[发明专利]照明系统、照明组件、改善相邻LED组件的照明的方法和光孔的用途

说明书

技术领域

本发明一般地涉及包括发光二极管组件的照明系统，更加具体地说，本发明涉及改善发光二极管组件系统的照明特性的系统和方法，本发明还涉及用在这样的系统中的发光二极管组件。

背景技术

众所周知的是，当为了普通照明应用安排照明系统的时候，使用包括发光二极管（LED）的组件。当设计这些发光二极管系统和发光二极管组件时，应该关注的是要实现便于得到期望的强度、均匀性、和各颜色的色温的系统，并且这个系统优选地需要最低数量的设计工作。在一般情况下，其中的照明尽可能均匀的系统是最优选的。

在一种类型的常规发光二极管组件中，光混合室用于漫射来自一个或几个发光二极管的光，以便实现来自包括发光二极管的光混合室的更加均匀的光。具体来说，如果在光混合室中从具有不同颜色的几个发光二极管发出光，则这个光混合室还有一个作用就是颜色混合室。在这种情况下，光混合室漫射来自不同颜色的发光二极管的光，使得离开光混合室的光被感知为具有均匀的颜色。如果发光二极管系统和光混合室安排得适当，则这种颜色例如可以是白色。

与包括几个相邻光混合室的发光二极管系统有关的一个问题是，从不同的室发出的光没有被感知为具有相同强度或颜色。这可能是例如由于在不同的或单个的发光二极管之间光的强度和颜色或波长发生了变化，即，如果相同的电流加到两个单个的发光二极管上，则在两个发光二极管之间的强度或色温仍可能不同。而且，单个发光二极管以不同的过程老化，即，一个特定的发光二极管的参数与另一个发光二极管的参数相比，随时间改变不同。因此，要注意的是，通过控制加到所述发光二极管上的电流来控制发光二极管的强度和颜色。

WO2004/002198公开了一种用于控制和维持来自发光二极管组件的光特性的设备。按照这个文献，发光二极管组件的光强度和颜色是使用光学传感器、辅助电子设备、和控制系统进行测量和保持不变的，这里的光学传感器安装在发光二极管之间。

与所述的控制光分布的方式有关的一个缺点是需要设计一个控制系统。另外，传感器和控制系统可能会限制照明系统的设计。第三，对于这种设计，传感器增加了体积，并可能使发光二极管的光分布变阴暗。第四，要求所有的传感器都准确地操作是不可靠的。例如，如果传感器之一损坏或毁坏，这个系统就不能正确地调节相关的发光二极管（一个或多个）。

JP特开平11-163412A公开了一种安装在框架内的照明模块的二维阵列，但是在相邻照明模块之间并不存在可以交换光的任何互连。

JP特开2004-12728A公开了一种用于显示器的背光单元。在这个单元中，安装了大量的平行定位的线性光源。这些光源向前发射光，以穿过显示屏；这些光中的部分光在向前的方向中将被三角形结构反射。在该文件中存在间隔的目的并不在于混合光：每个间隔仅仅具有一个荧光管。反射材料将来自荧光管的非朝向上方的光重定向（反射）到朝向上方。由于反射材料之间的三角形部分，从荧光管发射的光不能在反射材料之间反射多次。

发明内容

本发明的一个目的是消除或者至少是减轻与发光二极管照明系统有关的上述问题。

本发明基于如下的认识：通过在两个或几个相邻的组件之间引入光孔，其中每个组件包括一个混合室，以使光侧向透射到组件的混合室或侧向从组件的混合室发出，从而使所感觉到的来自所述组件的照明是均衡的。换言之，由于在所述的混合室中不仅漫射或混合来自一个混合室的光，而且漫射或混合来自相邻混合室的光，这样就减小了从不同组件发出的光之间的差异，例如关于色温和光强度之间的差异。而且，当直接看这样的组件系统时，或者观看从这样的组件系统发出的光的反射时，与没有上述孔的系统相比，会感觉到更加均匀一致。这是有益的，因为许多客户喜欢均匀的照明系统。

本发明的这个目的是通过按照所附的独立权利要求1、10、13、15所述的系统、组件、方法、和用途实现的。在从属权利要求中定义了优选实施例。

按照第一方面，本发明提供一种通用的照明系统，所述照明系统包括彼此相邻安排的第一发光二极管组件和至少一个第二发光二极管组件。此外，每个这样的组件都有一个光混合室，和至少一个发光二极管组件，所述发光二极管组件用于在所述的光混合室内发光并且通过组件照明窗口向其外部发光。此外，所述照明系统包括至少一个光孔，光孔安排在相邻的组件之间，用于使光能从所述组件之一进入相邻组件的光混合室，反之亦然。对于组件的光混合室进行安排，以使由所述组件中发光二极管发出的光以及从相邻组件通过所述孔透射入组件的光混合室的光都在所述室中以这样的方式漫射和混合:使得感觉到的来自相关的组件照明窗口的照明是均衡的。