用於空間照明的方法
2023-05-09 01:54:06 1
用於空間照明的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於空間照明的方法，更具體地，涉及一種使用多個LED照明模塊的空間照明方法，其中，多個LED照明模塊根據在具有恆定體積的空間內的一點處的輻射角的限制，調整垂直照度和水平照度之間的互分配比，所述水平照度大於垂直照度。本發明可以提高照明效率，並且可以通過相比於水平照度降低垂直照度來減少電能。
【專利說明】用於空間照明的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於空間照明的方法，更具體地，涉及一種能夠當照明諸如辦公室等內部空間時增強能效的空間照明方法。
【背景技術】
[0002]通常，諸如辦公室等內部空間的照明採用安裝於天花板的多個螢光燈。螢光燈作為一種光源相對比較便宜，但是其壽命相對比較短，並且使用時間越長，其亮度越低。
[0003]此外，螢光燈的輻射角，即光輻射角，等於或大於120度，並且螢光燈以規則的照度(illuminance)來照明整個內部空間。
[0004]為了解決螢光燈作為光源所具有的上述問題，比如壽命相對比較短以及隨著其使用而亮度下降，使用壽命非常長並且功耗低的LED作為內部照明設備的技術正在發展。
[0005]例如，註冊專利號10-1052457，一種使用LED作為光源的燈具，通過使用漫射板或透鏡將輻射自LED的光的輻射角擴寬至等於或大於120度的角度來照明內部空間。
[0006]雖然，用於空間照明的傳統方法使用效率高的LED，然而，上述用於空間照明的傳統方法仍不能獲得大幅減少能量的效果。因此，提出了用於代替傳統螢光燈的LED平面光發射裝置，其中LED平面光發射裝置整體地對相應的內部空間進行照明，但是在LED平面光發射裝置中的水平照度和垂直照度的關係並未考慮。
[0007]在下文中，將參考附圖更詳細地描述用於空間照明的傳統方法。
[0008]圖1是描述用於空間照明的傳統方法的示意圖。
[0009]參照圖1，用於空間照明的傳統方法通過使用多個相鄰的、輻射角等於或大於100度的照明器LI和L2來類似地設置垂直照度和水平照度。
[0010]S卩，通過設置物體的水平面的照度和物體的垂直面的照度，使其在特定位置幾乎相等，來對整個內部空間進行照明。
[0011]在圖1中，為了描述方便，示出了照明器LI和L2中的每一個在輻射角內的光前進路徑Al至A4以及BI至B4。照明器LI和L2全都定位在距底面相同的高度處。
[0012]此時，在從照明器LI和L2中每一個的垂直方向上，在照度測量點Pl和P4處，由於光前進路徑Al和BI最短，當安裝單個照明器時照度最高，但是相反，離輻射角的邊緣越近，底面的照度越低。
[0013]這是因為照度與離光源的距離的平方成反比。
[0014]此時，在垂直方向上，在照度測量點Pl處，照明器LI的光前進路徑Al與另一照明器L2的光前進路徑B4重疊，並且因此，相應位置的照度測量點Pl的照度由從兩個照明器LI和L2發射的光量確定。
[0015]此外，照度測量點P2是照明器LI的光前進路徑A2與照明器L2的光前進路徑B3重疊的位置，並且照度根據離兩個照明器LI和L2的距離來確定。
[0016]影響兩個照度測量點Pl和P2的光前進路徑分別是Al和B4，A2和B3，並且，此時，光量具有Al > A2 > B3 > B4的關係，因此兩個照度測量點Pl和P2的照度基本相等。
[0017]這可以同樣地應用於所有的照度測量點Pl，P2，P3和P4。
[0018]如上所述，由兩個相鄰的照明器LI和L2所照明的整個空間由於兩個相鄰的照明器LI和L2的作用而具有規則的照度。
[0019]此外，在圖1中，當考慮兩個照明器LI和L2之間的隨機照度測量點P時，由於從照明器LI和L2中每一個所輻射的光的輻射角很寬，並且因此，垂直照度(即隨機照度測量點P的垂直面的照度)和水平照度(即隨機照度測量點P的水平面的照度)幾乎相等。
[0020]因此，空間的上部和下部整體上看上去很明亮。此時，當空間的上部應當黑暗時，並且工作空間(即空間的下部)應當明亮時，為了實現這一目的，應當配備另外的輔助照明器。
【發明內容】
[0021]技術問題
[0022]考慮上述問題，本發明所要解決的技術主題是提供能夠控制垂直照度的空間照明方法。
[0023]技術方案
[0024]為了解決上述問題，本發明的空間照明方法是一種空間照明方法使用多個LED照明模塊，並且根據光分配條件(light distribut1n condit1n),多個LED照明模塊控制在具有恆定體積的空間內的一點處的垂直照度和水平照度之間的分配比(distribut1nrat1)。
[0025]有益效果
[0026]本發明的空間照明方法可以恰當地控制水平照度和垂直照度之間的分配比，也就是，該方法可以根據內部空間的使用而分配水平照度和垂直照度，並且因此具有通過提高照明效率而減小電能的效果。
[0027]此外，本發明可恰當地控制水平照度和垂直照度之間的分配比，例如，在諸如正常辦公室或圖書館的內部空間的情況下可以提高水平照度而大於垂直照度，並且在酒店門廳或市場一側的商品展示空間的情況下可以提高垂直照度而大於水平照度等等，以便根據相應空間的使用而恰當地控制分配比，並且因此具有由於照明而改善集中度的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是描述用於空間照明的傳統方法的描述視圖。
[0029]圖2是描述根據本發明的空間照明方法的描述視圖。
[0030]圖3是圖示根據本發明的另一示例性實施例的空間照明方法的光分配圖案(pattern)的描述視圖。
[0031]圖4和圖5是圖示用於形成圖3中的光分配圖案的LED照明模塊的配置視圖。
[0032]附圖標記
[0033]I 和 10: LED
[0034]2 和 2O:某板
[0035]3和30:反射器
【具體實施方式】
[0036]在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明的優選示例性實施例的空間照明方法。
[0037]在本示例性實施例中，作為空間照明的一種方法，描述了在布置有多個LED照明模塊的空間中，通過控制LED照明模塊的光分配條件，控制空間內的水平照度和垂直照度整體之比。
[0038]在下文中，首先描述了限制每個照明模塊的輻射角。
[0039]圖2是描述根據本發明優選示例性實施例的空間照明方法的描述視圖。作為示例，在圖2中描述了該空間內垂直照度的降低和水平照度的提高。
[0040]參照圖2，為了降低由彼此相鄰的第一和第二照明器LI和L2所照明的垂直照度並提高水平照度，根據該優選示例性實施例的空間照明方法限制第一和第二照明器LI和L2的輻射角Θ I和Θ 2。
[0041]這裡，Θ I和Θ 2是第一和第二照明器LI和L2的輻射角。
[0042]當在與傳統的圖1中第一和第二照明器的輻射角相比減小輻射角Θ I和Θ 2之後單獨使用第一照明器LI時，位於光輻射路徑Al至A3最外側區域中的照度測量點P3的照度大於傳統圖1中空間照明方法中最外側區域A4的照度。
[0043]這是因為離第一光源LI的距離隨著輻射角Θ I的減小而減小，而且因為通過集中光源的整個光量使第一光源LI的光量集中在水平側，而不是第一光源LI的光量未分配在垂直側。
[0044]因此，第一光源LI的輻射角Θ I越小，垂直照度就越低並且水平照度就越高。
[0045]如上所述，通過降低垂直照度和提高水平照度，第一和第二照明器LI和L2可以以低於傳統功率的功率獲得等於傳統水平照度的水平照度，並且因此進一步減少能量。
[0046]在本示例性實施例中，作為例子描述了降低垂直照度和提高水平照度，但是並不限於此。
[0047]如上所述，垂直照度和水平照度之比可以通過限定第一和第二照明器LI和L2的光輻射角Θ1和Θ2來確定。S卩，光輻射角Θ1和Θ 2越小，垂直照度越低，並且相反，水平照度越高。
[0048]這裡，提高水平照度意味著提高內部空間的水平平均照度。
[0049]優選地，第一和第二照明器LI和L2是LED照明模塊，其中光源是LED，每個LED光模塊的光輻射角Θ1和Θ 2中的每一個是10到90度，並且內部空間的垂直照度和水平照度之比是2: 8至4: 6。
[0050]當光輻射角Θ I和Θ 2中的每一個小於10度時，被照明區域太小，並且當光輻射角Θ1和Θ 2中的每一個等於或大於90度時，垂直照度的降低效應減小，並且因此能量降低效應也並不大。
[0051]如上所述，當在使用等於傳統照度的照度的同時通過限制輻射角而降低垂直照度時，由於水平照度的提高，工作空間比如書桌等更加明亮，然而垂直安裝的結構比如內部空間的牆壁或隔牆看上去微暗。
[0052]然而，在充分執行此工作的情況下，與傳統水平照度相比，水平面的照度提高，並且這可以產生類似於在關掉內部照明的同時僅在工作空間中安裝立式照明裝置的效果，並且可以使工作者能夠提高工作專注度。
[0053]特別地，在監視器的情況下，通常，監視器垂直於天花板表面放置(其中照明器安裝在天花板)，並且因此，當人通過觀看監視器而工作時，照明器的垂直照度對人有影響。因此，當照明器的垂直照度降低時，進入監視器或從監視器反射的照明光減少，並且因此，可進一步看清監視器屏幕。也就是說，本發明可以通過減少進入到垂直安裝的監視器屏幕的與垂直照度相關的光量使監視器屏幕能夠更清楚地顯示。
[0054]下表1顯示了仿真結果，其中LED功率大約是460W的照明器被安裝在黑暗的房間內，水平長度是10cm，垂直長度10cm，高度3m，並且輻射角被分別限制為60度和30度。
[0055]在離底面的0.85m的高度處執行水平照度的測量，該高度是工作空間的高度，並且在離底面Im的高度處執行垂直照度的測量，該高度是監視器安裝的大致高度。
[0056]表1
[0057]
【權利要求】
1.一種用於空間照明的方法，該方法使用多個LED照明模塊， 其中，根據光分配條件，所述多個LED照明模塊控制在具有恆定體積的空間內的一點處的垂直照度和水平照度之間的互分配比。
2.如權利要求1所述的方法，其中光分配條件是輻射角的控制，或輻射角和光分配圖案的分割的控制。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述輻射角是10到90度，並且光分配圖案被分割成至少兩個區域。
4.如權利要求2或3所述的方法，其中LED照明模塊包括安裝於基板上的多個LED晶片，以及用於將LED晶片的光輻射角限制於10到90度的反射器，並且 LED晶片彼此間隔開布置以使得LED晶片向至少兩個區域輻射。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述反射器包圍多個LED晶片的整體，並且以中空的杯狀布置，並且 反射器的內表面包括反射面，其引導LED晶片以使得LED晶片輻射到彼此不同的至少兩個區域。
6.如權利要求5所述的方法，其中每個LED照明模塊包括安裝於基板上的多個LED晶片，並且 每個LED晶片被布置為使得每個LED晶片具有不同的輻射角以輻射分割的光。
7.如權利要求1所述的方法，其中垂直照度和水平照度之比是2: 8至4: 6。
8.如權利要求1所述的方法，其中LED照明模塊的光分配條件是輻射角的控制，並且輻射角是10到90度。
9.如權利要求2或3或8所述的方法，其中多個LED照明模塊的輻射角彼此不同。
【文檔編號】F21S2/00GK104081111SQ201280064172
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2011年12月23日
【發明者】金德龍 申請人:株式會社Kmw