[发明专利]水族箱照明

说明书

一种水族箱照明系统具有一组照明元件（30），每一个照明元件具有射束成形元件（60,70），其用于传送以与法线成低于阈值的角度从照明元件发射的第一光并且用于处理以与法线成高于阈值的角度从照明元件发射的第二光。与传送的光相比，该处理给出了更大量的散射，从而避免了处于陡峭角度的直射光。

技术领域

本发明涉及用于水族箱照明的照明装置。

背景技术

当定向光进入水表面时，所谓焦散图案被投射在底部上。这样的投射图案在光是高度准直的（比如来自太阳或来自窄射束光源的光）时或者在光源非常小（比如LED）时出现。像常规的钨管那样的大漫射源或者间接照明不产生焦散。

在水族箱照明中，LED具有高功效和容易的光谱可调谐性的优点。然而，所得的点状源阵列可能导致水族箱中和周围不安地移动的焦散图案，以及彩色图案和着色的阴影。

尽管焦散图案在某种程度上可以在水族箱内部被欣赏（因为它由水动力学引起），但是光的部分也可以从水族箱中泄漏出来并且在水族箱附近的地面上创建不安的图案。这可以被发现是一种干扰效应。它在光以与垂直的法线成陡峭角度（实际上相对于垂直线高于63度）进入水时发生。此效应在图1中图示，在图1中射束10具有与垂直线成高于63度的陡峭角度，而射束12具有低于63度的较浅角度。

水具有相对低的折射率（典型地n=1.34），并且这意味着处于这些高入射角度的光不受侧壁处的全内反射的影响，而是它可以从水体积中折射出来并且落在地面上。这种已从水族箱的侧面泄漏的光然后可以将不安的焦散图案投射到地面上。

处于较小角度的光12通过在水族箱的侧面处的全内反射而停留在水族箱内。

一种保持所有光在水体积内的解决方案是例如通过在每一个LED上放置准直器，将光限制于相对于垂直方向的射束角度完全在63度内。尽管此定向照明是更高效的，因为更多光停留在水族箱内部，但是它也有一些缺陷。定向照明，特别地具有硬（hard）截止角，在水族箱的背侧上产生作为交替明亮和黑暗的区域可见的所谓扇形，以及对水族箱中的对象的弱光照。特别地，在损失可见形状的细节的情况下，可能导致对象的顶部与底部部分之间的高对比度。而且，均匀照明被认为有益于珊瑚生长，比如生长的速度。来自上方的定向光可以例如导致珊瑚的底部部分的漂白，这在从前面观看水族箱时是可见的。

US8646934公开了一种水族箱照明系统，其中透镜被用来限定来自照明元件的精确角输出。US2012/326610A1公开了一种用于照射栖息地的照明单元。该照明单元包括外壳和光发射器。该光发射器包括：（i）具有单独的光发射器的印刷电路板，以及（ii）包括单独的光导的反射器，其中每一个单独光导围绕对应的光发射器。单独的光导的使用降低了来自单独的光发射器的光相互交叉的水平，允许更均匀的光分布。

因此，存在对一种水族箱照明解决方案的需要，该解决方案是高效的且通用的，例如允许使用LED的实现方式，并且该解决方案给出了对地面上的焦散图案的最小干扰，以及控制水族箱中的焦散图案（例如频率）。在水族箱中还应当避免成扇形或刺目的阴影。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据本公开中提出的照明系统的示例，提供了一种水族箱照明系统，包括：

基层；

安装在基层上的一组照明元件；

与每一个照明元件相关联的射束成形元件，其中该射束成形元件用于传送以与法线成低于阈值的角度从照明元件发射的第一光并且用于处理以与法线成高于阈值的角度从照明元件发射的第二光，该处理导致与传送的第一光相比更大量的散射。

射束成形元件是可以例如围绕或部分围绕每一个照明元件的光学元件，所述照明元件可以是LED或紧密间隔在一起的LED集群。因而，一个射束成形元件可以与多个照明元件相关联。每一个照明元件与射束成形元件相关联，但不必要与专属于该照明元件的射束成形元件相关联。