专利名称：Led照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED照明设备。特别地，该设备在道路照明系统以 及室内和室外民用照明行业中获得应用。
背景技术：
众所周知，市场上存在几种照明设备，其中使用LED,即发光二极 管，来代替传统光源。虽然直到几年前LED才发出几乎只够用作电子电 路中指示器的光，高效率LED的出现使得同样有可能将它们的使用拓宽 到更多样的照明设备。事实上，高效率LED是能够以比白炽灯或卣素灯
LED允许获得更高的均匀性和照明效率。5 " 口
特别地，LED技术的主要优点在于节能和降低光污染。另外，LED 设备具有比传统灯更长的使用寿命和短很多的启动时间。
特别地， 一些意大利城市当局已经提供了采用LED技术的公共照明 系统。到目前为止开发的照明设备包括容纳了多个LED光源的平板、弯 曲或圆形发光体。配置有LED电源的每个发光体被安装在柱子上以形成 能够照亮 一段道路的灯柱。
由于对所产生光锥进行定向的能力有限，已知的器件表现出明显的 缺点。事实上，以这样的方式将LED光源安装在发光体中，使其发射出 基本平行的或在单个轴上会聚的光束，以照亮规定范围的并且在与灯柱 自身相距精确距离的位置的道路的一部分。显然，为了照亮与灯柱相距 不同距离的道路段，有必要对发光体进行适当地定向。例如，可改变发 光体相对于道路表面的倾斜度，或增加其高度以产生根据需要定向的光 锥。
然而，即使改变发光体的倾斜度也不能获得足够均匀的照明，即， 在道路表面经常有可能分辨出从LED发出的光束的投射(通常称之为"光 点，，)。
已有技术的另外一个缺点在于高的光分散(dispersion)，因此只
4有一定百分比的发射光(少于65%)实际达到并照亮预定的道路段。
发明内容
本发明的目的之一是克服上述缺点并提供一种LED照明设备，其中 产生的光锥被适当地定向以照亮与设备本身相距不同距离的表面(例如 道路段)。
本发明的另一目的是提出一种LED照明设备，其能够均匀地照亮预 定的表面。
本发明的又一目的是提供一种LED照明设备，其具有高效率，使光 分散最小化。
本发明的LED发光设备全面实现了上述目的，该LED发光设备包括 了权利要求l中和其后的权利要求中所包含的特征。
根据下面优选实施例的说明，这些目的和其它目的将变得更为明 显，完全通过附图表中的非限定示例来示例说明所述优选实施例，在所 述附图表中
图1和3分别示出根据本发明的LED照明设备和由该LED照明设备 产生的光学效果的底透视图和侧视图； 图2示出图1的设备的顶透视图4和5示出图1的设备的底透视图(其中为清楚起见已去掉某些 部件)；
图6示出图1的设备的底透视图7示出图1的设备的截面(底面)透视图8示出图1的设备的局部截面(底面)透视图9示出图1的设备的截面前视图IO示出图1的设备的底视图11和12分别示出图1的设备的不同实施例的顶透视图和底视图。 图13示出图11的设备的细节的顶透视图。
具体实施例方式
参考附图，数字1表示LED照明设备，特别是用在道路照明中的LED照明设备。
设备1包括支承面2和多个安置在支承面2上的LED光源3。优选 地，全部光源3在支承面2的第一侧2a上。优选地，每个光源3由单 色LED构成。
设备l进一步配置有多个与光源3相关联并与其同轴以产生准直光 束5的光学元件4。这样，产生能够覆盖要照亮的规定空间的准直光束 5的多投射。优选地，光学元件4由使LED光源3所发射光束的宽度变 窄的光准直器构成。事实上，LED光源3具有大致在90。到120°之间的 定向开口，而准直器将开口范围减小到约6°-40°。
独创地，以这样的方式将所述多个光源3分别相对于预定平面6倾 斜以形成也有所不同的各个角度，使得准直光束5相交而定义出会聚点。 优选地，按照两个方向相对于预定平面6倾斜每个光源3。由于光学元 件4与光源3同轴，它们也相对于预定平面6倾斜。
优选地，以这样的方式将每个光学元件4与光源3之一关联，使得 相关的准直光束5与至少另一所述准直光束5相交。特别地，每个光学 元件4相对于预定平面6倾斜与其关联的相应的光源3的相同的倾斜角 度。
优选地，准直光束5的会聚点确定了比支承面2上的所述多个光源 3所限定的区域10更小的会聚区域9。优选地，准直光束5的会聚点定 义了基本平行于预定平面6的会聚平面。在这种情况下，会聚区域9属 于该会聚平面。
在第一实施例中，支承面2由半圆柱形包层的一部分12构成。以 这样的方式安置所述部分12,使得凹面14与预定平面6基本相切。这 样，每个光源3在平行于半圆柱形包层的部分12的纵向伸展的第一倾 斜方向上，相对于预定平面6倾斜。设备1还配置有用于每个光源3的 支座15。所述支座15被内部安装到半圆柱形包层的部分12上，即，在 支承面2的第一侧2a上。这样，准直光束5的会聚点关于半圆柱形包 层的部分12与预定平面6相对。
优选地，在该第一实施例中，每个支座15配置有在其上安装有对 应光源3的基座15a。优选地，基座15a具有矩形形状。所有支座15的 基座15a具有相同的表面延伸，但却具有相对于预定平面6不同的倾斜。 特别地，每个安装在相应的支座15上的光源3，在不同于第一倾斜方向于预定平面6倾斜。因此，每个光源3按照两 个倾斜方向相对于预定平面6倾斜。
在图11、 12和13所示例说明的第二实施例中，支承面2由沿纵向 n延伸的板片16构成。所述板片按照纵向17相互靠近。优选地，用这 样的方式安置所述板片16,使其具有相互平行的纵轴。所述板片16优 选地以这样的方式靠近，使得限定出凹面19与预定平面6基本相切的 弯曲轮廓18。这样，每个光源3在平行于纵向17的第一倾斜方向上相 对于预定平面6倾斜。而且在该第二实施例中，设备l进一步配置有用 于每个光源3的支座15。以这样的方式在板片"上获得所述支座15， 使得准直光束5的会聚点关于板片16自身与预定平面6相对。
优选地，在第二实施例中，每个支座15包括直接在相应的板片16 上获得的盘状元件15b，以及将盘状元件15b连接到板片16的连接元件 15c。优选地，每个支座15包括两个连接元件15c,关于盘状元件15b 在直径上相对。特别地，每个安装在相应的盘状元件15b上的光源3， 在不同于第一倾斜方向的第二倾斜方向上相对于预定平面6倾斜。因此 每个光源3按照两个倾斜方向相对于预定平面6倾斜。
优选地，设备1配置有滤光片20,被安置为盖住光源3。优选地， 所迷滤光片20是对于所有光源3共用的仅一片。优选地，滤光片20是 均匀地混合准直光束5的散布式滤光片。优选地，滤光片20由折射率 在1. 3和1. 9之间的材料制成。图7示出平面配置的滤光片20。
独创地，滤光片20以这样的方式带有多个面(见图8和9),使得 准直光束5照在滤光片20上并以基本全部的方式透射。事实上，相对 于准直光束5对滤光片20的各面定向，所述准直光束5以这样的方式 穿过这些面形成这样的入射角，使得光照射基本全部透射。优选地，在 滤光片20上执行抗反射处理，目的是将设备1的总效率增加高达8%。
优选地，设备1配置有散热器21以散去光源3所产生的热量。事 实上，为了可靠性，LED光源3的结温必须被保持在前述冷结温之下。 优选地，散热器21具有散热片22。
独创地，光源3相对于预定平面6形成的角度可用这样的方式更改， 使得变化会聚点相对于预定平面6的距离。这样，会聚区域9相对于预 定平面6的距离被改变。
优选地，设备l包括光源3的控制电路。所述控制电路被细分为能够驱动多组光源3发光的多个模块。特别地，控制电路的每个模块以这 样的方式驱动一组光源3发光，使得在所述模块故障的情况下，剩下的 模块(驱动其它组的光源3)继续正确地工作，提供即使是局部的照明。
支承面2、光源3、光学元件4、滤光片20、散热器21和支座15 是设备1的发光体23的部分。设备1优选地配置有发光体23的支柱24, 以便于将所述发光体23安置在相对于要照明的区域的确定高度。
根椐本发明，LED照明设备的操作基本如下。
光学元件4以这样的方式对LED光源3发射的光束进行准直，使得 获得照在滤光片20上的准直光束5。在通过滤光片20时，准直光束5 以基本全部的方式透射，并在光锥25中混合以照亮预定的区域。
特别地，安置在距地面高度8米处的设备1的发光体23可照亮29 米x 8米大小的表面。
根据上述说明，根据本发明的LED照明设备的特征和其优点是明显 的。特别地，有可能更改光源相对于预定平面的倾斜角，照亮与设备相 距不同距离的表面。
另外，由于使用了混合准直光束的滤光片，所得到的照明是均匀并 一致的。
最后，由于通过准直光学元件的使用和通过滤光片带有多个面的轮 廓两者，以及通过滤光片自身的抗反射处理限制了光分散，所提出的设 备具有高效率(80%以上)。
权利要求
1.一种LED照明设备(1)，包括支承面(2)；多个安置在支承面(2)上的LED光源(3)；多个与所述光源(3)相关联并与其同轴以产生准直光束(5)的光学元件(4)，使得产生覆盖要照亮的规定空间的准直光束(5)的多投射；特征在于所述多个光源(3)以这样的方式分别相对于预定平面(6)倾斜，形成也有所不同的各个角度，使得准直光束(5)相交，定义出会聚点。
2. 如权利要求1所述的设备(1),特征在于准直光束(5)的 会聚点确定了比支承面(2 )上的所迷多个光源(3 )所限定的区域(10 ) 更小的会聚区域(9)。
3. 如之前任何一项权利要求所述的设备(1 )，特征在于准直光 束(5)的会聚点定义了基本平行于预定平面(6)的会聚平面。
4. 如之前任何一项权利要求所述的设备(1),特征在于每个光 学元件(4)以这样的方式与光源(3)之一关联，使得相关的准直光束(5)与至少另一所述准直光束(5)相交。
5，如之前任何一项权利要求所述的设备U )，特征在于其进一 步包括滤光片(20),安置为盖住光源(3)来均匀地混合准直光束(5)。
6. 如权利要求5所迷的设备(1 )，特征在于滤光片(20)具有
7. 如:前任;一项:利要求所i的设备(1 )，其特征在于其进 一步包括散热器(21)以散去光源(3)产生的热量。
8. 如之前任何一项权利要求所述的设备(1 )，特征在于光源U) 相对于预定平面(6)形成的角度是可更改的，以便于改变会聚点相对 于预定平面(6)的距离。
9.如之前任何一项权利要求所述的设备(1 )，特征在于其进一 步包括光源(3)的控制电路，所述控制电路被细分为能够驱动多组所 迷光源(3)发光的多个模块。
10. 如之前任何一项权利要求所述的设备(1 ),特征在于支承面(2)由半圆柱形包层的一部分U2)构成，以这样的方式安置所述 部分(12)，使得部分(12)的凹面(14)与预定平面(6)基本相切。
11. 如权利要求10所述的设备(1)，特征在于其进一步包括用 于每个光源(3 )的支座(15 ),以这样的方式将所述支座(15 )内部 安装到半圆柱形包层的部分(12)上，使得会聚点关于所述部分(12) 与预定平面(6)相对。
12. 如之前权利要求1到9中的任意一项所述的设备(1)，特征 在于支承面(2)由沿纵向(17)延伸的多个板片(16)构成，并且 所述多个板片(16)以这样的方式按照所述纵向(17)靠近，使得定义 出凹面(19)与预定平面(6)基本相切的弯曲轮廓(18)。
13. 如权利要求12所述的设备(1)，特征在于其进一步包括用 于每个光源(3)的支座(15)，以这样的方式在板片(16)上获得所 述支座(15 )，使得会聚点关于所迷板片(16 )与预定平面(6 )相对。
全文摘要
本发明涉及LED照明设备。LED照明设备(1)包括安置在支承面(2)上的多个LED光源(3)和多个与光源(3)同轴以产生准直光束(5)的光学元件(4)，光源(3)以这样的方式分别相对于预定平面(6)倾斜，形成也有所不同的各个角度，使得准直光束(5)相交，定义出会聚点。
文档编号F21V5/00GK101598269SQ20081017976
公开日2009年12月9日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年6月6日
发明者C·皮尼 申请人:纳德雷克股份有限公司