[发明专利]点光源的照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明系统，其包括光源阵列和相关联的透镜阵列。

背景技术

这种照明系统本身是已知的。尤其是将其用于如聚光灯、泛光灯的一般照明目的，以及用于例如应用在例如标志、轮廓照明和广告牌中的大面积直视光发射板。此外，该照明系统用作任务光。

通常，这种照明系统包括多种光源，例如发光二极管(LED)。LED可以是不同原色的光源，例如众所周知的红(R)、绿(G)，或蓝(B)光发射器。另外，光发射器可以具有例如琥珀色(A)、品红或青色作为原色。这些原色可以直接由发光二极管芯片产生，或者可以在发光二极管芯片发出的较短波长的光(例如绿色、蓝色或UV光)的辐照下由磷光体产生。在后者的情况下，也能使用混合色或者白光作为原色之一。通常，将各个光源发射的光进行混合，以获得光的均匀分布，同时消除照明系统发射的光对特定光源的相关性。

美国专利US6502956B公开了一种照明系统，其包括外壳、安装到该外壳的电路板、连到该外壳并与该电路板电连接的电连接器、安装到该电路板并在向该电连接器施加电压时受激励而发射光输出的许多发光二极管(LED)，以及许多LED盖，安装的每个LED盖都覆盖许多LED中的一个。每个LED盖都包括将来自一个LED的光输出重定向的透镜部分，和连到PCB或LED以将该LED盖紧固在适当位置的侧部分。这些LED盖可以是单独可动的，或者可以被替换，以改变该LED灯的总的分布图形(pattern)。

已知的照明系统的缺点在于该照明系统具有相对复杂的构造。

发明内容

本发明的目的在于全部或部分地消除上述缺陷。根据本发明，这一目的由一种照明系统来实现，该照明系统包括：

光源阵列，其在第一平面内按照预定的方式排列，其中d_源是这些光源在第一平面内的空间排列的特征尺寸，

相关联的透镜阵列，其在第二平面内按照基本上相同的预定方式排列，每个透镜都具有基本上相同的焦距f_透镜，

第二平面基本上平行于第一平面而设置，

该透镜阵列设置在与该光源阵列相隔平面距离d_平面处，该平面距离d_平面基本上等于这些透镜的焦距f_透镜，

该照明系统还包括位移装置，其用于使透镜阵列相对于该光源阵列沿平行于第一平面的方向移动，以便获得许多定向光束，这些定向光束将光点投射在与该照明系统相隔投影距离d_投影而设置的投影面上，其中d_投影≥10×d_源，并且d_投影≥10×d_平面。

根据本发明的照明系统包括一种新型灯具以及一种相对较薄的照明器，该照明器发射许多定向光束，或者在某些条件下发射相对较小束的光束。透镜阵列在第二平面内的位移影响该光束或这些光束的方向，或者影响该光点的尺寸。

已知的可以将光点重定向的照明系统是相对庞大的系统，并且已知照明系统所发射的光束的方向通过机械地使灯架倾斜来进行控制。可选择的是，发射非常小的光束的聚光灯一般都配备有透镜，但该透镜仅仅用于限制光束形状：为了获得光束的方向的变化，必须将整个照明系统重定向。

发明人已经了解，在第一平面内按照预定的方式排列许多光源，同时在第二平面内按照基本上相同的预定方式排列相关联的透镜阵列，并且使第二平面相对于第一平面移动。通过将透镜阵列设置在与光发射器阵列相隔预定的距离处，每个透镜产生基本上平行的光束，所述平面距离基本上等于透镜的焦距。如果光源基本上位于相关联的透镜的焦点处，那么从该照明系统获得基本上竖直的光点(相对于第一或第二平面垂直)。特殊的光源和特殊的相关联的透镜的每种组合得到的光束在投影面(例如房间的天花板)上投射一个或多个光点。如果透镜阵列相对于光源阵列移动，那么光束将改变方向。在没有使该照明系统重定向或倾斜时，光束方向的变化会导致所述一个或多个光点在投影面上的位移。结果，获得相对较薄的照明系统，该照明系统具有可动的光点而不用使该照明系统本身机械地倾斜。