[发明专利]用于照亮内部空间的室内照明装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明系统，尤其是，涉及在室内环境中能够提供漫射的、没有耀斑的照明。该照明系统具有更进一步的限制照明到使用者所选择的该室内空间的一些区域的能力。

背景技术

人造光源，从蜡烛到白炽灯再到LED，趋势是朝向高度局部化的点光源。有几个例外-荧光灯管是一个明显的例子-但是即使在这些情形中，光源也限定到相对较小的体积。这些光源可以是高度定向的，例如局部照明，并且设计成发光在很窄的锥角内。可选地，在用于传统的用灯丝的白炽灯或者冷阴荧光灯(CFL)的情况中，发光非常接近各向同性，很少有定向或角度控制。在任一情况中，来自相对较小光源的发光可能导致耀斑问题，或者是直接造成的(如果光源在观察者的视野内)，或者是间接造成的(通过其他表面的反射)。从例如TV的反射可能导致难以看清显示内容而损坏观看体验。类似地，点光源可以投射明显的阴影，这些阴影在审美上令人不快并将环境的一些区域留在阴影中，因而导致难以看清物体。

一些现有技术已经尝试处理与上述局限有关的方面。

US05386353(Dominic Battaglia，1995年1月31日)公开安装发光单元的表面，包括光源、壳体10以及盖11(看图1)。所描述的系统为模块布置，设计为容纳荧光灯管以便在例如厨房等环境中提供均匀的照明。

JP24349185(Matushita Electric Works Ltd，2004年12月9日)公开了一种间接光源，其设计为用于檐口，如图2所示，并且包括位于前面板21后面的光源20，所述前面板21伪装成看起来诸如壁或天花板。

WO09504897(Neon and Cathode systems，1995年2月16日)公开一种模块式天棚照明系统，其使用在壳体31内的荧光灯管30，如图3所示。该公开文献教导了一种使光线均匀变暗的方法，并主张白色光源以及彩色光源为其权利。

另一种减轻耀斑的方案是通过投射来自较小的光源的光线而间接照明较大的区域。此类系统的一个例子是具有光学器件的LED光源，使得它侧向发光到狭窄的角范围内。

如图4中所示，US07524098(Dicon Fibreoptics ltd，2009年4月28日)公开一种用于LED光源40的侧向发光光学器件。该装置设计成通过使用折射元件41以及全内反射元件(TIRing)42表面的结合提供用于光导或反射器的光源。

如图5中所示，US06607286(Lumileds lighting US，2003年8月19日)公开用于LED光源50的侧向发光光学装置的另一个例子。该设计也使用折射元件51和全内反射元件52表面来引导光线。和前面的例子一样，这被设计用于光导或反射器。

如所示，在现有技术中已经知晓侧向发光LED的例子。然而，这些侧向发光的LED设计成用于入耦合(in-couple)到背光或光导，并因此设计为在心里有相当不同的标准。对于投射照明来说，与理想的侧向发光光源的主要区别在于光线发出并进入其中的角度；对于投射光源，该角度范围应该尽可能窄，而对于入耦合到背光的情况，为了方便从背光抽取，要求较大范围角度。

上面概略介绍的现有技术仍然在室内照明中留下相当大的改进空间。在照明的方向及因此应该被照明的区域上的控制极为有限。对于使用者的在房间内的照明条件的控制的限制也不充分，因为由于照射到不需要或不想要照射的区域上而使光线被浪费了。

发明内容

本发明的目的在于从檐口、壁或天花板区域有效地照明内部空间，以便对到所述内部空间的光线进行方向控制。

如在背景技术部分中所描述的那样，已有照明系统中有许多问题，包括来自小点光源或狭窄线光源的耀斑问题；来自上述光源的明显阴影问题；在光线的方向性上缺乏控制的问题，以及由于发光到不需要的方向上而造成的效率降低的问题。在现有技术的侧向发光光源对于投射照明并不是理想的，因为侧向发光设计是要发光到相对较宽的角度范围内，这是由于入耦合和此后在光导中的抽取的需要。

本发明提供一种照明系统，其通过引入新的方法能够改善传统光源的相关问题，所述方法从檐口或靠近壁的上部的等同位置提供光线到房间内。下面这一区域将被称为檐口，但是不论是否有檐口压条(cornice molding)出现，都指同一位置。根据本发明的照明系统包括方向控制，使得光线可以从檐口的一些部分但是不是所有部分传播出来。从檐口发出光线可以直接实现(从位于该位置的光源发出)，或者间接实现(从房间内的另一点投射光线使得它反射离开檐口)。