CN101983300B - 用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器 - Google Patents

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Abstract

一种照明器，用于照明该照明器(2，3)附连到其的天花板或天篷(1)下面的空间。照明器(2，3)包含定位在直阵列中的多个LED(31)以及平行于LED(30)阵列延伸的细长会聚透镜(30)。LED(30)阵列置于距细长透镜(30)的对称平面(33)距离(D)处。

Description

用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器
技术领域
本发明涉及用于照明照明器附连到其的天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含定位在直阵列中的多个LED(发光二极管)以及具有对称平面的关联的细长会聚透镜，该细长透镜平行于LED阵列延伸，LED置于距该关联的细长透镜的所述对称平面距离D＞0mm处。会聚透镜是这样的透镜，穿过该透镜的光束变得更加会聚。
背景技术
当照明天花板或天篷下面的空间时，经常需要按照这样的方式来引导光辐射，相对于竖直方向具有大的角度(例如大于60°)的光束被减少或者甚至完全阻挡从而避免眩光，即，使距照明器位置某一距离处的人目眩的明亮光辐射。特别是当照明器照明加油站的天篷下面的空间或者人在其中沿择优方向移动的空间时，必须避免沿此方向的眩光，同时会要求照明平行于此择优移动方向的一个或两个侧壁。例如，这种空间也存在于人们行走或者驾车穿过的隧道。
专利公布US-B-7252412描述了这种用于照明加油站的天篷下面的空间的照明器。使用这种照明器避免了使进入加油站的驾驶员目眩的眩光，但是用于照明加油泵的竖直表面的沿横向方向的光辐射必须被引导为与竖直方向成比较大角度。加油泵可以置于穿过加油站的车道的一侧或者两侧。如果加油泵仅存在于穿过加油站的车道的一侧，照明器应只照明那一侧，而到另一侧的光辐射应被避免，特别是当加油站沿着其所在的道路位于此另一侧时。再者，期望限制该光辐射从而避免能量浪费，即，避免光辐射到达天篷下面的空间的外部。
为了避免眩光，照明器可设有用于阻挡沿某些方向的光辐射的遮板。为了增加或者减小沿某些其它方向的光辐射的强度，照明器可设有一个或多个具有特定形状的光反射表面，使得光辐射被反射到预定方向。这种照明器具有由照明器发射的有效光辐射损失的缺点，使得需要多余的电力。
当利用LED与折射光学元件(即透镜)组合时，可以获得比较高效的照明器，以比较低的电力供应产生明亮照明。在EP-A-1758068中描述了这种照明器。此专利公布公开了一种设有平行于LED阵列延伸的细长透镜的细长照明器，其中LED阵列和透镜具有公共纵向对称平面。照明器具有细长U形主体，其底部设有直的LED阵列。细长透镜被夹紧在U形主体的肢部之间从而获得由照明器发射的期望光辐射。
US2004/0114355A1公开了一种照明器，其包含定位在直阵列中的多个LED以及具有对称平面的关联的细长会聚透镜，该细长透镜平行于LED阵列延伸，LED置于距该关联的细长透镜的所述对称平面距离D＞0mm处。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含直阵列中的多个LED以及细长会聚透镜，其中到通过LED阵列的竖直平面的一个侧面的光辐射被减少。
本发明的另一目的是提供一种用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含直阵列中的多个LED以及细长会聚透镜，其中相对于竖直方向具有比较大角度的光辐射被增强朝向通过LED阵列的竖直平面的一个侧面。
本发明的又一目的是提供一种用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含直阵列中的多个LED以及平行于LED阵列的细长会聚透镜，其中相对于竖直方向具有比较大角度且基本上平行于通过LED阵列的竖直平面的光辐射被减少从而避免眩光。
本发明的再另一目的是提供一种用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含两个平行直阵列中的多个LED，其中每个LED阵列设有平行于LED阵列的细长会聚透镜，并且相对于竖直方向具有比较大角度的光辐射被增强朝向通过LED阵列的竖直平面的两个侧面。
本发明的再又一目的是提供一种用于照明天花板或天篷下面的空间的照明器，该照明器包含两个平行直阵列中的多个LED，其中每个LED阵列设有平行于LED阵列的细长会聚透镜，并且相对于竖直方向具有比较大角度并且基本上平行于通过LED阵列的竖直平面的光辐射被减少从而避免眩光。
为了实现一个或多个这些目的，紧固装置被提供用以将该照明器固定到天篷或者天花板，该紧固装置置于该照明器的附连平面内，而对于LED阵列，关联的细长透镜的对称平面和所述附连平面之间的角度小于90°，优选地介于76°和86°，并且LED阵列置于关联的透镜的所述对称平面的侧面上，透镜在该侧面更靠近照明器的前侧。由此获得光辐射相对于细长透镜的对称平面的非对称分布。光辐射不仅具有相对于透镜的对称平面的非对称分布，而且还具有相对于来自细长透镜的光束的中心平面的非对称分布。在此中心平面的一个侧面上的光强度远高于在另一侧面上的光强度，特别是相对于此平面具有比较大角度的光辐射。当照明器照明加油站的天篷下面的空间时，加油泵因而将以方便的方式被照明。再者，已经发现沿基本上平行于通过LED阵列的竖直平面的方向的眩光(相对于竖直方向具有比较大角度的光辐射)被显著减少或者甚至完全避免。
在一优选实施例中，透镜背对LED阵列具有凸圆柱形表面，其优选地具有介于5mm和15mm的半径。透镜面向LED阵列具有优选地凹圆柱形表面，其优选地具有介于15mm和30mm的半径。圆柱形在这里理解为基本上是指圆柱体的表面；圆柱体表面的小的偏差将不会消除光辐射分布的预期效果。
在一优选实施例中，每个LED的至少一部分置于细长透镜的凹圆柱形表面的边缘之间，使得LED阵列定位为靠近细长透镜，使得LED的所有光辐射或者几乎所有光辐射直接发射朝向细长透镜。
LED阵列优选地容纳至少五个LED。这一数目的光明闪亮的LED提供了对天篷下面的空间的有效照明。
在一优选实施例中，LED阵列的中心轴与细长透镜的对称平面之间的距离至少为1mm，优选地至少为3mm。细长透镜优选地具有介于15mm和30mm的宽度，以及LED和透镜的面向LED的表面之间的距离优选地小于6mm，更优选地小于3mm。已经发现这些维度提供光辐射的有效分布，特别是当照明器被用于照明加油站天篷下面的空间时。
如果光辐射必需被引导为主要朝向通过照明器的纵向竖直平面的仅仅一个侧面，照明器的优选实施例包含仅仅一个直的LED阵列且设有用于将照明器固定到天篷或者天花板的紧固装置，该紧固装置置于照明器的附连平面内，而细长透镜的对称平面和所述附连平面之间的角度小于90°，优选地小于86°以及更优选地介于76°和86°，并且LED阵列置于透镜的所述对称平面的侧面上，透镜在该侧面更靠近照明器的前侧。照明器的纵向方向为LED阵列的方向，并且照明器的前侧为发射光辐射的侧面。对照明器下面以及对通过照明器的竖直平面的一个侧面的方便的照明是通过这样的实施例来实现的，其中细长透镜的对称平面和所述附连平面之间的角度介于79°和83°。
如果通过照明器的纵向竖直平面的两个侧面均必须被照明，照明器的另外优选实施例包含两个平行的LED阵列，而每个LED阵列设有细长透镜(如此处前文所述)，每个细长透镜具有对称平面，并且两个LED阵列置于LED阵列所关联的透镜的所述对称平面的不同侧面上。两个LED阵列因而置于透镜的两个对称平面之间，或者每个LED阵列置于对称平面的背对另一个对称平面的侧面上。每个LED阵列主要照明该照明器下面的空间的另一侧面，使得照明器下面的整个区域被照明。
两个平行细长透镜的两个对称平面可以定位为互相平行。然而，在一优选实施例中，细长透镜的两个对称平面定位为彼此之间成一角度，该角度介于8°和28°，并且优选地介于14°和22°。在一优选实施例中，两个对称平面在LED后方的线彼此交叉，使得每个LED阵列照明该照明器下面的一侧面，该侧面与该照明器中安置该阵列的那个侧面相同。
在一优选实施例中，照明器具有对称平面，并且两个LED/透镜组合彼此相同。当照明器附连到天花板或天篷时，此对称平面沿竖直方向延伸。用于照明其下面的空间的一个侧面的照明器可以具有与用于照明两个侧面的照明器相同的光源(LED/透镜组合)，用于照明两个侧面的该照明器设有两个这样的光源。
本发明还涉及一种照明照明器附连到其的天花板或天篷下面的空间的方法，该照明器包含定位在直阵列中的多个LED以及具有对称平面的细长会聚透镜，该细长透镜平行于LED阵列延伸，其中LED置于距透镜的所述对称平面一距离处。照明器优选地固定到天花板或天篷，而细长透镜的对称平面与竖直方向成一角度延伸，优选地角度介于4°和14°。
附图说明
现在将参考对用于照明加油站下面的空间的照明器的实施例的描述，并且参考附图来阐述本发明，在附图中：
图1为沿行驶通过方向的加油站的示意性视图；
图2为垂直于行驶通过方向的加油站的示意性视图；以及
图3示意性示出LED相对于细长透镜的定位。
具体实施方式
图1示出具有天篷1的加油站，该天篷设有用于照明天篷1下面的空间的照明器2、3。具有供车辆7行驶通过加油站从而补给燃油的车道4、5、6。在车道4、5、6的侧面上具有加油泵8、9、10、11。车道6具有位于仅仅一个侧面的加油泵11并且另一个侧面是空旷的，在那里可具有该加油站沿着其所在的道路。车道5在两个侧面具有加油泵9、10。
照明器2、3照明车道5、6和加油泵9、10、11，如示出各个照明器的光束的实线12所指示。照明器2发射光辐射，该光辐射相对于通过照明器的纵向竖直平面(即，沿行驶方向的竖直平面)是对称的，该行驶方向垂直于图的平面。位于车道5两个侧面的加油泵9、10被照明器2照明。照明器3发射不对称光辐射图案，即，在通过照明器的纵向竖直平面的两个侧面上的不同光辐射，光基本上在所述竖直平面的仅仅一个侧面上发射，照明加油泵11。
在所描述的实施例中，照明器2、3发射光束12，该光束在相对于通过照明器的竖直纵向平面具有比较大角度的方向上具有高的光强度，并且在相对于竖直纵向平面具有较小角度的方向上具有较低的强度。因此，与车道5、6相比，加油泵9、10、11被更强烈地照明。
图2示意性示出加油站，其中行驶方向平行于图的平面。天篷15设有照明器16，且由照明器16发射的光束由实线17指示。在图的平面(照明器16的纵向竖直平面)中，光辐射相对于竖直方向(虚线18)的最大角度比较小，特别地小于60°，该角度由虚线19指示。因此，对于驾驶其车辆21进入加油站从而用加油泵22供应的燃油填充其车辆21的燃油箱的驾驶员20，照明器16的光辐射不容易到达其眼睛。
图3为细长会聚透镜30和LED 31的图解性截面视图，LED 31固定到LED阵列附连到其的细长条32。LED阵列的指向垂直于图的平面，平行于细长透镜30。透镜30和LED 31阵列在照明器中安装在如图3中所示的位置。点划线33指示的透镜30的对称平面定位为与点划线34指示的竖直方向成角度α。
所示的实施例可具有下述维度。透镜30的对称平面与竖直方向之间的角度α为9°。细长透镜30的凸表面35具有半径R1为10mm的圆柱形，并且透镜30的凹表面36具有半径R2为20mm的圆柱形。细长透镜30具有20mm的宽度W，并且透镜的对称平面和LED 31的中心之间的距离D为5mm。LED 31置于通过透镜30的两个平行边缘37、38的平面中，凸表面35和凹表面36在所述平行边缘处彼此相交。透镜30(其维度垂直于图的平面)具有200mm的长度，且平行于透镜30的阵列容纳二十二个LED。
在图3中，虚线39a、39b和39c指示来自LED 31的光辐射，其中线39a延伸通过LED 31的中心40，表明大部分的光辐射指向图的左侧，而在相对于竖直方向(线34)具有较大角度的方向上，光具有比较大的强度。
上面提到的维度仅仅是实例，但是已经得到如结合图1和2所述的发射用于照明加油站天篷下面的空间的有效光辐射的照明器。照明器可包含一个或两个细长透镜30，而两个透镜30连同它们的关联LED阵列相对于通过照明器的纵向竖直平面对称地定位。
所描述的本发明的实施例仅仅是实例，并且在本发明范围内的许多其它实施例是可能的。

Claims (12)

1.一种照明器，用于照明所述照明器(2，3；16)附连到其的天花板或天篷(1；15)下面的空间，所述照明器包含定位在直阵列中的多个LED(31)以及具有沿细长方向的对称平面(33)的关联的细长会聚透镜(30)，该细长透镜(30)平行于LED(31)阵列延伸，所述LED(31)的中心(40)置于距所述关联的细长透镜(30)的所述对称平面(33)距离(D)处，
其特征在于紧固装置被提供用以将所述照明器(2，3；16)固定到天篷(1；15)或者天花板，所述紧固装置置于该照明器的附连平面内，而对于所述LED阵列，所述关联的细长透镜(30)的所述对称平面(33)和所述附连平面之间的角度小于90°，并且LED(31)阵列置于关联的透镜(30)的所述对称平面(33)的侧面上，所述透镜(30)在所述侧面更靠近所述照明器(2，3；16)的前侧。
2.根据权利要求1所述的照明器，其特征在于对于所述LED阵列，所述关联的细长透镜(30)的所述对称平面(33)和所述附连平面之间的角度介于76°和86°之间。
3.根据权利要求1所述的照明器，其特征在于所述透镜(30)背对LED(31)阵列具有凸圆柱形表面(35)。
4.根据权利要求3所述的照明器，其特征在于所述透镜(30)面向LED(31)阵列具有凹圆柱形表面(36)。
5.根据权利要求4所述的照明器，其特征在于在沿着所述对称平面(33)的投影中观看，每个LED(31)的至少一部分置于所述细长透镜(30)的所述凹圆柱形表面(36)的边缘(37，38)之间。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的照明器，其特征在于LED阵列容纳至少五个LED(31)。
7.根据权利要求1所述的照明器，其特征在于LED(31)阵列的中心(40)和所述细长透镜(30)的所述对称平面(33)之间的距离(D)为至少1mm，所述距离(D)至多等于所述细长透镜的宽度W的一半。
8.根据权利要求7所述的照明器，其特征在于LED(31)阵列的中心(40)和所述细长透镜(30)的所述对称平面(33)之间的距离(D)为至少3mm。
9.根据权利要求1所述的照明器，其特征在于存在两个平行的LED(31)阵列，而每个LED(31)阵列设有具有相应对称平面(33)的相应细长透镜(30)，且所述两个LED(31)阵列置于LED(31)阵列所关联的所述透镜(30)的所述相应对称平面(33)的不同侧面上。
10.根据权利要求9所述的照明器，其特征在于所述细长透镜的两个对称平面定位为彼此之间成一角度，所述角度介于8°和28°之间。
11.根据权利要求9或10所述的照明器，其特征在于所述两个对称平面(33)在所述LED(31)后方的线彼此交叉。
12.根据权利要求9或10所述的照明器，其特征在于所述照明器具有对称平面。
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