CN101832503A - 一种户外标牌照明装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种户外标牌照明装置和方法。用来解决夜间户外标牌难于识别和阅读的问题。该装置包括壳体、太阳能-LED照明模块和反光板，壳体至少含有相互垂直的底平面和后平面，LED以可活动转动的方式嵌入在壳体底平面上，反光板固定在LED前端的壳体底平面上。该方法包括相对于标牌表面安放照明装置的步骤，及调整照明装置中LED照射方向的步骤。本发明的装置和方法适用于公路标识牌、楼栋号码牌、街道号码牌、公交站牌、广告牌、门牌和类似户外标牌的照明。
Description
技术领域
本发明涉及一种户外标牌照明装置，尤其是利用太阳能和发光二极管(LED)实现户外标牌照明的装置。本发明还涉及一种户外标牌照明方法，本发明的照明装置和方法适用于公路标识牌、楼栋号码牌、街道号码牌、公交站牌、广告牌、门牌和类似户外标牌的照明。
背景技术
许多户外标牌，如公路标识牌、楼栋号码牌、街道号码牌、公交站牌、广告牌、门牌等，在夜间由于光线不足而难于识别和阅读，给人们夜间的生活和出行带来极大的不便，甚至会成为安全隐患。而现在的带有照明光源的标牌，一般做成箱体状，并将光源放在箱体内，如灯箱型公交站牌，这种设计的缺点是增加了标牌的体积和制作成本，并且对光源的维修和保养会影响到标牌的使用；还有一种设计是使用荧光材料书写标牌表面的符号、文字，如带有荧光材料的楼栋号码牌、街道号码牌等，这种设计的缺点是其夜间可识别程度受荧光材料亮度限制，有时其亮度不能满足观察者夜间识别的要求。
太阳能-LED照明模块是一种能将太阳光能转化为电能并使LED发光的组合，一般由太阳能电池板、LED、控制电路、蓄电池几个部件构成。与现有的其他照明系统相比，具有节能、无需外部电路的特点。太阳能-LED照明模块是当前照明领域关注的热点。美国专利D545758揭示了一种利用带有太阳能-LED模块的照明装置实现号码牌照明的设计，在该设计中，太阳能-LED照明模块提供背光照明，用来照亮带有镂空号码形状的号码牌。该设计要求号码牌必须是镂空的，并且号码牌背面必须具有反光物体才能实现号码牌的照明，对照明装置的维修会影响号码牌的正常使用，具有一定的局限性。
需要实现普遍适用与多种户外标牌照明的更好的装置和方法。
发明内容
本发明提供了一种户外标牌照明装置及一种户外标牌照明方法，它特别适用于公路标识牌、楼栋号码牌、街道号码牌、公交站牌、广告牌、门牌和类似户外标牌的照明。
概括地说，本发明的一种户外标牌照明装置，包括：壳体；太阳能-LED照明模块，其含有置于所述壳体外表面的太阳能电池板、LED和置于壳体内的蓄电池，太阳能电池板的输出端通过充电控制电路与蓄电池连接，蓄电池通过驱动电路与LED连接；以及置于壳体外的反光板。所述壳体至少含有相互垂直的底平面和后平面，所述LED以可活动转动的方式嵌入在所述壳体底平面上，所述反光板固定在LED前端的壳体底平面上。
所述壳体底平面上开有矩形窗口，窗口中嵌入一可绕轴心转动的圆柱，并且可转动圆柱的轴向平行与矩形窗口的一边，LED固定在可转动圆柱露在矩形窗口之外的柱面上。所述可转动圆柱的轴心位于壳体内，圆柱长度与矩形窗口平行于圆柱轴心的一个边长相等，圆柱直径大于矩形窗口的另一个边长，圆柱以最大限度露出在矩形窗口之外，所以圆柱与窗口之间没有明显缝隙。所述LED发光角度为15？到1809，其照射方向随可转动圆柱的转动而变化。所述反光板所在平面平行于所述壳体后平面。所述壳体底平面上矩形窗口的四边上附着有软塑胶材料，与所述可转动圆柱形成紧密接触。所述壳体内含有用来锁定可转动圆柱的简易锁定机构，其可以是一端固定在所述壳体内、另一端与所述可转动圆柱直接接触的弹性变形加压部件，也可以是旋入所述壳体表面并能与所述可转动圆柱直接接触的锁定螺丝等。所述壳体底平面周围的壳体侧壁向下延伸出一部分。所述壳体、可转动圆柱、及反光板是由铝等抗自然环境腐蚀的材料制成。
白天太阳能板将太阳能转化为电能储存在蓄电池中，夜间蓄电池给LED供电，当装置安放在标牌周围或标牌表面上时，位于标牌表面前端的LED发出的光照亮标牌表面，使标牌在夜间更容易识别和阅读。
概括地说，本发明的一种利用户外标牌照明方法，包括相对于标牌表面安放照明装置的步骤，及调整照明装置中LED照射方向的步骤，使所述标牌照明装置中LED发出的光能以最大照射面积照亮标牌表面需要识别的部分，照明装置包括壳体；太阳能-LED照明模块，其含有置于所述壳体外表面的太阳能电池板、LED和置于壳体内的蓄电池，太阳能电池板的输出端通过充电控制电路与蓄电池连接，蓄电池通过驱动电路与LED连接，所述壳体至少含有相互垂直的底平面和后平面，所述LED以可活动转动的方式嵌入在所述壳体底平面上。将所述照明装置的后平面固定在标牌表面上或标牌周围，并保证所述LED在标牌表面前端。
现有的标牌照明手段相比，本发明的优点在于：
1.由于采用了太阳能-LED照明模块，优点在于，无需外接电路。
2.由于照明装置与标牌各自独立，优点在于，无需对现在正在使用中的标牌做任何改动就可以应用本发明装置，对装置的维护也不影响标牌的正常使用，普遍适用与多种户外标牌的照明。
3.由于照明装置的壳体具有相互垂直的底平面和后平面，且LED嵌入在底平面上，优点在于，对于多数安置规范的标牌来说，壳体可以较容易地固定在标牌表面或周围，并同时保证LED在标牌表面前端，而且安装简单。
4.由于采用LED做光源照亮标牌，优点在于，充分利用了LED体积小、发光方向性强的特点，通过LED侧向照射的方法，减小了照明装置占用的空间。
5.由于LED以可活动转动的方式嵌入在所述壳体底平面上，优点在于，可以根据标牌面积大小和LED发光角度等实际情况灵活调整LED的照射方向，保证LED以最大照射面积照亮标牌表面需要识别的部分。
6.由于在LED前端的壳体底平面上固定一反光板，优点在于，可防止LED发出的光线直接照射观察者的眼睛造成眩目。
7.由于可转动圆柱与壳体底平面的矩形窗口之间无明显缝隙，并且矩形窗口四边上附着有软塑胶材料，与可转动圆柱形成紧密接触，优点在于，在保证LED照射方向可任意调节的同时，又保证了装置的封闭性，减弱自然环境对装置内各部件的长期侵蚀，延长装置的使用寿命。
8.由于壳体内含有可锁定圆柱的简易锁定机构，优点在于，可以防止可转动圆柱因外界环境扰动而转动。
9.由于壳体底平面周围的壳体侧壁向下延伸出一部分，优点在于，可以防止雨水对壳体底平面上各个部件的污染和腐蚀。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细地说明，其中相同的部件以相同的标号代表。
图1是本发明的一种户外标牌照明装置实施方式的立体示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是图1的剖视图。
图4是图1的底视图。
图5是将本发明照明装置固定在标牌表面实施方式的侧视图。
图6是将本发明照明装置固定在标牌周围实施方式的侧视图。
图中标记内容如下：
1-壳体；2-太阳能板；3-LED；4-反光板；5-可转动圆柱；6-弹性金属片；7-标牌；8-墙面。壳体内的蓄电池和电路、矩形窗口四边上的软塑胶未画出。
这些理想化且不成比例的图只是示意性的而非限制性的。
具体实施方式
下面参照附图和实施方式对本发明做进一步详细描述。
图1是本发明的一种户外标牌照明装置实施方式的立体示意图。图3是图1的剖视图，其中用来锁定可转动圆柱(5)的简易锁定机构(6)，采用了一端固定在壳体(1)内、另一端与圆柱(5)直接接触的弹性变形加压金属片。
图5是将本发明照明装置固定在标牌表面实施方式的侧视图。照明装置壳体(1)的后平面固定在标牌(7)的表面上，使LED(3)位于标牌(7)表面的前上方，并保证装置不遮挡观察者观察标牌(7)表面需要识别的部分，通过转动圆柱(5)使LED(3)发出的光照向标牌。
图6是将本发明照明装置固定在标牌周围实施方式的侧视图。照明装置壳体(1)的后平面固定在标牌(7)上方周围的墙面(8)上，使LED(3)位于标牌(7)表面的前上方，并保证装置不遮挡观察者观察标牌(7)表面需要识别的部分，通过转动圆柱(5)使LED(3)发出的光照向标牌。
本说明所例实施方式可用作公路指示牌、标识牌、楼栋号码牌、街道号码牌、公交站牌、广告牌、门牌和类似户外标牌的照明。在阅读本发明的说明书后，本领域的一般技术人员都能够理解本发明的核心精神。本发明装置中各组成部分随技术的发展而做出的优化，如太阳能-LED照明模块中元素的增减或替换，用来锁定可转动圆柱机构的变化，壳体与圆柱之间密封材料的变化，并不根本改变本发明的核心特点和精神。
Claims (11)
1.一种户外标牌照明装置，包括：
-壳体；
-太阳能-LED照明模块，其含有置于所述壳体外表面的太阳能电池板、LED和置于所述壳体内的蓄电池，太阳能电池板的输出端通过充电控制电路与蓄电池连接，蓄电池通过驱动电路与LED连接；以及
-置于所述壳体外的反光板，
其特征在于：所述壳体至少含有相互垂直的底平面和后平面，所述LED以可活动转动的方式嵌入在所述壳体底平面上，所述反光板固定在所述LED前端的壳体底平面上。
2.如权利要求1所述的一种户外标牌照明装置，其特征在于，所述壳体底平面上开有矩形窗口，窗口中嵌入一可绕轴心转动的圆柱，并且可转动圆柱的轴向平行与矩形窗口的一边，LED固定在可转动圆柱露在矩形窗口之外的柱面上。
3.如权利要求2所述的可转动圆柱，其特征在于，其轴心位于壳体内，其长度与矩形窗口平行于轴心的一个边长相等，其直径大于矩形窗口的另一个边长，圆柱以最大限度露出在矩形窗口之外，所以圆柱与窗口之间没有明显缝隙。
4.如权利要求1所述的LED，其特征在于，其发光角度为15°到180°，其照射方向随所述可转动圆柱的转动而变化。
5.如权利要求1所述的一种户外标牌照明装置，其特征在于，所述反光板所在平面平行于所述壳体后平面。
6.如权利要求1所述的一种户外标牌照明装置，其特征在于，所述壳体底平面上矩形窗口的四边上附着有软塑胶材料，与所述可转动圆柱形成紧密接触。
7.如权利要求1所述的一种户外标牌照明装置，其特征在于，所述壳体内含有用来锁定所述可转动圆柱的简易锁定机构，其可以是一端固定在所述壳体内、另一端与所述可转动圆柱直接接触的弹性变形加压部件，也可以是旋入所述壳体表面并能与所述可转动圆柱直接接触的锁定螺丝等。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体底平面周围的壳体侧壁向下延伸出一部分。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体、可转动圆柱及反光板是由铝等抗自然环境腐蚀的材料制成。
10.一种户外标牌照明方法，包括：
-相对于标牌表面安放照明装置的步骤，以及
-调整照明装置中LED照射方向的步骤，使照明装置中LED发出的光能以最大照射面积照亮标牌表面需要识别的部分，所述照明装置包括：壳体；太阳能-LED照明模块，其含有置于所述壳体外表面的太阳能电池板、LED和置于壳体内的蓄电池，太阳能电池板的输出端通过充电控制电路与蓄电池连接，蓄电池通过驱动电路与LED连接，所述壳体至少含有相互垂直的底平面和后平面，所述LED以可活动转动的方式嵌入在所述壳体底平面上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于将所述照明装置的后平面固定在标牌表面上或标牌周围，并保证所述LED在标牌表面前端。
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