CN101240877A - 组合式投射照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于非便捷式照明技术领域，特别是涉及组合式投射照明装置；包括定位板、大功率发光二极管灯和盖板，其特征在于所述定位板上至少设有两个安装孔，在安装孔上装有大功率发光二极管灯，各个大功率发光二极管灯的照射角度不同；本发明具有光量可以在大范围内自由调节、配光分布可以自由精确配置、照明均匀性好、降低了整个照射装置的成本、减轻了照射装置散热问题的压力、采用可调节的镜筒结构，所有大功率发光二极管灯的零部件适合工业化生产，它是一种适合道路、室内等场合使用的理想照明装置。

Description

组合式投射照明装置

技术领域

本发明属于非便携式照明技术领域，特别是涉及组合式投射照明装置。

技术背景

在现有技术中，道路照明通常采用单灯照明装置，这种室外道路照明装置大多利用光效比较高的放电灯。所有的灯具设计都是以一个发光源照射整个大的被照射面积为基本出发点的，结果是灯具正下方的照度远远大于远离灯具的远角处的照度。为了在远角处获得满足国家标准所要求的照度，必须在灯具正下方形成大大高于标准要求的照度，造成了照明用能源的大量浪费。根据实际测算，一个7米高的路灯，在其远角处的照度只有最高照度点处的10％左右。中国公开专利CN1664433A，提出了利用热管技术解决多个LED密集排列时的散热问题，但没有对LED密集排列的配光分布问题作任何改进。公开专利CN1710318A(低安装高度道路灯)，提出了为LED设计单元小反射器，产生多种光束，然后再整合在一个反射器组板上，让反射器组发出的光线符合特定的配光，在路面上得到均匀照明。公开的内容没有给出具体的是实施方案，另外由于所提出的内容采用了两次反射的方法，不仅结构复杂，光能损失严重，无法达到期待的照明效果。因此，研制一种由多个大功率发光二极管(LED)组合而成、具有均匀配光分布效果、耗电小、使用长寿命长的投射照明装置，已经成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计合理、结构简单、光照均匀、能耗低、寿命长的LED组合式投射照明装置。

本发明的目的是采用这样的技术解决方案实现的：包括定位板、大功率发光二极管灯和盖板，其特征在于所述定位板上至少设有两个安装孔，在安装孔上装有大功率发光二极管灯，各个大功率发光二极管灯的照射角度不同。每个发光二极管灯分别照明被照面上的一个局部面积，通过多个发光二极管灯的组合均匀照亮整个被照射面。

所述的大功率发光二极管灯包括印刷电路板、大功率发光二极管和灯座，所述大功率发光二极管安装在印刷电路板上，印刷电路板固定在灯座上，所述灯座的一侧设有散热片，灯座的另一侧安装有投影透镜装置，投影透镜装置的镜筒与灯座固定连接，所述镜筒的直径小于定位板的安装孔的直径，该镜筒上套接有散热器，该散热器的上端能够与定位板紧贴。

所述大功率发光二极管灯的功率和数量是按照被照射面的面积和平均照度要求确定的；大功率发光二极管灯的设计照明面积与光通量、投影透镜透过率以及平均照度之间满足以下关系：单个大功率发光二极管灯的设计照射面积＝LED的输出光通量×投影透镜透过率÷被照面要求的平均照度；整个照明面积所对应的大功率发光二极管灯的数量＝整个照明面积÷单个大功率发二极管灯的照明面积。确定各大功率LED管灯的设计照射面积后，实际的照射面积是通过改变投影透镜组的焦距和调整LED与投影透镜组的距离获得的，实际照射面积和LED芯片之间的比例关系符合牛顿成像公式。

所述设置大功率发光二极管灯是采用将照明整个被照射面所对应的各个大功率发光二极管灯安装到LED投射照明装置的定位板上，使各个大功率发光二极管灯按照各自投影照射一个被照射面单元的要求配置的。

所述配设投影透镜组是采用给每个大功率发光二极管灯配设投影透镜组，该投影透镜组能将LED芯片投影到一个对应的被照射面单元上。所述被照射面单元的形状与LED芯片形状相对应，为方形或矩形。

由于本发明采用在定位板上至少安装两个大功率发光二极管灯，且各个大功率发光二极管灯的照射角度不同，从而能对不同的照射区域进行投影照射，并使各个被照射区域达到需要的照明效果。随着LED发光效率的不断提高，所需大功率发光二极管灯的数量和总功率将不断下降；另外，通过调节大功率发光二极管灯的电流可以任意控制各个局部照明区域的照度；本发明具有光量可以在大范围内自由调节、配光分布可以自由精确配置、照明均匀性好、降低了整个照射装置的成本、减轻了照射装置散热问题的压力、采用可调节的镜筒结构，所有大功率发光二极管灯的零部件适合批量生产，为道路照明提供了一种理想器具。

下面结合附图和具体实施方式，对本发明所述的组合式投影照射装置作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明大功率发光二极管灯的结构示意图

附图标号说明：

1-盖板、2-定位板、3-安装孔、4-大功率发光二极管灯、5-散热器、6-大功率发光二极管、7-螺纹、8-投影透镜装置、9-散热片、10-灯座、11-印刷电路板、12-镜筒、13-内筒、14-投影透镜组。

具体实施方式

参照图1和图2：包括定位板2、大功率发光二极管灯4和盖板1，其特征在于所述定位板2上至少设有两个安装孔3，在安装孔3上装有大功率发光二极管灯4，各个大功率发光二极管灯4的照射角度不同。

所述的大功率发光二极管灯4包括印刷电路板11、大功率发光二极管6和灯座10，所述大功率发光二极管6安装在印刷电路板11上，大功率发光二极管6与印刷电路板11电学连接，印刷电路板11固定在灯座10上，所述灯座10的一侧设有散热片9，灯座10的另一侧安装有投影透镜装置8，投影透镜装置8的镜筒12与灯座10固定连接，所述镜筒12的直径小于定位板2的安装孔3的直径，该镜筒12上套接有散热器5，该散热器5的上端能够与定位板2紧贴，镜筒12内设有内筒13，两者采用螺纹链接，投影透镜组14设置在内筒13上，转动内筒13能够调节投影透镜组14与大功率发光二极管6之间的间距，依据牛顿成像原理，可达到调整放大倍率的作用，对于不同的共轭距离实现相同的放大倍率，从而使各个大功率发光二极管灯4所照射的面积相一致。

所述定位板3由金属铝等导热良好的材料制作而成，其形状为多个折面，折面的法线方向和该位置处大功率发光二极管灯4发光面的中心与被照射面积中心的连线的方向。

在外表面具有散热结构利于散热。定位板2上方装有盖板1，以用来保护内部的器件和电路等不被雨水等淋湿。

根据被照射面积的实际情况，可在定位板2上安装多个大功率发光二极管灯4，各个大功率发光二极管灯4的照射面能够形成一个完整的被均匀照明区域；实际使用时，还可以与供电控制器相配合，用以控制在不同时间调整照明亮度，如在零点之后可以降低大功率发光二极管灯4的工作电流，达到节约电能的效果。

实施例：

本发明装置在照明面积为一条长14m，宽7m双车道条件下，按照主干路平均照度为15lx的要求，大功率发光二极管灯的功率和数量配置如下：

按照被照射面设定大功率发光二极管灯的功率和数量，整个被照射面为长14米×宽7米＝98平方米；已知一个5瓦的LED光通量输出为190流明、投影透镜装置的实际透过率为90％时，大功率发光二极管灯4的设计照明面积为190流明×90％/15勒克司≈11.4平方米；对于一条长14米，宽7米的双车道照明面积，所需要的大功率发光二极管灯4数量为：14×7/11.4≈9个；则可将98平方米的被照射面划分成相邻且按一定规则分布的形状和大小相近的九个被照射单元；9个大功率发光二极管灯4的驱动功率约为5瓦×9＝45瓦。

在形状为多个折面的定位板3上安装9个大功率发光二极管灯4，各个大功率发光二极管灯4的照射面能够形成一个完整的被均匀照明区域；功率发光二极管灯4与市电连接以及对其控制采用公知的方式，在此不作赘述。

Claims (8)

1. 组合式投射照明装置，包括定位板、大功率发光二极管灯和盖板，其特征在于所述定位板上至少设有两个安装孔，在安装孔上装有大功率发光二极管灯，各个大功率发光二极管灯的照射角度不同。

2. 根据权利要求1所述的组合式投射照明装置，其特征在于所述的大功率发光二极管灯包括印刷电路板、大功率发光二极管和灯座，所述大功率发光二极管安装在印刷电路板上，印刷电路板固定在灯座上，所述灯座的一侧设有散热片，灯座的另一侧安装有投影透镜装置，投影透镜装置的镜筒与灯座固定连接，所述镜筒的直径小于定位板的安装孔的直径，该镜筒上套接有散热器，该散热器的上端能够与定位板紧贴。

3. 根据权利要求1所述组合式投射照明装置，其特征在于所述镜筒内设有内筒，两者采用螺纹链接，投影透镜组设置在内筒上。

4. 根据权利要求1所述的分割照明照射装置，其特征在于所述定位板由金属铝等导热良好的材料制作而成，其形状为多个折面，折面的法线方向和该位置处大功率发光二极管灯发光面的中心与被照射面积中心的连线的方向。

5. 根据权利要求1所述的分割照明照射装置，其特征在于所述大功率发光二极管灯的功率和数量是按照按照被照射面的平均照度要求确定大功率发光二极管灯功率及数量；大功率发光二极管灯的设计照明面积与光通量、投影透镜透过率和平均照度之间满足以下关系：被照射单元面积＝LED的光通量×投影透镜透过率90％÷被照面要求的平均照度，整个照明面积所对应的大功率发二极管灯的数量＝整个照明面积÷单个大功率发二极管灯的照明面积。

6. 根据权利要求1所述的分割照明照射装置，其特征在于所述设置大功率发光二极管灯是采用将照明整个被照射面所对应的各个大功率发光二极管灯安装到LED投射照明装置的定位板上，各个大功率发光二极管灯按照各自投影照射一个被照射面单元的要求配置的。

7. 根据权利要求1所述的分割照明照射装置，其特征在于所述定位由金属铝等导热良好的材料制作而成，其形状为多个折面，折面的法线方向和该位置处大功率发光二极管灯发光面的中心与被照射面积中心的连线的方向。

8. 根据权利要求1所述的分割照明照射装置，其特征在于所述投影透镜组是采用给每个大功率发光二极管灯配设投影透镜组，该投影透镜组能将LED芯片的投影投射到一个对应的被照射面单元。