本發(fā)明總體上涉及一種照明器。更確切地說，本發(fā)明涉及一種具有用于影響來自照明器的光輸出的光出射窗的照明器。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中有許多照明布置(諸如燈、照明器等)，其包括一個或多個特征以用于影響來自這些照明布置的光輸出。應當理解，照明舒適性是任何照明裝置或照明器的重要質(zhì)量方面。為了避免不適眩光，希望照明器的亮度保持低于給定的極限或閾值。這可能意味著光強度應當在某些方向上保持相對低，然而，這可能具有一種或多種負面影響，例如光束成形部件的成本增加、降低的效率和/或需要更多數(shù)量的照明器以均勻地照明相同區(qū)域?；蛘撸绻档偷陌l(fā)光強度并非選項，則可以使發(fā)光面積相對較大。然而，這種替代方案還可與一個或多個負面后果相關(guān)聯(lián)，例如，在照明器的材料使用和/或運輸方面成本的增加。

2、因此，本發(fā)明的目的是提供一種照明布置，其能夠減少來自照明布置的不適眩光，而不降低其在操作期間的平均亮度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、令人感興趣的是，克服當前照明布置的至少一些缺陷或缺點，以便提供一種具有改進的光輸出的照明布置，該改進的光輸出具有減少的不適眩光，同時在操作期間保持平均亮度。

2、通過提供具有獨立權(quán)利要求中的特征的照明器來實現(xiàn)該目的和其他目的。在從屬權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實施例。

3、因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種照明器，該照明器包括被布置成用于發(fā)射光源光的至少一個光源以及光出射窗，其中該光源光被布置成通過該光出射窗離開該照明器以作為照明器光。該光出射窗被配置成用于影響或改變該光源光的亮度l，以便生成作為從該光出射窗的中心至該光出射窗的周邊所限定的該光出射窗的長度尺寸x的函數(shù)的該照明器光的亮度lp的分布。亮度lp的分布至少包括：長度尺寸x的第一區(qū)間x1，第一區(qū)間x1包括具有第一梯度g1的亮度lp的階躍函數(shù)s(x)，g1＝dlp/dx；長度尺寸x的第二區(qū)間x2，該第二區(qū)間x2與該第一區(qū)間x1相鄰地布置，其中，該第二區(qū)間x2包括亮度lp的函數(shù)f(x)，該亮度lp的函數(shù)f(x)具有第二梯度g2，g2＝dlp/dx；以及長度尺寸x的第三區(qū)間x3，該第三區(qū)間x3與第一區(qū)間x1和第二區(qū)間x2中的一個相鄰地布置，該第三區(qū)間x3包括該亮度lp的標稱水平ln(x)，該亮度lp的標稱水平ln(x)具有第三梯度g3，g3＝dlp/dx，其中滿足以下關(guān)系式中的一個：sgn(g1)＝-1,sgn(g2)＝+1，以及|g1|>g2>|g3|；以及sgn(g1)＝+1,sgn(g2)＝-1,以及g1>|g2|>|g3|。

4、因此，本發(fā)明基于照明器的構(gòu)思，該照明器經(jīng)由其光出射窗能夠提供具有邊緣圖案的亮度，使得光出射窗的一個或多個部分可看起來更亮，而光出射窗的一個或多個部分可看起來更暗。這種效果也被稱為或稱作craik-o’brien-cornsweet?illusion(下文稱為康斯維特錯覺)。通過本發(fā)明的照明器的特征，可在照明器的操作期間提供減少的整體眩光。例如，當亮度lp的分布在從光出射窗的中心到光出射窗的周邊的方向上包括亮度l從第一亮度l1經(jīng)由亮度的階躍函數(shù)s(x)(亮度的階躍函數(shù)s(x)包括最大階躍亮度lsmax和最小階躍亮度lsmin中的至少一個)變化到第二亮度l2時，滿足以上給出的條件的這種邊緣模式致使康斯維特錯覺發(fā)生，其中l(wèi)1、l2>lsmin并且l1、l2＜lsmax。優(yōu)選地，l1>l2，即，光出射窗的中心具有比光出射窗的周邊更高的亮度，這優(yōu)選地適用于戶外照明器(如用于路燈照明的照明器)的情況。因此，階躍函數(shù)s(x)可以包括亮度的階躍變化，該亮度的階躍變化包括亮度的最大值和/或最小值。在亮度的階躍函數(shù)s(x)包括最大階躍亮度lsmax、以及最小階躍亮度lsmin的情況下，亮度l的分布包括亮度l1、l2、lsmin以及l(fā)smax的序列，該序列從光出射窗的中心到周邊為l1-lsmin-lsmax-l2或l1-lsmax-lsmin-l2，其中l(wèi)smax>l1、l2>lsmin。優(yōu)選地，1.4*lsmin>l1、l2>1.2*lsmin，并且1.2*l1、l2＜lsmax＜1.4*l1、l2。亮度通常以cd/m2表示。此外，優(yōu)選地，所述階躍函數(shù)s(x)具有在約0.5°至約10°的范圍內(nèi)的分布寬度，該分布寬度由處在給定距離的觀察者所看到的該分布的角度范圍來限定。

5、本發(fā)明的有利之處在于，該照明器可以抑制眩光，同時可以保持來自該照明器的照明器光的光強度。換言之，盡管現(xiàn)有技術(shù)的布置可能需要降低發(fā)光強度以便減少眩光，這可能導致光束成形部件的成本增加、效率降低和/或需要更多數(shù)量的照明器以均勻地照明相同區(qū)域，本發(fā)明的照明器實現(xiàn)了與成本和/或照明特性相關(guān)的效率。

6、本發(fā)明進一步的優(yōu)點在于，照明器提供了方便的布置以減少了眩光。例如，由于現(xiàn)有技術(shù)的布置可能需要增加發(fā)光面積以便試圖避免眩光，這可能導致照明器的材料使用和/或運輸成本增加。相反，本發(fā)明的照明器提供關(guān)于尺寸、成本和/或操作的方便性。

7、本發(fā)明的照明器包括被布置成發(fā)射光源光的至少一個光源?！罢彰髌鳌痹诖耸侵富旧先魏握彰髌?、照明布置、照明裝置等。光源可以是基本上任何光源，諸如一個或多個發(fā)光二極管led。該照明器包括光出射窗，其中，該光源光被布置成通過該光出射窗離開該照明器以作為照明器光。該光出射窗被配置成用于影響或改變該光源光的亮度l，以用于生成作為該光出射窗的長度尺寸x的函數(shù)的該照明器光的亮度lp的分布，該長度尺寸被限定為從該光出射窗的中心至該光出射窗的周邊，例如，在圓形光出射窗的情況下，該光出射窗的長度尺寸x為該光出射窗的半徑。換言之，該光出射窗被布置或被配置成用于影響或影響光源光，以便生成作為該光出射窗的半徑的函數(shù)的該照明器光的亮度lp的分布、配布或函數(shù)。換言之，照明器的光出射窗被配置為將光源光的亮度l映射到(二維)亮度分布lp。亮度lp的分布至少包括長度尺寸x的第一區(qū)間x1，第一區(qū)間x1包括亮度lp的階躍函數(shù)s(x)，該亮度lp的階躍函數(shù)s(x)具有第一梯度g1，g1＝dlp/dx。術(shù)語“階躍函數(shù)s(x)”在此是指長度尺寸x的函數(shù)，其表示(非常)驟然的增大或減小。因此，第一梯度g1＝dlp/dx相當(或非常)高(如果為正的話)或相當(或非常)低(如果為負的話)。應注意，(非常)驟然的增加/減少對于距照明器一段距離(例如，對于室內(nèi)照明而言為2-6m并且對于街道照明而言為10-30m)的觀察者來說可能是不可見的。亮度lp的分布還包括與第一區(qū)間x1相鄰布置的長度尺寸x的第二區(qū)間x2，其中第二區(qū)間x2包括具有第二梯度g2＝dlp/dx的亮度lp的函數(shù)f(x)?！跋噜彶贾谩痹谶@里是指長度尺寸x的第二區(qū)間x2可以緊鄰第一區(qū)間x1布置或設置，或者可替換地，布置在第一區(qū)間x1的附近。亮度lp的分布還包括與第一區(qū)間x1和第二區(qū)間x2中的一個相鄰布置的長度尺寸x的第三區(qū)間x3，該第三區(qū)間包括具有第三梯度g3＝dlp/dx的亮度lp的標稱水平ln(x)。將理解的是，亮度lp的標稱水平ln(x)優(yōu)選地是恒定的，并且第三梯度g3＝dlp/dx相應地(非常)很小，如為零或幾乎為零?！跋噜彽夭贾谩痹谶@里是指長度尺寸x的第三區(qū)間x3可以緊鄰第一區(qū)間x1或第二區(qū)間x2布置或設置，或者可替換地，布置在第一區(qū)間x1或第二區(qū)間x2的附近。滿足以下關(guān)系式中的一個：sgn(g1)＝-1,sgn(g2)＝+1,以及|g1|>g2>|g3|；以及sgn(g1)＝+1,sgn(g2)＝＝-1,以及g1>|g2|>|g3|?！皊gn”在此是指數(shù)學運算符“符號”，其可以是正的(+1)或負的(-1)。因此，滿足sgn(g1)＝-1,sgn(g2)＝+1,以及|g1|>g2>|g3|，或者滿足sgn(g1)＝+1,sgn(g2)＝＝-1,以及g1>|g2|>|g3|。研究已經(jīng)顯示，亮度lp的優(yōu)選分布對于第二區(qū)間x2而言是凹的，這意味著在接近第一區(qū)間x1的第二區(qū)間x2處的相對陡峭的梯度，以及接近第三區(qū)間x3的(非常)小的、或幾乎為零的梯度。

8、根據(jù)本發(fā)明的實施例，該光出射窗可以包括被配置成用于影響或改變該光源光的亮度l的圖案。術(shù)語“圖案”在此是指由基本上任何適合的材料(例如涂料)和/或技術(shù)(例如，蝕刻)實現(xiàn)和/或提供的光出射窗的圖案。因此，該圖案影響和/或支配來自光源的光源光，以便實現(xiàn)對光源光的亮度l的影響，并且用于生成照明器光的亮度lp的分布。本實施例的優(yōu)點在于，就亮度l的光出射窗對光源光的影響而言，光出射窗的圖案的設置是方便的。本實施例進一步的優(yōu)點在于，該光出射窗可以被包括另一圖案的另一光出射窗替換，以用于該照明器的定制操作。

9、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述圖案由所述光出射窗沿其長度尺寸x的可變的光透射率的配布來限定。術(shù)語“可變的光透射率”在此是指該圖案被布置或配置成在該光出射窗的沿其長度尺寸x的至少第一位置或區(qū)段處提供至少第一光透射率，并且在該光出射窗的沿其長度尺寸x的至少第二位置或區(qū)段處提供至少第二光透射率，其中，該第一光透射率不同于該第二光透射率。本實施例是有利的，因為圖案的可變的光透射率的特性可以有助于使由照明器所生成的照明器光的亮度lp形成更加所希望的和/或定制化的分布。

10、根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖案可以由光出射窗沿其長度尺寸x的可變的紋理的配布來限定。術(shù)語“紋理”在此是指圖案的表面特性。此外，術(shù)語“可變的紋理”，在此是指該圖案在該光出射窗沿其長度尺寸x的第一位置或區(qū)段處具有至少第一紋理，并且在該光出射窗的沿其長度尺寸x的至少第二位置或區(qū)段處具有至少第二紋理，其中，該第一紋理不同于該第二紋理。本實施例是有利的，因為圖案的可變的紋理的特性可以有助于使由照明器生成的照明器光的亮度lp形成更加所希望的和/或定制化的分布。

11、根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖案可由光出射窗的具有相應反射率ri的至少兩個部分pi限定。因此，圖案可由光出射窗的具有第一反射率r1的至少第一部分p1和光出射窗的具有第一反射率r2的至少第二部分p2來限定，其中r1≠r2。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，光出射窗可以包括蓋元件和包括圖案的箔中的至少一個。因此，該光出射窗可以包括蓋元件和/或包括圖案的箔，該圖案被配置成用于影響/修改光源光的亮度l。本實施例的優(yōu)點在于，所述圖案可以方便地設置在所述光出射窗上。本實施例進一步的優(yōu)點在于，可以通過替換蓋元件和/或具有另一圖案的箔來更換圖案，從而產(chǎn)生與照明器的定制化操作有關(guān)的更通用的照明器。

13、根據(jù)本發(fā)明的實施例，函數(shù)f(x)包括指數(shù)函數(shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和線性函數(shù)中的至少一個。因此，函數(shù)f(x)可包括指數(shù)函數(shù)、正弦函數(shù)/余弦函數(shù)和線性函數(shù)的任何組合。應當理解，許多替代函數(shù)和/或函數(shù)的組合將是可行的。本實施例的優(yōu)點在于，函數(shù)f(x)是單調(diào)的(即.沒有梯度的符號變化)和平滑的，并且其中，函數(shù)f(x)優(yōu)選地在至第一區(qū)間x1的過渡處具有驟變的彎折，并且具有至第三區(qū)間x3的平滑過渡。

14、根據(jù)本發(fā)明的實施例，該光出射窗可以包括光學元件，該光學元件被配置成用于經(jīng)由所述光的光束成形來影響/修改光源光和/或照明器光的亮度l。術(shù)語“光學元件”在此是指基本上任何被布置成或被配置成經(jīng)由所述光的光束成形來影響和/或支配光源光和/或照明器光的亮度l的元件。

15、根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中，與光出射窗的長度尺寸x的方向dr相關(guān)聯(lián)，所述長度尺寸x的方向dr被限定為從光出射窗的中心到光出射窗的周邊，滿足sgn(g1)＝-1，sgn(g2)＝+1，并且|g1|>g2>|g3|，并且其中，該光出射窗的圍繞其中心限定的第一部分具有至少一個第一徑向尺寸ra，該第一徑向尺寸ra包括下列中的一個：第二區(qū)間x2和第三區(qū)間x3(一方面)，以及第三區(qū)間x3(另一方面)。應注意，術(shù)語“徑向尺寸”可包含：半徑(對于圓形光出射窗而言)；以及在光出射窗不是圓形形狀的情況下(例如為矩形或正方形)從中心點到邊緣的一個或多個長度尺寸。因此，在后一種情況下，可存在第一徑向尺寸，其可從中心跨越至一個或多個邊緣?？商娲兀梢源嬖?主)第一徑向尺寸和(次)第一徑向尺寸，該(次)第一徑向尺寸與(主)第一徑向尺寸相比具有不同長度。

16、根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一個第一徑向尺寸ra由第一區(qū)間x1限定，其中光出射窗的第一區(qū)間x1和周邊中的至少一個形成閉環(huán)。因此，第一(中心)部分邊界完全由光出射窗的第一區(qū)間x1和/或周邊限定，形成閉環(huán)。本實施例的優(yōu)點在于，與第一(中心)部分不完全由第一區(qū)間x1或第一區(qū)間x1與光出射窗的邊界的組合來限定的情況(導致較不強的亮度錯覺以及因此導致較不強的眩光減少)相比，這導致相對強的眩光減少。

17、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一部分具有第一面積a1，其中所述第一面積a1與所述光出射窗的總面積a之間的第一比率r1＝a1/a，滿足0.03＜r1＜0.14。本實施例的優(yōu)點在于，明亮的區(qū)域比較暗區(qū)域小得多，因此，與具有相同平均亮度的均勻亮度分布相比，整體亮度和眩光減小。

18、根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中，與光出射窗的長度尺寸x的方向dr相關(guān)聯(lián)(所述方向dr被限定為從光出射窗的中心到光出射窗的周邊)，滿足sgn(g1)＝+1，sgn(g2)＝-1，并且g1>|g2|>|g3|，并且其中，該光出射窗的圍繞其中心限定的第二部分具有至少一個第二徑向尺寸rb，該rb包括下列中的一個：一方面，第二區(qū)間x2和第三區(qū)間x3；另一方面，第三區(qū)間x3。根據(jù)一個示例，至少一個第二徑向尺寸rb由第一區(qū)間x1限定，其中第一區(qū)間x1和光出射窗的周邊中的至少一個形成閉環(huán)。

19、根據(jù)本發(fā)明的實施例，該第二部分具有第二面積a2，其中該第二面積a2與該光出射窗的總面積a之間的第二比率r2＝a2/a滿足r2>0.86。本實施例的優(yōu)點在于，較暗區(qū)域顯著大于較明亮的區(qū)域，導致整體眩光減少。

20、根據(jù)本發(fā)明的實施例，長度尺寸x的第一區(qū)間x1包括亮度lp在10％-100％的范圍內(nèi)的變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，邊緣處的最佳亮度峰值對比度為約20％-30％(每側(cè))，如果康斯維特邊緣是雙側(cè)的(即，具有第二區(qū)間x2，其位于第一區(qū)間x1的兩側(cè))，則導致40％-60％的最佳亮度峰值對比度。亮度lp在從其光出射窗的中心至光出射窗的周邊的方向上的分布可以包括亮度l從第一亮度l1經(jīng)由亮度的階躍函數(shù)s(x)到第二亮度l2的變化，亮度的階躍函數(shù)s(x)包括最大階躍亮度lsmax和最小階躍亮度lsmin中的至少一個，其中l(wèi)1、l2>lsmin并且l1、l2＜lsmax。此外，優(yōu)選地，l1>l2，即，光出射窗的中心具有比光出射窗的周邊處的亮度更高的亮度，這優(yōu)選地適用于戶外照明器(如用于路燈照明的照明器)的情況。因此，階躍函數(shù)s(x)可以包括亮度的階躍變化，該亮度的階躍變化包括亮度的最大值和/或最小值。

21、在亮度的階躍函數(shù)s(x)包括最大階躍亮度lsmax以及最小階躍亮度lsmin的情況下，亮度l的分布包括亮度l1、l2、lsmin以及l(fā)smax的序列，該序列從光出射窗的中心到周邊為l1-lsmin-lsmax-l2或l1-lsmax-lsmin-l2，其中l(wèi)smax>l1、l2>lsmin。

22、典型地，1.4*lsmin>l1、l2>1.2*lsmin以及1.2*l1、l2＜lsmax＜1.4*l1、l2。亮度以cd/m2表示。

23、根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一區(qū)間x1和第二區(qū)間x2的總和s滿足1cm＜s＜16cm。研究已經(jīng)顯示亮度lp的最佳分布寬度為約1°(由處于給定距離的觀察者所看到的分布的角度范圍來限定)。由于典型的室內(nèi)照明觀看距離為3m，光出射窗130的第一區(qū)間x1和第二區(qū)間x2的總和s(寬度)應為約tan(α＝1°)*3m＝0.05m，即5cm。應注意，第一區(qū)間x1的長度遠小于第二區(qū)間x2的長度。此外，約1°的亮度lp的最佳分布寬度與圖案的一個(單個)側(cè)面有關(guān)，并且在雙面圖案(具有第二區(qū)間x2，其在第一區(qū)間x1的兩側(cè)處)的情況下，其相應地是雙倍的，即，約2°。

24、當研究以下詳細描述、附圖以及所附權(quán)利要求書時，本發(fā)明的另外的目的、特征以及優(yōu)點將變得清楚。本領域技術(shù)人員將認識到，本發(fā)明的不同特征可以被組合以產(chǎn)生除了以下描述的實施例之外的實施例。