本發(fā)明屬于照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

地面的自然光分為太陽光和天空光兩個部分。宇宙中太陽傳播到地球上空的光在透過地球厚厚的大氣層時，一部分經(jīng)過反復(fù)的反射及空間介質(zhì)的作用形成了柔和散射的天空光，其與剩下直射的太陽光一起到達地面形成地面的自然光。雖然天空光由最初的一部分太陽光轉(zhuǎn)化而來，但同一時間太陽光和天空光的特性不同，其強度、色溫、光譜等參數(shù)也相差較大。另外，隨著一天中時間的變化，太陽光和天空光的強度、色溫、光譜也都在隨著時間變化，且太陽光和天空光的變化規(guī)律也不一致，并且地表自然光中兩者的比例也在時刻變化。

現(xiàn)有發(fā)光系統(tǒng)在模擬地面自然光時，產(chǎn)品只模擬自然光的一部分，例如只模擬太陽光部分或者只模擬天空光部分，這樣無法真實完全的模擬、還原完整的自然光，無法形成一個較真實的自然光的光環(huán)境。另有一部分產(chǎn)品僅使用一種光來同時模擬太陽光和天空光，未將地表自然光中的太陽光部分和天空光部分做區(qū)分，統(tǒng)稱自然光，混為一團，無法體現(xiàn)天空光和太陽光的完全不同的特性及相差巨大的照射強度、色溫、光譜、角度等參數(shù)。此外，因為天空光和太陽光兩者隨時間的變化規(guī)律也不一致，所以同一時間僅用一種光來模擬自然光，其難以真實的模擬自然光中兩種具有不同變化規(guī)律的太陽光和天空光。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光系統(tǒng)無法真實模擬自然光中兩種不同特性及變化規(guī)律的太陽光和天空光的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供了一種發(fā)光系統(tǒng)，用于模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的自然光，所述發(fā)光系統(tǒng)包括用于模擬所述自然光中的太陽光的太陽光模塊，以及用于模擬所述自然光中的天空光的天空光模塊，所述太陽光模塊的模擬光與所述天空光模塊的模擬光結(jié)合形成所述自然光。

進一步地，所述太陽光模塊包括至少一個用于模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管，且所述太陽光模塊通過調(diào)節(jié)所述第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光。

進一步地，所述天空光模塊包括至少一個用于模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光光譜的第二發(fā)光二極管，且所述天空光模塊通過調(diào)節(jié)所述第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光。

進一步地，所述第一發(fā)光二極管內(nèi)設(shè)有用于實現(xiàn)太陽光的小角度直射的第一光學(xué)結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述太陽光模塊還包括與所述第一發(fā)光二極管配合使用的鹵素燈和/或金屬鹵素燈和/或白熾燈和/或汞燈和/或熒光燈。

進一步地，所述第一發(fā)光二極管具有450nm-650nm段的光譜且所述第一發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與太陽光光譜平均吻合度超過50％。

進一步地，所述第二發(fā)光二極管內(nèi)設(shè)有用于實現(xiàn)天空光的大角度散射的第二光學(xué)結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述天空光模塊還包括與所述第二發(fā)光二極管配合使用的鹵素燈和/或金屬鹵素燈和/或白熾燈和/或汞燈和/或熒光燈。

進一步地，所述第二發(fā)光二極管具有450nm-650nm段的光譜且所述第二發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與天空光光譜平均吻合度超過50％。

進一步地，所述太陽光模塊與所述天空光模塊位于同一平面或呈多層疊加或垂直或交叉或正對或背對設(shè)置。

進一步地，所述發(fā)光系統(tǒng)還包括分別與所述太陽光模塊和天空光模塊連接的第一光學(xué)模塊和第二光學(xué)模塊，所述第一光學(xué)模塊用于對所述太陽光模塊所模擬的太陽光進行光學(xué)處理，所述第二光學(xué)模塊用于對所述天空光模塊所模擬的天空光進行光學(xué)處理。

進一步地，所述發(fā)光系統(tǒng)還包括與所述太陽光模塊和天空光模塊連接且用于對所述太陽光模塊所模擬的太陽光和所述天空光模塊所模擬的天空光進行統(tǒng)一光學(xué)處理的光學(xué)模塊。

進一步地，所述發(fā)光系統(tǒng)還包括分別與所述太陽光模塊和天空光模塊連接的第一電源控制模塊和第二電源控制模塊，所述第一電源控制模塊用于對所述太陽光模塊的第一發(fā)光二極管的電流或功率進行控制，所述第二電源控制模塊用于對所述天空光模塊的第二發(fā)光二極管的電流或功率進行控制。

進一步地，所述發(fā)光系統(tǒng)還包括與所述太陽光模塊和天空光模塊連接且用于對所述太陽光模塊的第一發(fā)光二極管及所述天空光模塊的第二發(fā)光二極管的電流或功率進行控制的電源控制模塊。

進一步地，所述發(fā)光系統(tǒng)還包括背景光模塊。

進一步地，所述第一發(fā)光二極管為led和/或oled和/或ld。

進一步地，所述第二發(fā)光二極管為led和/或oled和/或ld。

實施本發(fā)明的一種發(fā)光系統(tǒng)，具有以下有益效果：通過太陽光模塊和天空光模塊將太陽光和天空光同時進行分別模擬，可以模擬一種完整、真實的自然光，顯現(xiàn)太陽光和天空光不同的特性；同時因為太陽光和天空光的變化規(guī)律也不一致，將太陽光和天空光進行分別模擬，便于使用時的電源控制和光學(xué)處理，進而模擬自然光的真實變化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一個實施例提供的太陽光模塊和天空光模塊位于不同平面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明另一個實施例提供的太陽光模塊和天空光模塊互相交叉在同一平面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明另一個實施例提供的太陽光模塊和天空光模塊位于同一平面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接或間接在另一個元件上。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接或間接連接到另一個元件。

還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認為是具有限制性的。

本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光系統(tǒng)，用于模擬某單個時間點的自然光或多個不同時間點的自然光或隨著時間持續(xù)變化的自然光。根據(jù)地表自然光構(gòu)成中太陽光和天空光的不同的特性及變化規(guī)律，該發(fā)光系統(tǒng)包括用于模擬自然光中的太陽光的太陽光模塊，以及用于模擬自然光中的天空光的天空光模塊，其中太陽光模塊的模擬光與天空光模塊的模擬光結(jié)合形成自然光。

本發(fā)明實施例通過太陽光模塊和天空光模塊將太陽光和天空光同時進行分別模擬，可以模擬一種完整、真實的自然光，顯現(xiàn)太陽光和天空光不同的特性；同時因為太陽光和天空光的變化規(guī)律也不一致，將太陽光和天空光進行分別模擬，便于使用時的電源控制和光學(xué)處理，進而模擬自然光的真實變化。

進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，太陽光模塊由一種模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管組成，且太陽光模塊通過調(diào)節(jié)一個第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光。在本發(fā)明的另一個實施例中，太陽光模塊由多個用于模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管組成(即由第一發(fā)光二極管模組組成)，且太陽光模塊通過調(diào)節(jié)多個第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光。

進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，天空光模塊由一種模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光光譜的第二發(fā)光二極管組成，且天空光模塊通過調(diào)節(jié)一個第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光。在本發(fā)明的另一個實施例中，天空光模塊由多個用于模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光光譜的第二發(fā)光二極管組成(即由第二發(fā)光二極管模組組成)，且天空光模塊通過調(diào)節(jié)多個第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光。

可以理解的是，當本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)用于模擬某單個時間點的自然光時，其太陽光模塊由一種模擬某單個時間點的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管組成，且太陽光模塊通過調(diào)節(jié)第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點的太陽光；其天空光模塊由一種模擬某單個時間點的天空光光譜的第二發(fā)光二極管組成，且天空光模塊通過調(diào)節(jié)第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬某單個時間點的天空光。當本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)用于模擬多個不同時間點的自然光時，其太陽光模塊由一種模擬多個不同時間點的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管組成，且太陽光模塊通過調(diào)節(jié)第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬多個不同時間點的太陽光；其天空光模塊由一種模擬多個不同時間點的天空光光譜的第二發(fā)光二極管組成，且天空光模塊通過調(diào)節(jié)第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬多個不同時間點的天空光。當本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)用于模擬隨著時間持續(xù)變化的自然光時，其太陽光模塊由一種模擬隨著時間持續(xù)變化的太陽光光譜的第一發(fā)光二極管組成，且太陽光模塊通過調(diào)節(jié)第一發(fā)光二極管的使用電流來模擬隨著時間持續(xù)變化的太陽光；其天空光模塊由一種模擬隨著時間持續(xù)變化的天空光光譜的第二發(fā)光二極管組成，且天空光模塊通過調(diào)節(jié)第二發(fā)光二極管的使用電流來模擬隨著時間持續(xù)變化的天空光。

其中，第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管為led(普通發(fā)光二極管)和/或oled(有機發(fā)光二極管)和/或ld(激光二極管)，即第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管均可以采用led或oled或ld，也可以采用led、oled、ld中兩者或三者的結(jié)合。其次，第一發(fā)光二極管不局限于與真實的太陽光光譜完全一致的發(fā)光二極管，允許其模擬的光譜與實際的太陽光光譜存在偏差；第二發(fā)光二極管也不局限于與真實的天空光光譜完全一致的發(fā)光二極管，允許其模擬的光譜與實際的天空光光譜存在偏差。此外，第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管均不局限于主波長范圍在400nm-750nm部分的發(fā)光二極管，還包含主波長在400nm以下的紫外線發(fā)光二極管及主波長在750nm以上的紅外線發(fā)光二極管。并且，第一發(fā)光二極管模組和第二發(fā)光二極管模組可以由多顆可單獨實現(xiàn)光譜的單種發(fā)光二極管組成或者多顆需不同發(fā)光二極管光譜疊加才可實現(xiàn)光譜的多種發(fā)光二極管組成。

優(yōu)選地，在第一發(fā)光二極管內(nèi)設(shè)有用于實現(xiàn)太陽光的小角度直射的第一光學(xué)結(jié)構(gòu)，以便于模擬真實的太陽光。其中，用于實現(xiàn)太陽光的小角度直射的第一光學(xué)結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的可實現(xiàn)小角度直射的光學(xué)結(jié)構(gòu)，在此不作詳細說明。同時，在第二發(fā)光二極管內(nèi)設(shè)有用于實現(xiàn)天空光的大角度散射的第二光學(xué)結(jié)構(gòu)，以便于模擬真實的天空光。其中，用于實現(xiàn)天空光的大角度散射的第二光學(xué)結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的可實現(xiàn)大角度散射的光學(xué)結(jié)構(gòu)，在此不作詳細說明。

優(yōu)選地，第一發(fā)光二極管包括但不限于具有450nm-650nm段的光譜(主要為可見光譜)的發(fā)光二極管，且第一發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與太陽光光譜平均吻合度超過50％。進一步優(yōu)選地，第一發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與太陽光光譜平均吻合度超過60％或70％。同時，第二發(fā)光二極管包括但不限于具有450nm-650nm段的光譜(主要為可見光譜)的發(fā)光二極管，且第二發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與天空光光譜平均吻合度超過50％。進一步優(yōu)選地，第二發(fā)光二極管的發(fā)光光譜與太陽光光譜平均吻合度超過60％或70％。

進一步優(yōu)選地，太陽光模塊除了第一發(fā)光二極管，還可以包括鹵素燈、金屬鹵素燈、白熾燈、汞燈、熒光燈中的一種或多種。其中，使用鹵素燈和/或金屬鹵素燈和/或白熾燈和/或汞燈和/或熒光燈與第一發(fā)光二極管配合疊加后的復(fù)合光譜來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的太陽光。同時，天空光模塊除了第二發(fā)光二極管，還可以包括鹵素燈、金屬鹵素燈、白熾燈、汞燈、熒光燈中的一種或多種。其中，使用鹵素燈和/或金屬鹵素燈和/或白熾燈和/或汞燈和/或熒光燈與第二發(fā)光二極管配合疊加后的復(fù)合光譜來模擬某單個時間點或多個不同時間點或隨著時間持續(xù)變化的天空光?？梢岳斫獾氖?，太陽光模塊也可以不包括第一發(fā)光二極管，但包括鹵素燈、金屬鹵素燈、白熾燈、汞燈、熒光燈中的一種或多種；天空光模塊也可以不包括第二發(fā)光二極管，但包括鹵素燈、金屬鹵素燈、白熾燈、汞燈、熒光燈中的一種或多種。

進一步優(yōu)選地，本發(fā)明實施例的太陽光模塊與天空光模塊可以位于同一平面，也可以呈多層疊加設(shè)置，也可以垂直設(shè)置，也可以交叉設(shè)置，也可以正對設(shè)置，也可以背對設(shè)置。

具體地，如圖1所示，在本發(fā)明的一個實施例中，太陽光模塊1由模擬太陽光光譜的第一發(fā)光二極管模組(即多個第一發(fā)光二極管)組成，第一發(fā)光二極管模組由8顆能復(fù)合疊加形成太陽光光譜的第一發(fā)光二極管11/12/13/14/15/16/17/18組成；天空光模塊2由模擬天空光光譜的第二發(fā)光二極管模組(即多個第二發(fā)光二極管)組成，第二發(fā)光二極管模組由5顆能復(fù)合疊加形成天空光光譜的第二發(fā)光二極管21/22/23/24/25組成。其中，太陽光模塊1與天空光模塊2分別位于不同平面，且太陽光模塊1與天空光模塊2垂直設(shè)置，太陽光模塊1所在的平面與天空光模塊2所在的平面相互垂直。第一發(fā)光二極管11/12/13/14/15/16/17/18呈陣列排布，第二發(fā)光二極管21/22/23/24/25排成一直線，第一發(fā)光二極管11/12/13/14/15/16/17/18的行與第二發(fā)光二極管21/22/23/24/25的行平行。

如圖2所示，在本發(fā)明的另一個實施例中，太陽光模塊由8顆能復(fù)合疊加形成太陽光光譜的第一發(fā)光二極管31/32/33/34/35/36/37/38組成；天空光模塊由8顆能復(fù)合疊加形成天空光光譜的第二發(fā)光二極管41/42/43/44/45/46/47/48組成，太陽光模塊和天空光模塊互相交叉設(shè)置在同一平面上。具體地，第一發(fā)光二極管31/32/33/34/35/36/37/38呈陣列狀排布，第二發(fā)光二極管41/42/43/44/45/46/47/48呈陣列狀排布，在同一行內(nèi)，太陽光模塊和天空光模塊交替設(shè)置；同一列內(nèi)，太陽光模塊和天空光模塊交替設(shè)置。

如圖3所示，在本發(fā)明的另一個實施例中，天空光模塊由6顆能復(fù)合疊加形成天空光光譜的第二發(fā)光二極管51/52/53/54/55/56組成，太陽光模塊由4顆能復(fù)合疊加形成太陽光光譜的第一發(fā)光二極管61/62/63/64組成。其中，天空光模塊和太陽光模塊在同一平面上，且天空光模塊圍繞太陽光模塊設(shè)置。具體地，外圍的第二發(fā)光二極管51/52/53/54/55/56呈圓周陣列排布，第一發(fā)光二極管61/62/63/64呈陣列狀排布。

可以理解的是，在本發(fā)明的其它實施例中，第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的個數(shù)可以是根據(jù)實際情況確定的其它個數(shù)，且第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的排列方式也可以是根據(jù)實際情況確定的其它排列方式。

進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光系統(tǒng)還包括與太陽光模塊連接的第一光學(xué)模塊，以及與天空光模塊連接的第二光學(xué)模塊。其中，第一光學(xué)模塊用于對太陽光模塊所模擬的太陽光進行光學(xué)處理，第二光學(xué)模塊用于對天空光模塊所模擬的天空光進行光學(xué)處理?？梢岳斫獾氖牵诒景l(fā)明的另一個實施例中，發(fā)光系統(tǒng)也可以包括與太陽光模塊和天空光模塊連接的光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊用于對太陽光模塊所模擬的太陽光和天空光模塊所模擬的天空光進行統(tǒng)一光學(xué)處理。

進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光系統(tǒng)還包括與太陽光模塊連接的第一電源控制模塊，以及與天空光模塊連接的第二電源控制模塊。其中，第一電源控制模塊用于對太陽光模塊的第一發(fā)光二極管的電流或功率進行控制，第二電源控制模塊用于對天空光模塊的第二發(fā)光二極管的電流或功率進行控制?？梢岳斫獾氖?，在本發(fā)明的另一個實施例中，發(fā)光系統(tǒng)也可以包括與太陽光模塊和天空光模塊連接的電源控制模塊，該電源控制模塊用于對太陽光模塊的第一發(fā)光二極管及天空光模塊的第二發(fā)光二極管的電流或功率進行統(tǒng)一控制。

優(yōu)選地，本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)還可以包括背景光模塊或者其他輔助模塊。

綜上所述，本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)相比只模擬太陽光或只模擬天空光的產(chǎn)品，其可以模擬完整、真實的自然光，營造更真實的自然光光環(huán)境，在這個光環(huán)境下會給人更自然的感覺；現(xiàn)有的模擬產(chǎn)品僅使用一種統(tǒng)稱自然光的光來同時模擬太陽光和天空光，即未將太陽光部分和天空光部分做區(qū)分，而本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)相比現(xiàn)有的模擬產(chǎn)品來說，其可以體現(xiàn)天空光和太陽光的完全不同的特性，實現(xiàn)兩者照射強度、色溫、光譜、角度等參數(shù)不同帶來的完全不同的效果；同時本發(fā)明實施例的發(fā)光系統(tǒng)的太陽光模塊和天空光模塊獨立分開，便于后續(xù)使用時的電源控制和光學(xué)處理，可以實現(xiàn)自然光中太陽光及天空光規(guī)律不同的的真實變化。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。