[发明专利]包含光发射器/准直器对组阵列的人工照明装置

说明书

包含光发射器/准直器对组阵列的人工照明装置，用于产生类似于来自太阳和天空照射的自然光，包括：直射光源(12)，配置成产生沿直射光方向(32)的直射光，直射光源包括由第一发光装置(14;60)和准直器(16;64)组成的多个对组，准直器配置成使第一发光装置发射的光沿直射光方向(32)准直；漫射光发生器(10)，配置为产生漫射光(35)。直射光源和漫射光发生器协同工作以便形成外部光，外部光包括沿直射光方向在低发散度锥体内传播的第一光分量和沿低发散度锥体外部的方向传播的第二光分量，其中第一光分量的相关色温比第二光分量的相关色温要低，使得观察者看到由模拟天空的蓝色背景包围且对应于太阳的光斑(40)。

本申请为申请号201380070311.9的中国发明专利申请的分案申请，原申请的申请日为2013年11月14日，国际申请号为PCT/EP2013/073893，发明名称为“包含光发射器/准直器对组阵列的人工照明装置”。

技术领域

本发明涉及能够给人以太阳和天空自然光感觉的人工照明装置。

背景技术

更确切地说，对于来自天空和太阳的自然光的感知与照明装置照亮周围环境的能力以及直接观察时该装置本身的外观都有关，照明装置照亮周围环境的效果与天空和太阳透过位于同一位置的孔穴(即窗户)照射同一房间的效果非常类似，而该照明装置本身的外观则产生了天空的无限深度视觉外观以及太阳光源的无穷远位置。

因此，本发明的实施例所要实现的目的可以分成两个主要的类别，涉及：

由人工照明装置发出的光所实现的环境照明；

该照明装置本身的视觉外观。

对于获得天空和太阳自然光感觉的环境照明的要求，可以参考由同一申请人提交的WO 2009/156347 A1中所描述的人工照明装置。这些人工照明装置当中的一种如图25所示。其包括一个宽波段的点状光源902和位于相距该光源902一定距离的瑞利散射面板906。面板906将光源902发出的光线分离成透射成分907和漫射成分905，其中透射成分907的相关色温(Correlated Color Temperature，CCT)比光源902的CCT要低，而漫射成分905的CCT则更高，这种CCT的差异是由于散射效率随着要处理的瑞利区域(Rayleigh regime)的波长的四次方的减小而提高。

只要光源902小于相比于面板906，则直射光907能够投射物体的阴影，其在面板906所形成的漫射冷光下是偏蓝的。更确切地说，半影角是由光源902的尺寸与光源到物体的距离之间的比值所得出的。值得注意的是，在实际安装中，可以容易地使得该角度接近于真实太阳的角度(0.5°)。此外，观察者通过该面板观察该光源时，会感觉它为一个低CCT的光斑，其周围由高CCT的发光背景所环绕，正如他/她观察太阳和天空所看到的一样。

然而，半影角虽然小，形成直射光分量的光线907显然不是平行的，如光来自于太阳的自然光照，因为它们从单一光源发散。值得注意的是，这种情况妨碍物体阴影具有平行的取向，正如在自然阳光下所发生的那样。事实上每个物体在被照明平面上投射的阴影均朝向光源902在该被照明平面上的投影。例如，当光源902被定位在穿过漫射器906中心的被照明平面(例如地面或墙)的法线上时，具有垂直于所述平面的轴线的细长的物体的阴影朝向被照明场景的中心，这与自然界所发生的情况相反。因此，这种情况妨碍了这些照明装置如实地再现自然光照射环境的视觉特征。