專利名稱：照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)，包括多個光發(fā)射器、光準(zhǔn)直器和光傳感器。
這種照明系統(tǒng)原本就是已知的。尤其是，它們用作(圖像)顯示設(shè)備的背光，例如電視接收器和監(jiān)視器。這種照明系統(tǒng)特別適用作為非放射性顯示器的背光，例如液晶顯示設(shè)備，也稱為LCD面板，它們用在(便攜)電腦或(無繩)電話中。根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一種應(yīng)用領(lǐng)域是用作用于投射影象或顯示電視節(jié)目、電影、視頻節(jié)目或DVD等的數(shù)字投影儀或所謂卷軸機(jī)中的照明光源。此外，這種照明系統(tǒng)用于普通照明目的，例如聚光燈、塑型燈、探照燈以及例如用在信號、輪廓照明或廣告牌中的大面積直視光發(fā)射面板。在其他應(yīng)用中，由這種照明系統(tǒng)發(fā)出的光被輸入光導(dǎo)件、光纖或其他束狀光學(xué)裝置。
總體上，這種照明系統(tǒng)包括多個光發(fā)射器，例如發(fā)光二極管(LED)。LED可以是不同原色的光源，例如公知的紅色(R)、綠色(G)或藍(lán)色(B)光發(fā)射器。此外，該光發(fā)射器可例如用棕黃色、洋紅色或青色作為原色。這些原色或可直接由發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生，或可由磷光體照射來自發(fā)光二極管芯片的光線產(chǎn)生。后一種情況下，混色或白色光也可能作為原色中的一種。通常，由光發(fā)射器發(fā)出的光在透明元件中混和以獲得光線的均勻分布，同時去除由照明系統(tǒng)所發(fā)光線與特定光發(fā)射器的相關(guān)性。此外，已知采用帶傳感器和一些反饋算法的控制器，從而獲得高的顏色精度和/或光通量精度。
PCT專利申請WO02/01921A描述了一種帶發(fā)光二極管(LED)和LED支撐元件的照明裝置，許多發(fā)光的光像素設(shè)置其上。所述光像素每個都包括發(fā)射波長適合于使來自光像素的光加和混色的多個LED?？刂破魈峁┰贚ED支撐元件上，每個單個光像素的加和混色光的色彩溫度和亮度參數(shù)借助于它可被設(shè)定。該控制器將LED電流分配到色彩溫度和亮度參數(shù)并借助于所分配的LED電流控制光像素中的LED?？刂蒲b置測量至少一個光像素的發(fā)射光的色彩溫度和亮度，比較光像素的色彩溫度和亮度參數(shù)的所測值與預(yù)設(shè)值，根據(jù)色彩溫度和亮度參數(shù)的所測值與預(yù)設(shè)值的差異來調(diào)節(jié)控制，從而來自光像素的發(fā)射光具有預(yù)設(shè)的色彩溫度和亮度參數(shù)。
現(xiàn)有照明系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于對于由照明系統(tǒng)所發(fā)射的光的混色感應(yīng)不是非常精確。
本發(fā)明目的是全部或部分地消除上述不利之處。根據(jù)本發(fā)明，這一目的由一種照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其包括多個光發(fā)射器，用于準(zhǔn)直由光發(fā)射器所發(fā)射光線的光準(zhǔn)直器，基于全內(nèi)反射的光準(zhǔn)直器中的光傳播，位于光準(zhǔn)直器外部的至少一個用于光學(xué)反饋的光傳感器，該光傳感器用于專門在照明系統(tǒng)的光出射窗處通過反射接收由光發(fā)射器所發(fā)射的光。
通過將光傳感器置于光準(zhǔn)直器外部并且通過專門經(jīng)反射測量由光發(fā)射器所發(fā)射的光線，來自多個光發(fā)射器的光的顏色和/或光通量混和以高精度得到感應(yīng)。由光發(fā)射器發(fā)射的直射光擊中光傳感器可以避免。在這種方式下，由某一光發(fā)射器發(fā)射的直射光不決定光傳感器中感應(yīng)到的顏色。根據(jù)本發(fā)明，對由照明系統(tǒng)所發(fā)射的光的混色進(jìn)行精確感應(yīng)的照明系統(tǒng)得以獲得。
照明系統(tǒng)的出射窗或是光準(zhǔn)直器的光出射窗或是照明系統(tǒng)的光出射窗，或是位于照明系統(tǒng)的光準(zhǔn)直器與光出射窗之間的任何可能的另一界面。
此外，通過基于全內(nèi)反射(TIR)在光準(zhǔn)直器中進(jìn)行光傳播，光準(zhǔn)直器部分中的光損失得到大量避免。由根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)發(fā)射的光的分布是大致均勻的。根據(jù)照明系統(tǒng)的尺寸，由照明系統(tǒng)發(fā)射的光大致以空間性以及成角度的方式混和。此外，由照明系統(tǒng)發(fā)射的光被大致準(zhǔn)直(平行)。優(yōu)選地，光準(zhǔn)直器由非氣體的光學(xué)透明介電材料形成。優(yōu)選地，光準(zhǔn)直器由折射率大于或等于1.3的介電材料形成。
優(yōu)選地，光傳感器連接于控制器，后者響應(yīng)于由光傳感器接收的光線來控制光發(fā)射器的電流。如果光傳感器中檢測到的信號偏離與照明系統(tǒng)的理想光輸出相應(yīng)的理想信號，該控制器調(diào)節(jié)光發(fā)射器的輸出以滿足照明系統(tǒng)光輸出的需要。
存在各種控制器進(jìn)行操作的方式。在照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，控制器采用時間分辨檢測。這種配置使得控制器獨(dú)立于環(huán)境光。優(yōu)選地，控制器中的檢測與光發(fā)射器的脈寬驅(qū)動同步。換句話說，控制器結(jié)合在預(yù)定頻段內(nèi)工作的光發(fā)射器驅(qū)動方案采用頻率分辨檢測。將獨(dú)特的頻率分配到各種原色使得色彩分辨光通量檢測無需應(yīng)用濾色器。這種情況下，或采用時間分辨檢測或采用頻率分辨檢測，每種顏色(原色)的通量獨(dú)立于另一種顏色(原色)進(jìn)行測量。
在該照明系統(tǒng)的可選實(shí)施例中，至少兩個傳感器裝有濾色器從而從照明系統(tǒng)發(fā)出的光的色點(diǎn)可被確定并被用于調(diào)節(jié)光的色點(diǎn)。在本實(shí)施例中，從相同顏色由光發(fā)射器發(fā)射并到達(dá)傳感器的光通量部分被均勻化，從而至少帶有相同濾色器的傳感器感應(yīng)來自各個光發(fā)射器的光的基本相同部分。在這種方式下，(每種顏色的)被檢測的信號對應(yīng)于由照明系統(tǒng)發(fā)射的全部光通量(每種顏色)，獨(dú)立于發(fā)射相同顏色光的光發(fā)射器之間的光通量變化。這種方法使得在光發(fā)射器的DC操作情況下色點(diǎn)檢測均勻。作為示例，帶有符合三色曲線(CIE 1931，標(biāo)準(zhǔn)觀測員)的光譜響應(yīng)的三個傳感器可用于確定色點(diǎn)?？蛇x地，帶有其他光譜響應(yīng)度的傳感器可結(jié)合校準(zhǔn)矩陣采用。在那些情況下，在對光的色點(diǎn)定位時僅有單個自由度，即色點(diǎn)的可能定位僅限于色彩空間中的曲線上，帶有不同的適當(dāng)光譜響應(yīng)度的兩個傳感器足以確定光的色點(diǎn)并提供適當(dāng)?shù)姆答佇盘栆詫?shí)現(xiàn)(設(shè)定和維持)所需光輸出特性，關(guān)于色點(diǎn)同樣也關(guān)于總的光通量。可選地，單獨(dú)的傳感器用于通過提供反饋信號設(shè)定和維持光通量，導(dǎo)致對從驅(qū)動器到光發(fā)射器的電流的調(diào)節(jié)。
在根據(jù)本發(fā)明照明系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例中，控制系統(tǒng)將適當(dāng)?shù)碾娏魈峁┑焦獍l(fā)射器，從而從照明系統(tǒng)發(fā)出的光的光學(xué)特性符合于理想的設(shè)置，該控制系統(tǒng)是基于來自至少一個結(jié)合有至少一個熱傳感器的光學(xué)傳感器的輸入信號。在這種方式下，關(guān)于光發(fā)射器的光發(fā)射性質(zhì)的信息可源自光發(fā)射器的溫度。這使得能夠進(jìn)行光譜未分辨通量感應(yīng)的應(yīng)用或帶有光譜響應(yīng)而非符合三色曲線的傳感器(具有濾色器)的應(yīng)用。通過舉例，作為溫度的函數(shù)的發(fā)射自LED的光的光譜移動可用于導(dǎo)出光的峰值波長的實(shí)際位置，而無需通過使用來自溫度傳感器的信號來光學(xué)檢測這一點(diǎn)。由于該溫度傳感器不會直接感應(yīng)光發(fā)射器的活動層的實(shí)際溫度，取而代之的則是僅能在離光產(chǎn)生層一定距離處感應(yīng)其溫度，對這一差異的改正會結(jié)合在該控制系統(tǒng)中。
在又一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，光發(fā)射器的溫度源自于預(yù)定電流下的電壓，該電流是溫度的函數(shù)。在這種方式下，無需獨(dú)立的溫度傳感器并且光發(fā)射器的溫度源自于提供光發(fā)射器的溫度與電特性之間關(guān)系的校準(zhǔn)曲線。這種信息與來自光學(xué)傳感器的信號結(jié)合在一起，以通過反饋和/或前饋控制系統(tǒng)精確設(shè)定和維持照明系統(tǒng)的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于光傳感器定位成與光發(fā)射器大致共面。這種布置簡化了照明系統(tǒng)的設(shè)計。優(yōu)選地，光傳感器位于與光發(fā)射器相同的殼體中。在這種方式下，光傳感器不易接收環(huán)境光。
為了刺激光傳感器的光接收，該照明系統(tǒng)的較佳實(shí)施例特征在于光準(zhǔn)直器的側(cè)壁具有突出部，以將在照明系統(tǒng)的光出射窗處反射的光線導(dǎo)向光傳感器。該突出部把由光發(fā)射器發(fā)射的反射光導(dǎo)向光傳感器。優(yōu)選地，該突出部在光準(zhǔn)直器側(cè)壁的連接處的橫截面被優(yōu)化到使光準(zhǔn)直器中的混色扭曲最小化并將光線充分導(dǎo)向光傳感器。
由照明系統(tǒng)發(fā)射的光線的準(zhǔn)直還可通過提供用于準(zhǔn)直由光發(fā)射器所發(fā)射光線的附加裝置。為此，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例特征在于該光準(zhǔn)直器具有反射器。該反射器進(jìn)一步準(zhǔn)直由照明系統(tǒng)所發(fā)射的光束。
存在各種方式來實(shí)現(xiàn)該反射器。在第一實(shí)施例中，該反射器包括從光準(zhǔn)直器逐漸變寬的錐形。在另一實(shí)施例中，該反射器是多面的，用以進(jìn)一步提高由照明系統(tǒng)發(fā)射的光束的均勻化。而在另一實(shí)施例中，反射器大致根據(jù)復(fù)合式拋物面聚光器(CPC)成形。反射器的實(shí)施例的組合也是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的較佳實(shí)施例特征在于該照明系統(tǒng)包括光成形漫射器，特別是全息漫射器。優(yōu)選地，該照明系統(tǒng)是隨機(jī)的全息漫射器。全息漫射器的主要效果是獲得均勻的、空間性和成角度的顏色和光線分布。借助于全息漫射器的性質(zhì)，全息漫射器的尺寸和光束成形器是如此小，以至于無任何細(xì)節(jié)投影在目標(biāo)物上，因此產(chǎn)生空間性和/或成角度地光滑變化的均勻光束圖案。全息漫射器的第二種作用是導(dǎo)致由照明系統(tǒng)發(fā)射的光束的形狀發(fā)生變化。
本發(fā)明的這些及其他方面將從下述實(shí)施例變得顯而易見并參考它們進(jìn)行闡述。
附圖中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)第一實(shí)施例的剖視圖；圖2是如圖1所示照明系統(tǒng)實(shí)施例的透視圖，并且圖3是根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的可選實(shí)施例的剖視圖。
各圖僅為概略圖解而非按比例繪制。顯然，為了清楚的目的，一些尺寸以嚴(yán)重夸大的形式顯示。各圖中相似的元件盡可能用相同的參考數(shù)字表示。
圖1非常概略地顯示了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的第一實(shí)施例的剖視圖。該照明系統(tǒng)包括多個光發(fā)射器R、G、B，例如是多個發(fā)光二極管(LED)。LED可以是不同原色的光發(fā)射器，例如在圖1中的例子中是公知的紅色R、綠色G、藍(lán)色B光發(fā)射器。優(yōu)選地，該光發(fā)射器包括至少一個第一原色的第一發(fā)光二極管R、至少一個第二原色的第二發(fā)光二極管G、以及至少一個第三原色的第三發(fā)光二極管B，該三種原色彼此不同?？蛇x地，該光發(fā)射器可例如用棕黃色、洋紅色或青色作為原色。這些原色或可直接由發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生，或可由磷光體照射來自發(fā)光二極管芯片的光線產(chǎn)生。后一種情況下，混色或白色光也可能作為原色中的一種?？蛇x地，該照明系統(tǒng)可具有多個僅帶兩種原色的光發(fā)射器，例如白色和黃色光發(fā)射器的組合。
在圖1的例子中，發(fā)光二極管R、G、B安裝在為LED提供電連接的基底5上并充當(dāng)從光發(fā)射器向外傳播和傳輸熱量的導(dǎo)熱體。這種基底例如可為例如金屬芯印刷電路板的絕緣金屬基底、具有用來連接LED的電線和適當(dāng)電極圖案的硅或陶瓷基底、或諸如碳纖維加強(qiáng)金屬基底的復(fù)合材料基底。在圖1的例子中，LED和光傳感器安裝在相同的基底上?？蛇x地，LED和光傳感器安裝在不同的但是基本共面的基底上。
通常，發(fā)光二極管具有較高的光源亮度。優(yōu)選地，每個LED在額定功率和室溫下驅(qū)動時具有至少25毫瓦的輻射功率輸出。具有這種高輸出的LED也被稱為LED動力組。這種高效率、高輸出LED的使用具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，在理想的較高光輸出情況下LED的數(shù)目可相對較小。這對要制造的照明系統(tǒng)的緊湊性和效率有著正面的影響。如果LED動力組安裝在這樣的(金屬芯)印刷電路板5上，由LED產(chǎn)生的熱量可通過熱傳導(dǎo)作用由PCB容易地消散。
在該照明系統(tǒng)的較佳實(shí)施例中，(金屬芯)印刷電路板5通過熱傳導(dǎo)關(guān)系與照明系統(tǒng)的殼體15相接觸。殼體15擔(dān)當(dāng)光發(fā)射器R、G、B的散熱片。優(yōu)選地，所謂裸電LED芯片安裝在基底上，例如絕緣金屬基底、硅基底、陶瓷或合成物基底?；滋峁┑叫酒碾姎膺B接并擔(dān)當(dāng)將熱量傳遞到換熱器的良好傳熱部。
圖1所示照明系統(tǒng)的實(shí)施例繞縱軸25旋轉(zhuǎn)對稱并包括用于準(zhǔn)直由光發(fā)射器R、G、B所發(fā)射光線的光準(zhǔn)直器1。光準(zhǔn)直器1中的光傳播是基于朝向光準(zhǔn)直器1的光出射窗4的全內(nèi)反射(TIR)進(jìn)行的。優(yōu)選地，光準(zhǔn)直器1由非氣體的光學(xué)透明介電材料形成。優(yōu)選地，光準(zhǔn)直器1由折射率大于或等于1.3的介電材料形成。優(yōu)選地，每個光發(fā)射器R、G、B與光準(zhǔn)直器1光學(xué)接觸，從而減少照明系統(tǒng)中的光損失。
如圖1所示照明系統(tǒng)的實(shí)施例還包括位于光準(zhǔn)直器1外部的、用于光學(xué)反饋的光傳感器8。光傳感器8用于接收由光發(fā)射器R、G、B專門通過反射在光準(zhǔn)直器1的光出射窗4處發(fā)射的光。圖1中的箭頭顯示了由一個光發(fā)射器發(fā)射的光束，其一部分穿過光準(zhǔn)直器1的光出射窗4傳送，一部分在光出射窗4處反射。當(dāng)反射光再一次擊中準(zhǔn)直器1的(曲線)側(cè)壁時，光準(zhǔn)直器與空氣之間界面處的一部分(菲涅耳)反射超出全內(nèi)反射(TIR)之外。反射光在光準(zhǔn)直器1的側(cè)壁處耦合到光準(zhǔn)直器1外面并到達(dá)光傳感器8。
在圖1的例子中，光傳感器8位于殼體1中并且安裝在印刷電路板5上。這樣簡化了照明系統(tǒng)的裝配。此外，光傳感器大致與光發(fā)射器R、G、B共面地設(shè)置。通過將光傳感器8放在光準(zhǔn)直器1的外部并通過測量由光發(fā)射器R、G、B專門通過反射發(fā)出的光，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)中的光的混色以高精度獲得。由光發(fā)射器R、G、B發(fā)射的擊中光傳感器8的直射光得以避免。在這種方式下，由某一光發(fā)射器發(fā)射的直射光不決定光傳感器8中的色彩感應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，能進(jìn)行由照明系統(tǒng)所發(fā)射光的精確混色感應(yīng)的照明系統(tǒng)得以獲得。
光傳感器8連接于用來響應(yīng)于由光傳感器8接收到的光線對光發(fā)射器(R，G，B)的電流進(jìn)行控制的控制器(未顯示在圖1中)。光傳感器8或光電二極管緊挨TIR準(zhǔn)直器1放置，以檢測由LED發(fā)射的光通量。優(yōu)選地，采用時間分辨檢測，它與LED芯片的脈寬調(diào)制驅(qū)動同步。這在帶有多種原色的照明系統(tǒng)情況下特別有用，使得每種原色的通量測量逐一、獨(dú)立進(jìn)行。
優(yōu)選地，光傳感器8的讀取與LED芯片的驅(qū)動器同步使得該測量對環(huán)境光不敏感。在照明系統(tǒng)的輸出長時間穩(wěn)定于恒定水平和色點(diǎn)的情況下，光傳感器8的信號或可連續(xù)讀取或在(相當(dāng)長)的時段內(nèi)讀取。對于這些測量，驅(qū)動器可用于在測量時間內(nèi)改變其方案，而不會對照明系統(tǒng)的輸出造成明顯改變。
控制器可用各種方式檢測和影響穿過光發(fā)射器的電流。在一個實(shí)施例中，控制器結(jié)合在預(yù)定頻段內(nèi)工作的光發(fā)射器R、G、B的驅(qū)動方案采用頻率分辨檢測。在可選的實(shí)施例中，該照明系統(tǒng)包括至少兩個具有濾色器的傳感器，用于確定由照明系統(tǒng)發(fā)射的光的色點(diǎn)，該控制器影響由照明系統(tǒng)發(fā)射的光的色點(diǎn)。
優(yōu)選地，照明系統(tǒng)還具有位于光發(fā)射器附近的熱傳感器(未顯示在圖1中)，該控制器響應(yīng)于從熱傳感器接收的信號來控制光發(fā)射器R、G、B的電流。在這種方式下，控制系統(tǒng)將適當(dāng)?shù)碾娏魈峁┑焦獍l(fā)射器，從而從照明系統(tǒng)發(fā)出的光的光學(xué)特性符合于理想的設(shè)置，該控制基于來自至少一個結(jié)合有至少一個熱傳感器的光學(xué)傳感器的輸入信號進(jìn)行?？蛇x地，光發(fā)射器的溫度源自于預(yù)定電流下的電壓，該電流是溫度的函數(shù)。在這種方式下，無需獨(dú)立的溫度傳感器并且光發(fā)射器的溫度源自于提供光發(fā)射器的溫度與電特性之間關(guān)系的校準(zhǔn)曲線。優(yōu)選地，這種信息與來自光學(xué)傳感器的信號結(jié)合在一起，以借助于反饋和/或前饋控制系統(tǒng)精確設(shè)定和維持照明系統(tǒng)的輸出。
如圖1所示照明系統(tǒng)的實(shí)施例還包括反射器12。該反射器還準(zhǔn)直由照明系統(tǒng)發(fā)射的光束(見圖1中的箭頭)。在圖1所示的實(shí)施例中，該反射器12是多面的，用以進(jìn)一步成形并用于進(jìn)一步提高由照明系統(tǒng)發(fā)射的光束的均勻化。在另一可選實(shí)施例中，反射器大致根據(jù)復(fù)合式拋物面聚光器(CPC)成形。在可選實(shí)施例中，光準(zhǔn)直器的形狀類似于但不完全是復(fù)合式拋物面聚光器的形狀。
照明系統(tǒng)可為聚光燈模塊或探照燈模塊，其中TIR準(zhǔn)直器至少部分為多面的并或多或少旋轉(zhuǎn)對稱；也可為線性光源，其中TIR準(zhǔn)直器是線性結(jié)構(gòu)。線性光源的例子如圖2所示，圖2概略顯示了圖1所示照明系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。圖2中的照明系統(tǒng)包括多個光發(fā)射器R、G、B，準(zhǔn)直器1，光傳感器8以及反射器12。僅有三個光發(fā)射器顯示在圖2中，當(dāng)然也可能有多種原色的光發(fā)射器。此外，多個光傳感器8可提供在照明系統(tǒng)中。特別是，存在一個或多個光發(fā)射器的線性矩陣和一個或多個光傳感器的線性矩陣。
圖3概略顯示了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的可選實(shí)施例的剖視圖。在實(shí)施例中，光準(zhǔn)直器1的側(cè)壁35具有突出部9，用于將在光準(zhǔn)直器1的光出射窗4處反射的光導(dǎo)向光傳感器8。這一突出部9用作從準(zhǔn)直器1的側(cè)壁35到光傳感器8的(狹窄)(圓形)光導(dǎo)桿。該突出部9有效地將反射光導(dǎo)向光傳感器8。突出部在光準(zhǔn)直器側(cè)壁的連接處的橫截面最好被優(yōu)化到使光準(zhǔn)直器1中的混色扭曲最小化并將光線充分導(dǎo)向光傳感器8。
在使用前透鏡或透明/半透明前罩板情況下，例如在反射器12的出射窗23的位置，在這種前罩板處反射的光線也可用于進(jìn)行光傳感器8中的通量檢測。在這種情況下，抗反射覆層可提供在準(zhǔn)直器上，以減少光損耗而不影響通量的測量。根據(jù)本發(fā)明，光線可在位于照明系統(tǒng)的光準(zhǔn)直器與光出射窗之間的任何可能界面處被反射。適當(dāng)?shù)姆瓷涿胬缈梢允枪鉁?zhǔn)直器1的光出射窗4或反射器12的光出射窗23。
照明系統(tǒng)的較佳實(shí)施例包括紋理折射光傳播器，例如微透鏡陣列，該紋理光傳播器提供在反射器12的光出射窗23處。
在圖3的例子中，反射器12包括照明系統(tǒng)的附加散熱片功能。此外，圖3中的反射器12具有(鏡面)反射覆層22。
在圖3的例子中，照明系統(tǒng)還包括全息漫射器17。優(yōu)選地，該照明系統(tǒng)是隨機(jī)的全息漫射器。全息漫射器的主要效果是獲得大致均勻的、空間性和成角度的顏色和光線分布。在可選的實(shí)施例中，全息漫射器17提供在反射器12的出射窗23處。
應(yīng)當(dāng)注意到，上述實(shí)施例是圖解性的而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠設(shè)計出許多替換實(shí)施例而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，任何置于括號內(nèi)的參考標(biāo)記不應(yīng)看作對權(quán)利要求的限制。動詞″包括″及其動詞變化的使用不排除權(quán)利要求中所列那些元件或步驟之外的元件或步驟的存在。元件前的冠詞″一″或″一個″不排除多個這種元件的存在。本發(fā)明可借助于包括幾個不同元件在內(nèi)的硬件并借助于適當(dāng)?shù)某炭赜嬎銠C(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了幾種裝置的裝置權(quán)利要求中，這樣幾種裝置可由同一種硬件物品具體實(shí)現(xiàn)。特定手段在互不相同的從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述的事實(shí)并非指這些手段的組合不能用于獲益。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括多個光發(fā)射器(R，G，B)，用于準(zhǔn)直由光反射器(R，G，B)所發(fā)射的光的光準(zhǔn)直器(1)，基于全內(nèi)反射進(jìn)行的光準(zhǔn)直器(1)中的光傳播，位于光準(zhǔn)直器(1)外部用于光學(xué)反饋的至少一個光傳感器(8)，該光傳感器(8)用于接收由光發(fā)射器(R，G，B)專門經(jīng)反射在照明系統(tǒng)的光出射窗(4，23)處所發(fā)射的光。
2.如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中光傳感器(8)與光發(fā)射器(R，G，B)大致共面地放置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光準(zhǔn)直器(1)的側(cè)壁(5)具有用于將在光準(zhǔn)直器(1)的光出射窗(4)處反射的光導(dǎo)向光傳感器(8)的突出部(9)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光傳感器(8)連接于控制器，該控制器響應(yīng)于由光傳感器(8)接收的光來控制光發(fā)射器(R，G，B)的電流。
5.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中控制器采用時間分辨檢測。
6.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中控制器中的檢測與光發(fā)射器(R，G，B)的脈寬驅(qū)動同步。
7.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中控制器結(jié)合在預(yù)定頻段內(nèi)工作的光發(fā)射器(R，G，B)的驅(qū)動方案采用頻率分辨檢測。
8.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中該照明系統(tǒng)包括至少兩個具有濾色器的傳感器，用于確定由照明系統(tǒng)發(fā)射的光的色點(diǎn)，該控制器影響由照明系統(tǒng)發(fā)射的光的色點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中該照明系統(tǒng)還包括熱傳感器，該控制器響應(yīng)于從熱傳感器接收的信息來控制光發(fā)射器(R，G，B)的電流。
10.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光準(zhǔn)直器(1)由折射率大于或等于1.3的介電材料形成。
11.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中該照明系統(tǒng)包括全息漫射器(17)，該全息漫射器(17)提供在光準(zhǔn)直器(1)的光出射窗(4)處。
12.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光準(zhǔn)直器(1)具有反射器(12)。
13.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中反射器(12)是多面的或者大致根據(jù)復(fù)合式拋物面聚光器成形。
14.如權(quán)利要求10所述的照明系統(tǒng)，其中該照明系統(tǒng)包括全息漫射器(17)，該全息漫射器(17)提供在反射器(12)的光出射窗(23)處。
15.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光發(fā)射器包括至少一個第一原色的第一發(fā)光二極管(R)和至少一個第二原色的第二發(fā)光二極管(G)，該第一和第二原色彼此不同。
16.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中光發(fā)射器包括至少一個第一原色的第一發(fā)光二極管(R)、至少一個第二原色的第二發(fā)光二極管(G)、以及至少一個第三原色的第三發(fā)光二極管(B)，這三種原色彼此不同。
17.如權(quán)利要求12所述的照明系統(tǒng)，其中當(dāng)在額定功率和室溫下驅(qū)動時，每個發(fā)光二極管(R，G，B)具有至少25毫瓦的發(fā)射功率輸出。
全文摘要
照明系統(tǒng)具有多個光發(fā)射器(R，G，B)和用于準(zhǔn)直由光發(fā)射器所發(fā)光線的光準(zhǔn)直器(1)。光準(zhǔn)直器中的光傳播基于朝向光準(zhǔn)直器的光出射窗(4)的全內(nèi)反射(TIR)進(jìn)行。至少一個用于光學(xué)反饋的光傳感器(8)位于光準(zhǔn)直器的外面并且用于接收由光發(fā)射器在光準(zhǔn)直器的光出射窗處專門經(jīng)反射所發(fā)射的光。優(yōu)選地，光傳感器定位成與光發(fā)射器大致共面。優(yōu)選地，光準(zhǔn)直器的側(cè)壁(35)具有突出部(9)，用于將在光準(zhǔn)直器的光出射窗處反射的光導(dǎo)向光傳感器。優(yōu)選地，該照明系統(tǒng)具有反射器(12)。優(yōu)選地，該照明系統(tǒng)包括全息漫射器(17)。對由該照明系統(tǒng)發(fā)出的光的混色的精確感應(yīng)得以獲得。
文檔編號H01L33/00GK101027794SQ200580032526
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者C·G·A·霍倫, J·P·M·安森斯, E·范利爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司