[发明专利]直接式LED照明系统和方法

说明书

本申请提供了一种直接照明系统和方法，其包括固定在灯具内的多个发光二极管（LED）。照明系统进一步包括发散透射性元件，适于将来自LED的光传送通过其中并将发散的光提供到需要照射的区域。

本申请是申请号为200980141850.0、申请日为2009年08月25日、名称为“直接式LED照明系统和方法”的专利申请的分案申请。

对相关申请的交叉引用

本专利申请要求2008年8月25日提交的美国临时专利申请No. 61/091,630的优先权，并且以任意目的通过引用包含该申请的全部公开内容。

技术领域

本申请一般涉及光源，更具体地但非限制性地涉及直接式LED照明系统和方法，用于为一区域提供整体环境照明。

背景技术

商用运输运载工具中的照明是严格的。除了美学因素以外，在内部照明系统的设计中还必须考虑乘客的安全性和舒适性。在传统上，商用运输运载工具，例如公共汽车、火车、和飞机，要求在运载工具的几乎所有内部空间中的照射。参见图1，其中显示出现有技术的荧光照明系统100。照明系统100已成为用于商用运载工具应用的一种选择，这是因为，可采用长荧光灯泡102。如在此所示，照明系统100包括设置在壳体104内的一个或多个荧光灯泡102，并在荧光灯泡102的两端设置有镇流器106。镇流器106通过使灯泡102通电以激发其中所含汞气而操作。被激发的汞原子产生短波紫外光，紫外光然后使得涂覆在灯泡102内表面上的磷发荧光，从而产生可见光。

通常，荧光照明系统比白炽灯泡更适合用于商用运载工具中。荧光灯在荧光灯泡的整个长度上提供大致均匀的照射水平，从而使其非常适合于照射商用运载工具内部空间的整个长度。此外，荧光系统比白炽灯泡的能效更高。

虽然荧光灯泡可在整个发射表面上提供长的低亮度光源，但在商用运载工具中商用荧光灯泡还存在特定缺点。对于荧光灯泡操作而言，电端子或镇流器必须设置在管两端，由此在端到端设置的两个荧光照明系统之间的乘客区域内形成亮度较低的区域。另外的缺点是，荧光灯仅可按照独立尺寸使用。需要照射的区域并不都具有相同尺寸，而且可能不适合于制造荧光灯所针对的特定独立尺寸。这种设计限制导致在应用中的暗区域，在这些区域中，没有照明系统所需的灯泡，必须将较短的灯泡替换。荧光灯的另外的缺点是，已到达“寿命末期”的荧光灯泡在整个灯长度的任何区部都不发光，这在应用环境中形成大的暗区域。另外的安全问题是，荧光灯实际上包含汞和磷，这要求专门的弃置措施以防止出现环境问题。类似地，如果灯是在密闭环境（例如公共汽车）中破裂，则除了存在破碎玻璃以外，还必须处理所存在的乘客安全问题和污染问题。

为了克服荧光灯的缺陷，已经提出利用发光二极管（LED）的照明系统。LED不包含危险气体，其可按照不同长度的阵列提供，并可模糊、高效、轻质，且具有不会由于重复开关功率循环而减短的长的工作寿命。由于这些和其它优点，LED型照明系统在多种环境中替代传统荧光照明系统，包括：运载工具外部照明环境，军用环境，商用环境，和家用环境。

不过，LED型照明系统具有多种缺点，这些缺点在其可应用于商用运输环境内部照明之前必须解决。现在参见图2，其中显示现有技术的LED型照明系统200包括以单行设置的多个单独LED 202。如图2中可见，利用LED照明系统200进行环境照明的主要缺点之一是，LED行中的每个LED 202均从LED照明系统200之外可见。这有时是指形成“辉点”、“热点”、“针孔”、“豹纹”、和/或“斑马”照明。辉点在用于运输运载工具中时会分散注意力并会使乘客和司机不快。这样，所产生的问题是，使辉点最小化，必须降低来自LED的光强度，这将降低商用运载工具乘客区域中的照射水平。这样可能形成潜在的危险情况。