[发明专利]用于获取目标区域处的预定光分布的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括光源和被适配用于获取目标区域处的预定光分布的光学组件的照明设备，所述光学组件包括衬底和一个或多个光学元件，所述衬底包括在向其施加激活力时能够可控地改变形状的材料。

背景技术

以上提及的种类的照明设备原则上在任何室内或室外类型的照明器中使用，但是特别地在用于室外照明应用的照明器中使用。在照明器的放置方面的灵活性是非常合期望的。例如对于室外照明，城市规划师必然要在相对于地面的固定位置处将照明器安装在柱上以便获取目标区域处的期望的或要求的光分布。因此，设置光分布的可能性受限于在将照明器固定在该位置中之前选取柱上的位置。这进而导致不合期望的混乱的灯柱。放置方面的更多灵活性已经通过从线路悬挂照明器而获得，但是这仍旧因线路的相互交叉而扰乱街道景色。

US-2010/029694 A1描述了一种包括反射电活性聚合物的照明设备，该反射电活性聚合物借助于具有空间变化的电压分布的电压控制布置来激活。由此电活性聚合物的反射表面的形状可以连续适配于给定要求。

这样的照明设备提供针对给定要求的增加的适配性。然而，这样的照明设备具有以下缺陷：只要需要提供目标区域处的期望的或要求的光分布就要求连续施加电压。这进而导致高能量消耗和较不鲁棒的照明设备。

如本文所使用的术语“目标区域”旨在涵盖需要光照的任何室外或室内表面以及作为设定根据本发明的照明设备的一部分而测量其处的光分布、优选为光的角强度分布的任何临时或虚拟区域。作为示例，与室外照明器有关的目标区域可以例如是诸如街道、小巷、自行车道、人行道、步行道和类似的基础设施表面之类的室外表面。

如本文所使用的术语“光学元件”旨在涵盖可用于更改由光源发射的光束的路径的任何光学元件。然而，特别地，术语光学元件旨在涵盖光反射元件、光折射元件、光衍射元件及其组合中的任何一个或多个。

如本文所使用的，术语“第一状态”是指其中光学组件的衬底的材料包括第一静态模量并且能够在经受激活力时改变形状的状态。同样地，如本文所使用的术语“第二状态”是指其中光学组件的衬底的材料包括第二弹性模量并且尺寸稳定的状态。第一和第二状态另外由以下限定：第一静态模量小于第二静态模量。要指出，材料的静态模量一般被计算为材料在静态条件之下的应变和应力之比。

发明内容

本发明的目的是要克服该问题，并且提供一种鲁棒的照明设备，其使得能够通过获取目标区域处的期望的或要求的光分布而同时将能量消耗保持为低的来实现放置方面的更多灵活性。

根据本发明的第一方面，该目的和其它目的利用如最初描述的照明设备来实现，并且其中衬底还包括能够借助于外部刺激而从包括第一静态模量的第一状态切换到包括第二静态模量的第二状态的材料，第一静态模量小于第二静态模量，静态模量被计算为衬底在静态条件之下的应变和应力之比，材料能够在第一状态中可控地改变形状并且在没有向其施加激活力时在第二状态中尺寸稳定。

由此实现了一种照明设备，其中照明设备的光学元件可以在调试期间被设置在某个期望的状态中并且然后固定在该状态中。这为照明设计师给出了不仅在将具有这样的照明设备的许多相同照明器放置成覆盖要照射的区域（例如街道）方面，而且在调试时定制每一个照明器的每一个照明设备的光照轮廓（即目标区域处的光分布）方面的自由。这缓解了某个照明器的位置和被照射的区域之间的强烈联系，因此提供在照明器的放置方面的大灵活性。

另外，不再需要连续工作的激活力，这提供了大幅简化、更加鲁棒且能量高效的照明设备。

在实施例中，激活力是施加到衬底材料的电压。由此提供了具有特别简单的构造的照明设备。

在实施例中，照明设备还包括用于控制光学组件的形状和/或状态的控制器。

由此提供了一种照明设备，其中可以以提供准确调节的受控方式来调节光分布。

在实施例中，照明设备还包括用于测量目标区域处的光分布的传感器。

由此提供了一种照明设备，其中可以监测目标区域处的光分布以确保在目标区域处实现根据给定要求的正确调节。

在实施例中，控制器基于由传感器获取并且提交至控制器的信号来控制光学组件的形状和/或状态。

由此提供了一种照明设备，其中控制器和传感器的优势进行组合以提供特别简单、高效且精确的调节过程。

传感器可以是光电探测器、相机和裸眼中的任何一个或多个。由传感器获取的信号可以通过任何合适的手段提交至控制器，诸如例如通过有线或无线连接自动地提交，或者借助于通过合适接口来输入。