[实用新型]用于获得日光外观的光学元件、光照系统和灯具

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于营造日光外观的光学元件。 

背景技术

公开的专利申请US2008/0273323A1公开了一种特定的灯具设计，其发出的光令使用者感受为愉悦光。灯具包括主光源和额外光源。额外光源发射不同于主光源颜色分布的颜色分布的光。主光源和额外光源的光在通过灯具的主光出射窗口发射之前混合。另外，由额外光源发射的光的一部分引导至灯具的侧部或后部以通过灯具的侧部或后部的额外光出射窗口发射。这种灯具提供通过主光出射窗口发射白光且也经由额外光出射窗口发射不同颜色的光(例如蓝光)的机会。 

根据所引用的专利申请的灯具具有复杂结构且需要：相对大量的光学元件，诸如至少两个光源，其中每个光源发射不同颜色分布的光；用于混合两个光源的光的装置；以及光引导结构，其用于将额外光源的光引导至额外光出射窗口。因此，用于营造迷人的光发射的已知灯具相当昂贵。 

发明内容

本实用新型的目的在于，提供用于营造日光外观的更有成本效益的光学元件。 

本实用新型的第一方面提供一种用于光源前方以获得天窗外观的光学元件，所述光学元件包括光透射单元，所述光透射单元包括：光透射通道，其用于使得由所述光源发射的光的一部分准直，光输入窗口，其在所述光透射通道的第一侧以从所述光源接收光；光出射窗口，其用于发射具有天窗外观的光，所述光出射窗口的至少一部分布置于与所述第一侧相对的所述光透射通道的第二侧；以及插置于所述光输入窗口与所述光出射窗口的部分之间的壁，所述壁封闭所述光透射通道，所述壁的至少一部分在预定光谱范围内为反射性的和/或透射性的以获得相对于所述光出射窗口的部分的法线成相对较大光发射角的蓝光发射。本实用新型的第二方面提供一种光照系统，其包括光源和上述光学元件，其中所述光源被配置成朝向所述光学元件的所述光透射单元的所述光输入窗口发射光。本实用新型的第三方面提供一种灯具，其包括上述光学元件或上述光照系统。 

根据本实用新型的第一方面，用于光源前方以获得天窗外观（skylight appearance）的光学元件包括光透射单元。光透射单元包括光透射通道、光输入窗口、光出射窗口和壁。光透射通道使得由光源发射的光的一部分准直。光输入窗口布置于光透射通道的第一侧且从光源接收光。光出射窗口发射具有天窗外观的光，光出射窗口的至少一部分布置于与第一侧相对的光透射通道的第二侧。壁插置于光输入窗口与光出射窗口的部分之间。壁封闭光透射通道。壁的至少一部分在预定光谱范围内为反射性的和/或透射性的以获得相对于光出射窗口的部分的法线成相对较大光发射角的蓝光发射。 

已经广泛认识到日光对于生物体的重要性。例如日光影响到人的安康、体格和精神健康和/或生产能力。在建筑物内，不是总能在建筑物的每个空间中提供日光且在这些空间中广泛使用人造日光光源。已知的人造日光光源主要强调光强度、色温和/或色点（color point）、颜色分布且模拟日/夜节奏的慢动态性这样的参数。本发明者领悟到日光的其它特征是重要的。日光包括直接阳光，其基本上为在单个光发射角接收的白光，且日光包括在多个光发射角的更发蓝的（bluish）光。根据本实用新型的光学元件生成根据此特征的日光外观。 

经由光输入窗口接收的光至少部分地通过光透射通道朝向光出射窗口而不撞击到壁上。相比于由光源发射的光分布，通过光学元件透射而不撞击到壁的该部分的分布具有相对于光输入窗口的法线的相对较小的光发射角。光源光的此部分变成准直光束。准直光束具有该光源光谱的光，且与光源发射的原始光相比，仅角形光发射分布（angular light emission distribution）的角度改变。