CN101688653A

CN101688653A - 照明装置

Info

Publication number: CN101688653A
Application number: CN200880007874A
Authority: CN
Inventors: F·温特瑞尼
Original assignee: Wissen Lux S P A
Current assignee: Wissen Lux S P A
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2010-03-31
Also published as: EP2109739A1; WO2008095627A1; EP2109739B1; EP1956290A1; ITMI20070224A1; CA2677434A1; ATE507434T1; DE602008006524D1; US20100142201A1

Abstract

提供具有由多个LED型光发射体(21)形成的光源(60)的照明装置，这些LED型光发射体(21)能够产生单一光束(R)，该单一光束(R)通过在方位(P)的相应平面中安装在成形基座上的透镜(24)被光学定向，以产生具有由所述各光束的方向(R)并由所述发射体(21)的方位限定的取向的总光束。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及特别是用于路灯、外部灯、泛光灯、聚光灯和内部照明的LED(发光二极管)型的照明装置，并且为了简化给出的解释，将仅参照该应用领域提供以下的说明。

背景技术

众所周知，诸如路灯的常规的照明装置通常具有支撑结构，该支撑结构一般为杆柱和上面安装包含发光装置的照明单元的末端部分(称为“悬臂(whip arm)”)。

常规上，这些装置包含于具有基本上平整和均匀表面的支撑结构中，其容纳用于发射总是相对于表面垂直照射的光的光源。

但是，从常规的灯发射的光也沿与由光源发射的光束的方向不同的方向漫射，从而也沿称为“水平线”的假定线之上的方向散射，该假定线被定义为以观察者处于其中心将地球与天空分开的圆形线。

这种散射通常被视为所谓“光污染”的主要来源。

更一般地，“光污染”可被定义为在其意图工作范围内的区域外面、特别是引向天空的任何形式的人造光照射。它对于人类的生活方式以及对于周围的环境均具有大量的负面影响。

这种形式的照射造成大量的能量浪费(明显违反京都协议的推荐)，对于公共管理成本具有负面影响，并且还隐含社会和文化问题，诸如降低星空的可见性和使得纪念碑的照明变差，以及在科学领域中带来一些后果，诸如增加在不使用不受来自地球的光污染影响的复杂设备的情况下观察和研究天体的难度。

在1992年，UNESCO发布未来世代的权利宣言(Declaration onthe Rights of Future Generations)，在其中确定保护天空的完全纯净状态的权利。

同年，在巴黎召开的会议“Rencontres du Ciel et de l’Espace”上，为了获得提请欧洲委员会(European Commission)发布限制光污染的具体指示的投票，Italian Astrophile Union提出向欧洲理事会(Council of European)提交请求；其意图在于包括所有各种类型的外部照明系统，包括用于广告和用于纪念碑的照明的那些，特别还提到使用用于减少功耗的系统。

在1998年，光污染被欧洲共同体(European Community)纳入文件计划讨论与关于领土和环境水平的行动。结果，在随后的几年期间，用于限制光污染的措施在欧洲得到采用；七个意大利地区甚至支持和批准涉及夜空保护和节能的地方性法规。

特别地，伦巴第(Lombardy)地区以法律No.17/2000以及随后的修改规定外部照明系统的光发射，其目的是减少光污染，并且禁止任何形式的被定向超过水平线的外部照明。

在发布该法规之后，例如，根据现有技术的具有悬臂的路灯连同许多其它类型的泛光灯、聚光灯等一起被视为不符合规定。

发明内容

本发明的目的是，提供在减少发射的光的散射和节能方面得到改进的照明装置。

另一目的是，提供遵守关于光污染的现有法规的改进的照明装置。

另一目的是，提供在尺寸和重量方面得到改进的照明装置。

此外，非偏振光的高热散逸导致照明单元具有高内部温度(也会达到几百度)并因此缩短其工作寿命。

因此，重要的目的还在于，提供在操作温度方面得到改进的照明装置。

通过包括用于发射由至少一个并优选多个光束发射体(LED)产生的光的成形基座的照明装置解决该技术问题，该照明装置的特征在于，所述成形基座在其至少一个部分中相对于垂线以预定的角度倾斜。

从以下参照附图作为非限制性例子提供的本发明的实施例的例子的说明，将看到本发明的特征和优点。

附图说明

图1a表示设有根据本发明的照明装置的第一例子的照明系统的示意性全貌图，其中，一些部件被横切开，使得可以更加清楚地看到其它部件；

图1b详细表示根据图1a的照明装置；

图2a表示根据本发明的照明装置的示意性平面底视图；

图2b表示根据本发明的照明装置的变型的示意性平面底视图；

图3a表示根据本发明的照明装置的从底部向上看的透视图，其中，一些部件被去除，使得可更加清楚地看到其它部件；

图3b表示图3a的细节；

图4a表示设有根据本发明的照明装置的第二例子的照明系统的全貌图，其中一些部件被横切开，使得可以更加清楚地看到其它部件；

图4b表示根据图4a的照明装置的纵向截面图；

图5a表示根据本发明的照明装置的实施例的另一优选例子的透视图；

图5b表示根据图5a的照明装置的截面的示意图。

具体实施方式

参照这些图，图1a以示意的形式表示遵守由伦巴第地区发布的法律No.17/2000以及随后的修改的路灯，该路灯包括具有延伸臂4的杆柱2，在该延伸臂4上紧固根据本发明的包括支撑结构8的照明装置6，该支撑结构8用于容纳向在其底侧8′与支撑结构8机械相关联的光源60输送电力的电缆。

更详细地说，根据本发明，照明装置6设想光源由多个LED型光发射体21形成，这些LED型光发射体21中的每一个均能够产生以作为例子由线R表示的光线光学定向的单个光束。

此外，根据本发明，支撑结构8包括在其上面安装多个发射体21的成形基座10，所述发射体位于由成形基座10限定的方位(lie)P的相应平面内，并能够形成具有由各单个光束R的方向和由发射体21的方位P限定的取向的至少一个总光束。

优选地，各单个光束R与相应发射体21的方位P垂直。

因此，通过以上述的方式使由LED产生的光束取向的可能性，获得根据本发明的目的的最佳光束。

另外，如图3b所示，由LED发射的光线R穿过被布置在发射体上方的透镜24。

透镜24允许由LED发射的光线聚焦，从而将它们保持在预定的发射角度内并避免不必要的散射。

根据图5a所示的本发明的优选实施例，通过基本上相互并排布置的两个或更多个弯曲型材50形成成形基座10，以沿纵向延伸方向Y形成一系列。

各型材50在其端部51上通过铰链52与支撑结构8连接，并且能够通过绕上述铰链52的公共旋转轴Z的旋转来取向(该图表示第二型材50的轴)。

可有利地通过旋转期间的摩擦力维持弯曲型材50的位置。

对于装置6能够限定正常操作位置O(参见图1a、图4a、图5b)，该正常操作位置意图在于向下定向光线并因此使得支撑结构8的底侧8′基本上朝向地面。

在该条件下，弯曲型材50的凹面向下定向，并且它们的纵向延伸方向Y为水平并与地面平行，而铰链102在沿着特定的水平线并与方向Y垂直的旋转轴Z上对准。

通过使用可通过绕轴Z的旋转来取向的一系列弯曲型材50，能够进一步调整由装置6产生的光束。

优选地，例如，从图5a可以很容易地理解，位于系列的第一端53附近的弯曲型材50(例如，最初的1～5型材)可限定以向着系列的第二端54的分量取向的光束(在根据图5a的配置的情况下，必须设想向着端部封闭侧8″进一步旋转弯曲型材50的顶部几度)，而位于系列的第二端54附近的弯曲型材可限定以向着系列的第一端53的分量取向的光束，从而产生光线的交叉。

不同地，成形基座10可形成为单体，使得因此不存在上述的调整可能性。

成形基座10限定向下定向的凹面，该凹面在其内部容纳光源并且形成为沿图5b所示的下凹线的纵向Y的延伸。另外，成形基座10可形成为单体并且采取通过在边缘上机械连接在一起并且分别支撑发射体21的平坦支撑80相互并排布置的弯曲型材的形式。

在这种情况下，延伸的凹线将包括一系列的多边形元件的段。

优选地，通过以发射体的相应方位保持成形基座10，使得光线相对于水平面以不大于12度的角度倾斜，执行上述的调整，由此保持发射的光线在水平线内。

如图5b所示，成形基座10具有其横截面关于与纵向延伸Y垂直的截面由凹线30限定的形式；在该图中，凹线30具有多边形形式并且包括例如多边形段32、34、36、38、40、42等。

通过这种成形基座，光束向着共同的预定对象集中，从而在遵守节能和降低光污染的准则的同时保证其照明优于常规的照明。

根据本发明，成形基座10在其至少一个部分中相对于垂线以预定的角度倾斜。

根据本发明的不同的实施例，成形基座10具有其横截面由设有肋板12的上凹线限定的形式，该肋板12具有相对于垂线倾斜并被固定到支撑结构8上的盖子18封装的两个肩部14和16。

根据本发明，肋板12可由含铁材料或具有不同特性的其它材料制成；由于通过使用聚焦透镜24沿适当的方向定向由根据本发明的LED发射的光束，因此优选该肋板的表面是非反射性的。

图1b以更大的比例更加详细地表示根据本发明的LED照明装置6。

如图2、图2b和图3所示，成形基座10并且特别是两个肩部14、16设有用于光束发射体21、特别是A2类激光束发射体的底座20；如图3b所示，通过LED执行光线的发射，然后光线穿过被布置在发射体21上方的透镜24。

在图2中，第一变型中的底座20仅被设置在肋板12的肩部上，而在图2b中，第二变型中的发射体20还被设置在成形基座10的平整部分上。

根据本发明，光束发射体(LED)21分布在成形基座10上、特别是肋板12上，使得产生的光束仅向着需要的目标取向，从而光不沿其它方向分散，由此避免不必要的能量浪费。

光相对于垂线以等于肩部14、16相对于所述垂线的倾角取向。该倾角是这样的，以防止由LED发射的光线超过水平线分散。

图1a表示具有两个车道102和104并被具有树篱106的花坛分开以及以房屋108为界的道路100需要仅照亮用于通过汽车的车道102、104和具有树篱106的花坛的一小部分的例子。

由于已经被特别制备的肋板12的肩部14、16上的光束发射体21的布置，光束精确地取向以照亮需要的目标，从而使光的分散、能耗最小化，因此，使与照明系统有关的光污染最小化。

根据工作需要，来自肩部14、16的光束的取向可相对于垂直于并横过装置的纵向延伸Y的中间面为对称或不对称的。

特别地，根据要被照亮的区域的形貌，可以形成具有不同的尺寸和倾度的肋板。

根据图1～4的例子，被纵向切开的照明装置6具有上凹的多边折线的外观；在图1a的情况下，多边线由四段形成：第一段10a、由肋板12的第一肩部14和第二肩部16确定的第二和第三段、以及第四段10b。

各单个肋板的多边线是具有与垂线垂直的底边的三角形或具有与垂线垂直的直角边的直角三角形。

根据本发明的另一实施例，成形基座110设有多个肋板；例如，参照图4a和4b，能够看到具有相应的肩部20和22、24和26、28和30的四个肋板12a、12b和12c。

已存在于图1a和1b中的存在于图4a和4b中的部件由附图标记加上100表示。

根据本发明，光束发射体(LED)21根据发射的光的目标发射不同强度的光。

事实上，在要被照亮的不同对象上，光束的强度不必是恒定的。

光相对于支撑表面110以相对于垂线的预定角度取向，该角度等于肋板12的肩部14、16相对于所述垂线的倾角。

由于特别制备的肋板12a的肩部20、22上、肋板12b的肩部26上和肋板12c的肩部30上的光束发射体(LED)21的布置，光束精确地取向以照亮需要的目标，从而使光的分散、能耗最小化，并因此使与照明系统有关的光污染最小化。

被纵向切开的装置具有上凹的多边折线的外观；在图4a的情况下，多边线由9个段形成：分别由肋板12a的第一肩部21和第二肩部22确定的一对段、第三段110a、分别由肋板12b的肩部24和26确定的第二对段、第六段110b、分别由肋板12c的肩部28和30确定的第三对段、和第九段110c。

在本实施例中，根据工作需要，从各对肩部发射的光束的取向也可相对于垂线为对称或非对称的。

所说明的本发明的所有实施例采用允许线电压的再定相的电气技术，从而避免会损害光发射体的电压峰值。

由LED产生的光束具有由色度量基准指标(chromatic yieldreference index)(RA)表达的高色度量。

这种指标定义不同的光源对于对象和表面的知觉色的影响。关于样品颜色，照度不改变对象或表面的色彩外观越多，则该值越高。

根据本发明，关于被透镜24过滤的第2类激光发射源(LED)，色度量指标是非常高的(接近90)。

与常规的光源相比，这些光束的主要特征是，热耗散减少；该目标是通过使用作为光发射体的LED和用作过滤器的透镜实现的；结果，照明装置6的支撑结构8内的温度比周围温度高不到10度，这与现有技术的200～300度的操作温度显著不同。

鉴于此，支撑结构8可包含电视摄像机或不同性质的任何其它配件或电子器件等。

包含于照明装置中的电视摄像机允许记录对象，其优点是，一方面，是几乎不可见或完全不可见的，另一方面，特别是如果被包含于路灯中，则相当接近被照亮的对象。因此，图像非常清楚并且图像质量优于当前使用的那些电视摄像机的图像质量。

相对低的温度还允许使用不重的材料以制造支撑结构8和内部部件，从而总体降低装置的重量并减小其尺寸。

通过简单地适当选择平整表面和肋板的尺寸，根据本发明的照明装置可适用于任何类型的现有照明结构，诸如，路灯、外部灯、泛光灯和聚光灯等。

在可选择的实施例中，平整表面朝上，并且为了照亮选择的对象，发射的光被引向布置在成形基座上方的反射盖子并然后从该盖子向下反射。

另一创新性特征在于这样一种可能性，即，通过适当的操纵杆以不大于12度的一定角度倾斜成形基座以允许总体改进光束的取向。在任何情况下始终实现这种取向，使得发射的光束具有符合现有的规定的取向角度。

在根据图5A和图5B的例子中，由于内部部件执行所有必要的功能并可一次一个弧度地被独立调整，因此不需要使本体倾斜12°。

Claims

1.照明装置，该照明装置特别是用于路灯，该照明装置包括支撑结构(8)、与所述支撑结构(8)机械相关联的至少一个光源(60)、包括容纳于所述支撑结构(8)内并与所述光源(60)电气连接的供电电缆的电源，其特征在于，所述光源包括多个能够产生被光学定向的单一光束(R)的LED型光发射体(21)，并且所述支撑结构(8)包括其上安装所述多个发射体(21)的成形基座(10)，所述多个发射体(21)位于由所述成形基座限定的方位(P)的相应平面内，并且能够产生具有由所述各单个光束的方向(R)并由所述发射体的方位限定的取向的至少一个总光束。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述成形基座(10)由基本上相互并排布置以沿纵向延伸方向形成一系列的两个或更多个弯曲型材(50)形成，各型材(50)在其端部(51)上通过铰链(52)与所述支撑结构(8)连接，各所述型材(50)能够通过绕铰链(52)的旋转轴(Z)的旋转来取向。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，当所述装置(6)处于操作位置(O)时，所述系列的纵向延伸方向(Y)是基本上水平的。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，当所述装置处于操作位置(O)时，所述弯曲型材(50)的凹面向下定向。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，当所述装置处于操作位置(O)时，所述铰链(52)在水平旋转轴(Z)上对准。

6.根据权利要求2所述的照明装置，其中，位于所述系列的第一端(53)附近的至少一个弯曲型材(50)限定以向着所述系列的第二端(54)的分量取向的光束，并且位于所述系列的第二端(54)附近的至少一个弯曲型材(50)限定以向着所述系列的第一端(53)定向的分量取向的光束，从而导致所述光线交叉。

7.根据前面的权利要求中的任一项所述的照明装置，其中，所述成形基座(10)是单体。

8.根据前面的权利要求中的任一项所述的照明装置，其中，所述成形基座(10)限定在其内部布置所述光源(21)的至少一个凹面。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，通过在边缘处被连接在一起并且分别支撑发射体(21)的平面(70)形成所述凹面。

10.根据权利要求1所述的照明装置，其中，通过具有包括多边段(32、34、36、38、40、42)的多边形状的下凹线(30)的纵向延伸获得所述凹面。

11.根据前面的权利要求中的任一项所述的照明装置，其中，所述发射体(21)是A2类激光束发射LED。

12.根据权利要求11所述的照明装置，其中，所述A2类激光发射光线具有比周围温度低10度的操作温度。

13.根据权利要求11所述的照明装置，其中，所述A2类激光线具有不小于90的色度量指标。

14.根据前面的权利要求中的任一项所述的照明装置，其中，当所述装置(6)处于操作位置(O)时，所述成形基座(10)限定能够使发射体(21)的光线(R)相对于水平面以不大于12度的角度取向的倾斜方位(P)，由此使发射的光线(R)保持在水平线内。

15.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，它包括被布置在发射体(21)上方以使发射的光线聚焦的多个透镜(24)。