшей мере четыре различных цветовых канала (при наличии матрицы очень плотно упакованных светоизлучающих диодов диаметром меньше чем 30 мм). Такой источник света высокой яркости обладает многими преимуществами при практическом применении для местного освещения. В частности, он обеспечивает реализацию светового пятна с резкими краями (также называемыми контуром) наряду с функциональной возможностью подбора гелевого фильтра. На фиг.1 показана матрица 1 очень плотно упакованных светоизлучающих диодов. Показанная матрица светоизлучающих диодов, которая прикреплена к подложке 3, имеет диаметр D, составляющий 29 мм, содержит шесть цветовых каналов и имеет 120 светоизлучающих диодов 2.

Одну или несколько матриц 1 светоизлучающих диодов типа показанной на фиг.1 можно использовать в осветительной системе для местного освещения. На фиг.2 представлен перспективный вид осветительного устройства 4 с высокой яркостью на основе светоизлучающих диодов. Устройство 4 пригодно для местного освещения. Устройство содержит матрицу 1 очень плотно упакованных светоизлучающих диодов и смешивающий и/или коллимирующий трубчатый отражатель 5 (также известный как воронкообразный отражатель). Трубчатый отражатель 5 имеет входную апертуру 6а и выходную апертуру 6b. Свет от матрицы 1 светоизлучающих диодов принимается на входной апертуре 6а и смешанный и/или коллимированный свет излучается через выходную апертуру 6b. Согласно осуществлению, показанному на фиг.2, первый оптический элемент 7 прикреплен около входной апертуры 6а и второй оптический элемент 8 прикреплен через посредство кольца 9 около выходной апертуры 6b. Например, второй оптический элемент 8 может быть прикреплен к кольцу винтами 10f-d или чем-либо подобным. Матрица 1 светоизлучающих диодов фактически соединена с теплоотводом 11. Поэтому теплота, выделяемая матрицей 1 светоизлучающих диодов, может передаваться от матрицы 1 светоизлучающих диодов к теплоотводу 11. В свою очередь теплоотвод 11 фактически соединен с вентилятором 12. Вентилятор 12 может обеспечивать принудительное воздушное охлаждение. Матрица 1 светоизлучающих диодов может быть электрически соединена с возбудителем светоизлучающих диодов или чем-либо подобным посредством одного или нескольких электрических соединителей 13a-d.

На фиг.3 представлен вид устройства 14 для местного освещения согласно осуществлению. Устройство из фиг.3 аналогично устройству 4 из фиг.2. Устройство 14 содержит две секции 15a, 15b, образующие трубчатый отражатель (или воронкообразный отражатель). Корпус трубчатого отражателя можно изготавливать из полимерного материала путем сборки нескольких деталей или в виде одной детали, в том числе путем литьевого формования или быстрого прототипирования. Трубчатый отражатель имеет отражающую внутреннюю поверхность 16, так что свет, принимаемый трубчатым отражателем, отражается на отражающей внутренней поверхности 16 и это приводит к тому, что выходной свет, излучаемый из трубчатого отражателя, оказывается смешанным и/или коллимированным. Например, хорошо отражающую фольгу, такую как фольга Miro, можно прикреплять (например, приклеивать) к внутренней поверхности 16 трубчатого отражателя.

Более подробно, трубчатый отражатель имеет две секции: первую секцию 15а и вторую секцию 15b, при этом каждая имеет соответствующую входную апертуру 17а, 18а и соответствующую выходную апертуру 17b, 18b. Для излучения света в первую секцию 15а трубчатого отражателя матрица 1 источников света может быть размещена около входной апертуры 17а первой секции 15а. Поэтому оптическая ось 19 может быть образована от матрицы 1 источников света к выходной апертуре 18b второй секции 15b.

Трубчатый отражатель может обладать функциональной возможностью формирования пучка, обеспечивающей преобразование ламбертовского распределения света от матрицы 1 источников света с получением необходимой формы пучка, имеющего полную ширину на полувысоте 10°-40°, и обеспечивающей смешение цветов. Как отмечалось выше, первая секция 15а (трубчатого отражателя) имеет входную апертуру 17а и выходную апертуру 17b. Предпочтительно, чтобы первая секция 15а была расположена и/или ориентирована так, чтобы падающий свет принимался на входной апертуре 17а и выходной свет излучался через выходную апертуру 17b. Выходная апертура 17b первой секции 15а больше, чем входная апертура 17а первой секции 15а. Согласно предпочтительному осуществлению первая секция 15а имеет по существу воронкообразную форму. Более конкретно, как видно от оптической оси 19, первая секция 15а может иметь выпуклую форму. Кроме того, первая секция 15а может содержать многочисленные фацетки 20а-с, размещенные для образования многоугольного поперечного сечения вдоль оптической оси 19. Поэтому входная апертура 17а первого отражателя 15а может иметь многоугольное поперечное сечение, такое как шестиугольное, семиугольное или восьмиугольное поперечное сечение. На фиг.3 входная апертура 17а первого отражателя 15а имеет семиугольное поперечное сечение.

Аналогичным образом, как также отмечалось выше, вторая секция 15b (трубчатого отражателя) имеет входную апертуру 18а и выходную апертуру 18b. Предпочтительно, чтобы вторая секция 15b была расположена и/или ориентирована так, чтобы падающий свет принимался на входной апертуре 18а и выходной свет излучался через выходную апертуру 18b. Согласно осуществлению вторая секция 15b, как видно от оптической оси 19, имеет поперечное сечение по существу цилиндрической формы. Однако согласно другому осуществлению вторая секция 15b также может иметь многоугольное поперечное сечение, предпочтительно, чтобы она была подобна по форме первой секции 15а трубчатого отражателя. Более конкретно, вторая секция 15b может иметь форму поперечного сечения, которая соответствует форме поперечного сечения первой секции 15а.

Входная апертура 18а второй секции 15b и выходная апертура 18b второй секции 15b выполнены по существу идентичными по размеру. В данном случае формулировка «по существу идентичными по размеру» должна интерпретироваться как означающая отличие только в заданных пределах (например, диаметры рассматриваемых апертур не отличаются больше чем на 1-5% или находятся в пределах заводских технических условий). Иначе говоря, первая секция 15а может иметь трубчатую форму, тогда как вторая секция 15b может иметь цилиндрическую форму. Предпочтительно, чтобы вторая секция 15b и первая секция 15а были расположены так, чтобы входная апертура 18а второй секции 15b находилась вблизи выходной апертуры 17b первой секции 15а. Предпочтительно, чтобы входная апертура 18а второй секции 15b и выходная апертура 17b первой секции 15а имели одинаковые диаметры и/или формы.

Устройство 14 также содержит оптический фокусирующий элемент 21. Оптический фокусирующий элемент 21 может быть полевой линзой. Предпочтительно, чтобы оптический фокусирующий элемент 21 был расположен вблизи второго сегмента 15b трубчатого отражателя. Например, оптический фокусирующий элемент 21 можно прикреплять к второму сегменту 15b. В качестве варианта оптический фокусирующий элемент 21 и второй сегмент 15b можно отделять кольцом (непоказанным) или другим разделительным элементом (элементами). Согласно осуществлению, как раскрыто в иллюстративном примере из фиг.3, оптический фокусирующий элемент 21 расположен на оптическом пути (то есть вдоль оптической оси 19) непосредственно между первой секцией 15а (то есть трубчатой секцией отражателя) и второй секцией 15b (то есть цилиндрической секцией отражателя). В более общем случае оптический фокусирующий элемент 21 можно располагать между входной апертурой 18а второй секцией 15b и выходной апертурой 17b первой секции 15а.

Равным образом возможны другие местоположения оптического фокусирующего элемента 21. Например, оптический фокусирующий элемент 21 можно располагать вблизи выходной апертуры 18b второй секции 15b трубчатого отражателя. Например, оптический фокусирующий элемент 21 можно располагать непосредственно возле выходной апертуры 18b. В качестве варианта оптический фокусирующий элемент 21 и выходную апертуру 18b можно разделять кольцом (непоказанным) или другим разделительным элементом (элементами). Такое устройство 22 показано на фиг.4. При этом устройство 22 из фиг.4 подобно устройству 14 из фиг.3. Поэтому устройство 22 содержит среди прочего матрицу 1 источников света, трубчатый отражатель, имеющий первую секцию 15а и вторую секцию 15b, при этом каждая одна из первой секции 15а и второй секции 15b имеет входную апертуру 17а, 18а и выходную апертуру 17b, 18b, и оптический фокусирующий элемент 21. Оптическая ось 19 образована от матрицы 1 источников света через оптический фокусирующий элемент 21 к выходной апертуре 18b второй секции 15b.

Как отмечалось выше, устройства 14, 22 содержат матрицу 1 источников света, которая содержит множество источников 2 света. Матрица 1 источников света размещена для излучения света в первую секцию 15а трубчатого отражателя через входную апертуру 17а первой секции 15а. Поэтому матрицу 1 источников света можно располагать рядом или по соседству с (входной апертурой 17а) первой секции 15а трубчатого отражателя.

Таким образом, устройства 14, 22 (включающие в себя первую секцию 15а, вторую секцию 15b, матрицу 1 источников света и оптический фокусирующий элемент 21) размещены формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру 18b второй секции 15b.

На фиг.5 показано устройство 24 согласно осуществлению. Устройство 24 из фиг.5 подобно устройствам 14, 22 из фигур 3 и 4. Поэтому устройство 24 содержит среди прочего матрицу 1 источников света, трубчатый отражатель, имеющий первую секцию 15а и вторую секцию 15b, при этом каждая одна из первой секции 15а и второй секции 15b имеет входную апертуру 17а, 18а и выходную апертуру 17b, 18b, и оптический фокусирующий элемент 21. Оптическая ось 19 образована от матрицы 1 источников света через оптический фокусирующий элемент 21 к выходной апертуре 18b второй секции 15b.

Устройство 24 также содержит линзовый узел 25. Линзовый узел 25 размещен для управляемой фокусировки/дефокусировки света, излучаемого через выходную апертуру 18b второй секции 15b. Линзовый узел содержит по меньшей мере две линзы 25a, 25b, расположенные на расстоянии друг от друга. В частности, линзовый узел 25 можно помещать по оптической оси 19 за пределами выходной апертуры 18b второй секции 15b трубчатого отражателя. По меньшей мере одной линзой 25a, 25b линзового узла 25 можно управлять для перемещения к другой линзе 25a, 25b и/или на расстояние от другой линзы 25a, 25b линзового узла 25 и/или к второй секции 15b трубчатого отражателя. С помощью такого устройства можно получать высокий контраст при ограниченном размытии и ограниченных цветных краях. Более подробно, с помощью такого устройства 24 фокус линзы масштабирования можно по существу сохранять независимо от значения коэффициента масштабирования (то есть степени трансфокации) или даже в полной мере сохранять фокус независимо от значения коэффициента масштабирования.

Поэтому в соответствии с одним аспектом можно предложить способ управления устройством (или оптической системой), раскрытым выше, светильником и/или осветительной системой, содержащей по меньшей мере одно устройство, раскрытое выше. Иначе говоря, осветительная система может содержать матрицу 1 источников света, средство смешения цветов, такое как раскрытый трубчатый отражатель, и регулируемую оптическую систему (например, проекционную систему с возможностью увеличения/уменьшения и/или (де) фокусировки, такую как раскрытая линзовая система 25. Оптическая система может содержать две секции вдоль оптической оси 19; первый сегмент, такой как секция 15а и/или секция 15b, в котором цвета смешиваются (по пространству и углу), и второй сегмент, такой как секция 15b и/или линзовый узел 25, в котором цвета смешиваются при всех положениях оптической системы второй части. Таким образом, проекционной системой можно управлять путем относительного перемещения первого сегмента и второго сегмента, так что в любом состоянии проекционная система проецирует фокальную плоскость, которая находится в пределах второго сегмента, в котором цвета смешиваются, даже если проекционная система предельно расфокусирована (то есть независимо от значения коэффициента масштабирования).

Кроме того, согласно осуществлениям матрица 1 источников света может содержать по меньшей мере один набор источников 2 света, размещенных для излучения света первого цвета, и по меньшей мере один набор источников 2 света, размещенных для излучения света второго цвета, отличающегося от первого цвета. Набор источников 2 света может быть ограничен единственным источником света. Аналогичным образом, набор источников 2 света может содержать два или большее количество источников света, расположенных совместно в группе. Например, набор источников 2 света может быть выполнен в виде линии светоизлучающих диодов (СИД). Согласно осуществлению источник света содержит множество светоизлучающих диодов. Предпочтительно, чтобы источник света содержал от 5 до 250 светоизлучающих диодов. Более предпочтительно, чтобы источник света содержал от 20 до 200 светоизлучающих диодов. Еще более предпочтительно, чтобы источник света содержал от 70 до 150 светоизлучающих диодов. При увеличении количества источников света может возрастать световой поток (в люменах) выводимого света. При увеличении количества источников света также может возрастать количество различных цветов, получаемых с помощью устройства.

Согласно осуществлению изобретения источник света содержит светоизлучающие диоды 2-8 различных цветов. Например, светоизлучающие диоды могут иметь в спектре излучения белый (Б), красный (К), зеленый (З), голубой (Г), янтарный (Я), циановый (Ц), темно-красный (тК) и/или темно-голубой (тГ) цвет. Сочетанием их можно получать любой желаемый спектр света, который попадает в цветовое пространство Б-К-З-Г-Я-тК-тГ, образуемое цветовыми координатами, начиная от светоизлучающих диодов. Поэтому согласно осуществлению источник света имеет множество цветов, таких как (КЗГ), (не Б+ББ) (КЗГЯ), (КЗГЯБ), (КЗГБ), (КЗГЯЦ), (КЗГЯтК), (КЗГЯЦтК), (КЗГЯЦтКБ), (КЗГЯЦтКтГ) или тому подобные.

В дополнение к этому может быть желательно, чтобы источник света занимал площадь, которая была бы как можно меньшей, но все же позволяла иметь большое количество светоизлучающих диодов. Поэтому может быть желательно иметь матрицу очень плотно упакованных светоизлучающих диодов. Согласно осуществлениям множество источников света содержит матрицу светоизлучающих диодов, имеющую эпи-плотность от 5% до 70%. Предпочтительно, чтобы множество источников света содержало матрицу светоизлучающих диодов, имеющую эпи-плотность от 15% до 50%. Под эпи-плотностью понимается отношение общей площади излучающих свет участков светоизлучающих диодов к площади источника света.

На фиг.6 показана картина 23 освещения для устройства 14, 22 согласно осуществлению, раскрытого с обращением к фигуре 3 или 4. Гобо (или ГОБО, производное от “Go between” (посредник) или “Goes Before Optics” (перед оптикой), первоначально использовался на киносъемочных площадках между источником света и площадкой) представляет собой физический трафарет со щелями, располагаемый внутри или помещаемый перед источником света. Тем самым гобо можно использовать для управления формой света, излучаемого от источника света и/или осветительной системы. Такой гобо можно помещать на выходе коллимационной и смешивающей цвета оптики раскрытых устройств 14, 22. Предпочтительно, чтобы гобо находился вблизи полевой или коллимационной линзы и проецировался оптической проекционной системой, прикрепленной к опоре на месте осветительной системы, например на стене. Как вариант или в дополнение к гобо можно иметь фотомаску, преобразующий длину волны элемент и формирующий пучок элемент, выполненные с возможностью отражения, преломления, поглощения и/или дифрагирования света. Когда очень хорошее смешение цветов получается на выходной апертуре (то есть вблизи полевой или коллимационной линзы), картина освещения представляет собой отчетливую картину 23 без цветных окантовок или кольчатых краев.

Итак, раскрыта осветительная система для местного освещения. Система содержит трубчатый отражатель с отражающей внутренней поверхностью. Трубчатый отражатель содержит две секции; первую секцию (предпочтительно выпуклой формы, если смотреть от оптической оси системы), имеющую входную апертуру и выходную апертуру, большую, чем входная апертура, и вторую секцию, прилегающую к первой секции, при этом вторая секция имеет входную апертуру и выходную апертуру, по существу идентичные по размеру. Система также содержит матрицу источников света, содержащую множество источников света, размещенных для излучения света (предпочтительно с различным спектральным составом и/или разными цветами) в первую секцию трубчатого отражателя около входной апертуры. Система также содержит оптический фокусирующий элемент (такой, как полевая линза), прикрепленный к второй секции трубчатого отражателя. Таким образом, матрица источников света, полевая линза, первая секция и вторая секция трубчатого отражателя сконфигурированы так, что формируется коллимированный пучок, позволяющий получать однородное смешение цветов (по пространству и углу) в выходном световом пучке.

Специалист в данной области техники должен понимать, что настоящее изобретение не ограничено предпочтительными осуществлениями, описанными выше. Напротив, в объеме прилагаемой формулы изобретения возможны многочисленные модификации и варианты. Например, раскрытое устройство может быть частью светильника. При этом светильник может содержать одно или несколько устройств, раскрытых выше. Аналогичным образом, раскрытое устройство может быть частью осветительной системы. Как отмечалось выше, по меньшей мере один из множества источников света может содержать твердотельный источник света, такой как по меньшей мере один светоизлучающий диод (СИД). Такой светоизлучающий диод может быть неорганическим или органическим. Как вариант или по желанию множество источников света может содержать одну или несколько компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), газоразрядных ламп высокой интенсивности (ГЛВИ) и/или галогенных ламп. Согласно осуществлению, показанному на фиг.5, линзовый узел 25 содержит две линзы 25a, 25b. Равным образом можно представить себе осуществления, содержащие любое количество линз в линзовом узле 25, такое как три, четыре, пять, шесть линз или больше или даже одну линзу.

1. Устройство (14, 22) для местного освещения, содержащее:

трубчатый отражатель, имеющий отражающую внутреннюю поверхность (16), при этом указанный трубчатый отражатель содержит первую секцию (15а), имеющую входную апертуру (17а) и выходную апертуру (17b), большую, чем указанная входная апертура, и вторую секцию (15b), имеющую входную апертуру (18а) и выходную апертуру (18b), по существу идентичные по размеру, указанная входная апертура указанной второй секции расположена рядом с указанной выходной апертурой указанной первой секции;

матрицу (1) источников света, содержащую множество источников (2) света, размещенных для излучения света в указанную первую секцию указанного трубчатого отражателя через входную апертуру указанной первой секции; и

оптический фокусирующий элемент (21), расположенный между выходной апертурой (17b) первой секции (15а) и выходной апертурой (18b) второй секции (15b) указанного трубчатого отражателя,

причем указанная первая секция, указанная вторая секция, указанная матрица источников света и указанный оптический фокусирующий элемент тем самым размещены для формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру указанной второй секции,

причем оптическая ось (19) образована от указанной матрицы источников света к указанной выходной апертуре указанной второй секции, и

причем указанная первая секция имеет выпуклую форму, видимую от указанной оптической оси.

2. Устройство по п. 1, в котором указанная первая секция содержит многочисленные фацетные боковые стенки (20а, 20b, 20с), образующие многоугольное поперечное сечение вдоль указанной оптической оси.

3. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанная вторая секция имеет цилиндрическую форму, видимую от указанной оптической оси.

4. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанная вторая секция имеет форму поперечного сечения, которая соответствует форме поперечного сечения указанной первой секции.

5. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанный оптический фокусирующий элемент расположен между указанной входной апертурой указанной второй секции и указанной выходной апертурой указанной первой секции.

6. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанный оптический фокусирующий элемент расположен вблизи указанной выходной апертуры указанной второй секции указанного трубчатого отражателя.

7. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанное множество источников света содержит источники света, размещенные для излучения света 2-8 различных цветов.

8. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанное множество источников света содержит множество СИД, предпочтительно от 5 до 250 СИД, более предпочтительно от 20 до 200 СИД и еще более предпочтительно от 70 до 150 СИД.

9. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, в котором указанное множество источников света содержит матрицу СИД, имеющих эпи-плотность от 5% до 70%, предпочтительно от 15% до 50%.

10. Устройство по любому одному из пп. 1 или 2, дополнительно содержащее линзовый узел (25), размещенный для управляемой фокусировки/дефокусировки света, указанный линзовый узел содержит по меньшей мере две линзы (25а, 25b), расположенные на расстоянии относительно друг друга, при этом по меньшей мере одна линза указанного линзового узла выполнена управляемо перемещаемой к другой линзе, и/или на расстояние от другой линзы указанного линзового узла, и/или к указанной второй секции указанного трубчатого отражателя.

11. Устройство по п. 10, в котором указанная линзовая матрица помещена вдоль указанной оптической оси за пределами указанной выходной апертуры указанной второй секции указанного трубчатого отражателя.

12. Светильник, содержащий устройство по любому одному из пп. 1-11.

13. Осветительная система, содержащая по меньшей мере одно устройство по любому одному из пп. 1-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для головок самонаведения, оптико-электронных систем обнаружения, распознавания и автосопровождения, в частности, в составе бортовой аппаратуры, работающей в нескольких спектральных диапазонах.

Изобретение может использоваться в оптических системах, работающих в широком спектральном диапазоне. Зеркально-линзовый объектив содержит на входе афокальный компенсатор с близкой к нулю оптической силой, состоящий из обращенного вогнутостью к предмету отрицательного мениска и положительной линзы, выполненных из одного материала, а на выходе - второй отрицательный двухлинзовый компенсатор, содержащий обращенный вогнутостью к изображению отрицательный мениск, являющийся выходным элементом объектива, и расположенный перед ним мениск, выпуклость которого обращена к выпуклости выходного мениска.

Изобретение может быть использовано в тепловизионных приборах на основе охлаждаемых матричных приемников излучения. Объектив состоит из расположенных по ходу лучей первого компонента, содержащего два асферических зеркала, из которых первое имеет центральное отверстие и выполнено вогнутым, а второе - выпуклым, и второго компонента, содержащего первую отрицательную, вторую положительную и третью отрицательную выпукло-вогнутые линзы, при этом оптическая сила второго компонента в целом - положительная.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и касается зеркального автоколлимационного спектрометра. Спектрометр состоит из входной щели, объектива и плоской отражательной дифракционной решетки.

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого гиперболического зеркала, линзовый компенсатор аберраций видимого канала из плосковыпуклой и двояковыпуклой линз и отрицательного мениска, второе зеркало в виде внеосевого фрагмента сферического выпуклого зеркала и третье зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала.

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, линзовый корректор аберраций, выполненный в виде трех одиночных осесимметричных линз из разных оптических материалов: двояковыпуклой, двояковогнутой и положительного мениска, второе зеркало в виде внеосевого фрагмента выпуклого зеркала, обращенного выпуклостью к линзовому корректору аберраций, третье зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, и апертурную диафрагму, совпадающую с оправой первой поверхности второй линзы корректора аберраций.

Объектив может использоваться для работы в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Объектив коллиматора содержит первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, причем отражающие поверхности зеркал обращены друг к другу, двухлинзовый оптический элемент, установленный за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоящий по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы.

Изобретение относится к формирующей изображение оптической системе, датчику для проверки ценных документов с такой оптической системой и к способу отображения точки предмета.

Оптический элемент (2) для коллимирования света из источника (3) света выполнен из единого куска материала и содержит: впускную сторону (5), выполненную с возможностью приема света, выпускную сторону (6), выполненную с возможностью обеспечения излучения коллимированного света, и тело элемента, продолжающееся от впускной стороны (5) до выпускной стороны (6).

Система может быть использована при исследовании свойств газовых сред, в том числе, с химическими реакциями, в малых объемах, методами спектроскопии рассеяния или поглощения света.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности межлистового полога растений, который достигается за счет того, что оптическому устройству (100), содержащему область (109) входа света для приема света от источника света, первую поверхность (120), описанную первой рациональной квадратичной кривой Безье, и вторую поверхность (110), описанную второй рациональной квадратичной кривой Безье.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и касается осветительного узла спектрофотометра. Осветительный узел содержит последовательно расположенные источник оптического излучения, полевую диафрагму и систему двух соосно расположенных зеркальных поверхностей вращения, представляющих собой гиперболоид и эллипсоид.

Оптический элемент (2) для коллимирования света из источника (3) света выполнен из единого куска материала и содержит: впускную сторону (5), выполненную с возможностью приема света, выпускную сторону (6), выполненную с возможностью обеспечения излучения коллимированного света, и тело элемента, продолжающееся от впускной стороны (5) до выпускной стороны (6).

Изобретение относится к лампам с отражателем двоякой кривизны. .

Изобретение относится к области светотехники, а именно к светоизлучающим приборам, с внешним параболоцилиндрическим отражателем. .

Изобретение относится к светотехнике, а именно к светоотражающим приборам, имеющим тело излучения светового потока. .

Изобретение относится к светотехнике, в частности, к светильникам с газоразрядными источниками света, имеющими протяженное светящее тело, защищенными от вандализма и предназначенными преимущественно для освещения подземных переходов, охранных зон, подъездов и лестничных клеток зданий, садово-парковых ансамблей и т.п.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к техническим средствам для концентрации оптического излучения, и может быть использовано при проведении светолучевой обработки материалов, включая производство пайки и сварки листовых материалов.

Изобретение относится к осветительному устройству для освещения части помещения, в частности комплекса игровых автоматов, с панелью просмотра из по меньшей мере частично прозрачного материала, через которую может поступать свет, а также к удерживающему панель устройству, содержащему удерживающие элементы для удерживания панелей просмотра и крепежных устройств для установки панели просмотра на потолке и на стене.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение возможности смешения цветов в расширенном рабочем диапазоне, в том числе осуществление задания установочных параметров масштабирования вне фокуса, часто используемых для получения пятен с размытыми краями. Устройство включает трубчатый отражатель, имеющий отражающую внутреннюю поверхность, который содержит первую секцию, имеющую входную апертуру и выходную апертуру, большую, чем указанная входная апертура, и вторую секцию, имеющую входную апертуру и выходную апертуру, по существу идентичные по размеру, входная апертура второй секции расположена рядом с указанной выходной апертурой первой секции ; матрицу источников света, содержащую множество источников света, размещенных для излучения света в первую секцию указанного трубчатого отражателя через входную апертуру указанной первой секции. Оптический фокусирующий элемент расположен между выходной апертурой первой секции и выходной апертурой второй секции указанного трубчатого отражателя. Указанные первая и вторая секция, матрица источников света и оптический фокусирующий элемент размещены с возможностью формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру второй секции. Оптическая ось проходит от матрицы источников света к выходной апертуре второй секции, при этом первая секция имеет выпуклую форму, видимую от оптической оси. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх