CN105473938A - 用于户外灯设计的多零件式反射器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于光源(104,106)的反射器，其包括配置成用于将光从光源(104,106)反射至第一反射照明区上的细长的件。反射器还包括可连接至细长的件的相应的端部的至少两个端件，各端件配置成将光相应地反射至第二和第三反射照明区上。

Description

用于户外灯设计的多零件式反射器

技术领域

本发明大体上涉及灯具设计。更具体地，本发明涉及用于灯具的多零件式反射器。

背景技术

户外灯具典型地包括光源、透镜、和/或反射器。反射器、透镜以及任何屏蔽物典型地限定光分布型式。

例如，公路及道路照明过去使用白炽灯，而近来使用能够提供足量的光的高强度放电(HID)灯。HID照明具有若干缺点，包括频繁的灯维护或差的色彩性能。许多光学系统具有等同于对光控制得不好的设计得很糟糕的反射器。

这一控制得不好的光可能浪费在不要求光的道路周围(以及潜在地，人行道)的照明区域。控制得不好的光还促成侵扰光和光污染，这可能干扰夜间环境的防护。控制得不好的光的主要的促成因素涉及光学系统的反射器设计。

一些灯具包括两件式反射器设计，包括左反射器和右反射器。考虑到需要反射光，使用包括物理气相沉积过程和化学气相沉积过程的涂层过程(coatingprocess)来制造大多数的反射器。由于大部分的涂层过程依赖于视线，并且有时在涂层过程的期间使零件沿着轨道旋转，因而在涂层过程的期间反射器的某些区域可能被“遮挡”或堵塞。

制造还主要地限于涂层过程，因为反射器的端部部分是杯状的，即具有处于多个轴线的状态下的轮廓。由于端部部分是杯状的，因而难以不破坏材料的镜面的性质而使预先金属化的材料形成该形状。

发明内容

考虑到前面提到的缺陷，需要解决问题并考虑上文中所注意到的考虑因素的反射器设计。

在至少一个实施例中，本发明提供用于光源的反射器。反射器包括细长的件，其形成或配置成用于将光从光源反射至第一反射照明区上。反射器还包括可连接至细长的件的相应的端部的至少两个端件，各端件配置成将光相应地反射至第二反射照明区和第三反射照明区上。

本发明的实施例提供使用改进的制造及涂层技术来制造的三件式光学反射器。主要地由于将在上文中所注意到的两件式设计中创建的深腔排除而得以改进。三件式设计满足涂层过程的需要，并且将容易地允许包括细长的中心部分的所有的光学表面上的改进的和更均匀的涂层。

三件式设计还允许使用多种制造方法和材料来实现细长的中心区段的优异的反射率的灵活性。这些优异的材料包括在工业上普遍地使用的预先抛光的铝金属薄片，但不限于此。三件式设计还将允许光学平台中的灵活性。这是由于三件式设计的可互换的端件和中心件而导致的。

参考附图，在下文中详细地描述各种实施例的更多的特征和优点以及结构和运行。注意到，本发明不限于本文中所描述的特定的实施例。在本文中仅出于说明的目的而提出这样的实施例。基于本文中所包含的教导，额外的实施例将对(多个)相关领域技术人员显而易见。

附图说明

示范性的实施例可以采取各种构件及构件的布置的形式。在附图中图示示范性的实施例，在所有的附图中相同的参考标号可以指示各种附图中的对应的或类似的零件。附图仅用于图示优选的实施例的目的，并且不被解释为限制本发明。考虑到附图的下面允许的描述，本发明的新颖性方面应当对本领域普通技术人员显而易见。

图1是其中能够实践本发明的实施例的道路光学平台的图示；

图2提供图1中所包括的LED阵列组件的更详细的图示；

图3是图2中所图示的常规的两零件式反射器组件的更详细的图示；

图4是图3的常规的两零件式反射器设计中的反射腔的图示；

图5是按照本发明的实施例构建的多零件式反射器设计的图示；

图6是在反射器的制造中使用的真空金属化室的图示；

图7是按照实施例的配置成以共同的中心件的方式使用而提供不同的光束型式的两个端件对设计的图示；

图8A和图8B图示按照本发明的第二实施例的多零件式反射器设计的视图；

图9图示按照本发明的第三实施例的多零件式反射器设计的视图。

具体实施方式

虽然在本文中以针对具体应用的说明性的实施例而描述示范性的实施例，但应当理解，本发明不限于此。有权使用本文中所提供的教导的本领域技术人员将认识到教导范围内的额外的变型、应用及实施例以及本文中所描述的多反射器设计将具有重大的效用的额外的领域。

图1是其中能够实践本发明的实施例的道路光学平台100的图示。光学平台100配置成例如用于道路路灯系统中。光学平台100具有照明段102，其包括两个LED光引擎模块104和106。图2提供LED阵列光引擎模块104和106的更详细的图示。

如图2中所图示，LED光引擎模块104和106中的每一个都包括由多个LED(诸如LED202)组成的LED照明阵列200。LED照明阵列200还包括常规的两件式反射器组件204，以用于将LED202所产生的光反射并使该光分布跨过整个区域(诸如道路的表面)。

图3是图2中所图示的常规的两件式反射器组件204的更详细的图示。两件式反射器组件204包括两个部分302和304。如图4中所描绘，由于部分302和部分304的深度而在拐角处形成有深袋(deeppocket)320。在制造该类型的反射器的期间，在反射腔320中出现不平坦的反射涂层。该不平坦的涂层引起来自光源(诸如LED202)的光的不均匀的反射，最终导致来自反射器的光的不均匀的覆盖。

借助于背景技术，路灯配置成沿着道路主要地在三个不同的区提供反射照明。例如，第一区被本领域技术人员称为最低点(Nadir):路灯的正下方的区域。在道路的情况下，例如，在汽车在夜间沿着道路行进的情况下，第二区包括行进的汽车的方向上的区域(例如，远离驾驶员而发亮)。第三区包括朝向驾驶员而发亮的光，这是极其重要的方面。这些区域通常表示三个道路反射照明区。

常规的两零件式反射器设计204的涂层由于反射腔320而提供次优的LED道路照明控制。更具体地，两零件式反射器设计204具有使用两个部分302和304来提供跨过上文中所注意到的三个道路反射照明区上的预测光反射率的严重地受限的能力。

其他常规的照明系统使用一个或更多个小型光学器件来照明所有的区。然而，这些常规的照明系统不提供对进入反射区中的光的显著控制，因而限制其效用。这些常规的照明系统中的许多系统使用LED，并且能够针对每个LED而使用例如一个光学器件。即，如果常规的道路照明系统使用100个LED，则该照明系统将包括100个透明塑料折射光学器件段。然而，该方法同样地提供次优的道路照明控制。

图5是按照本发明的实施例构建的多零件式反射器设计500的图示。实施例提供多零件式反射器设计500，该设计允许创建跨过三个道路反射照明区中的每一个上的一致的预测反射率。更多的反射器部分，多零件式反射器500，降低反射腔在每个部分中的出现率。虽然多零件式反射器设计500描绘三个部分，但本发明不限于仅三个部分。

在图5中，多零件式反射器500包括细长的中心部分502、左端盖部分504以及右端盖部分506。在明亮的实施例中，三个部分502、504以及506中的每一个都具有比图3的两零件式反射器设计300的部分302和304略小的深度。由于略小的深度，因而能够在涂层过程的期间更均匀地制造部分502、504以及506的铝表面，这是因为三件式设计提供可视涂层过程。

借助于示例，而不是限制，多零件式反射器500的部分502、504以及506中的每一个沿不同的方向反射光。通常，例如，细长的中心部分502主要地将光反射至第一反射照明区中。更具体地，细长的中心部分502主要地将光引导于灯具下方的最低点上。左端件504和右端件将光反射至第二反射照明区和第三反射照明区中。

以上述的方式，如上文中所注意到的，多零件式反射器500允许创建跨过三个道路反射照明区的表面上的一致的预测反射率。例如能够利用多零件式反射器500来改造道路光学平台100的LED光引擎模块104和106中的两件式反射器。

更具体地，多零件式反射器500的部分502、504以及506中的每一个都提供更好的光学器件以平衡跨过三个反射照明区反射的光。即，多零件式反射器500提供朝向道路驾驶员反射的表面光(即，反向的光束)、在头部下方引导的光以及远离驾驶员而反射的光(即，向前的光束)的更好的控制和平衡。对路灯所产生的这些不同的表面的光反射率进行控制的能力最终提供提高的预测结果。

提高的可预测性对灯具所产生的总流明值和光的分布型式造成影响，其导致更可靠的效率计算。LED的成本通常是整个照明系统的成本的大约50%。由于能够将产品可靠地设计成以较少的LED产生较大的流明值，因而提高的可预测性和效率导致对灯的消费者而言较低的电力成本。这最终导致较低的成本。

如上文中所注意到的，多零件式反射器500的提高的预测结果是由于能够在涂层过程的期间更均匀地制造部分502、504以及506的铝表面这一事实而导致的。在下文中更详细地解释该过程。

图6是在图5中所图示的多零件式反射器500的制造中使用的热沉积室600的图示。在图6中，反射器(未示出)定位在夹具组602和604内，以开始涂层过程。显示在室门关闭之前室600中的夹具组602和604。在涂层过程的期间，圆板605围绕室600的中心轴线606自旋。在涂层过程的期间，保持反射器的夹具组602和604围绕轴线608和610自旋。

能够使用例如注射成型过程来制造部分502、504以及506中的每一个，然而，本发明不限于此。多零件式反射器500(例如，由塑料构建)被制造成分离的部分502、504以及506，以降低被遮挡的区域或创建不均匀性的反射腔的出现率。由于多零件式设计而能够实现更均匀的涂层。所以，多零件式反射器500关于跨过三个道路反射照明区的表面反射的光的量可更多地预测地执行。

借助于示例，在涂层过程的期间，使部分502、504以及506中的每一个(例如，定位在组602和604内的夹具中的相应的一个内)都沿着轨道旋转，以在每个部分上提供对于所有的表面而言最佳的覆盖和铝涂层。由于部分502、504以及506中的每一个都不那么深，因而被遮挡的区域更少。结果，在涂层过程的期间，诸如两件式反射器300的反射深腔320的反射腔可能显现于部分502、504以及506的任何表面或其他区域上的可能性降低。由于反射器500设计为三个件，因而能够使用不同的材料和除了注射成型之外的制造方法来制造每个件。

在一个示范性的实施例中，关于其他材料，能够使用金属薄片材料。例如，而不是限制，该金属薄片能够预涂有高度地镜面反射的反射涂层，并且能够用于构建细长的中心部分502。端件还能够涂有增强型铝，或能够涂有反射率更高得多的银。例如，在一般的铝涂层可能近似80至85%的反射率的情况下，银涂层能够提供高达95至98%的反射率。

以上述的方式，能够通过使优于注射成型和铝金属化的单一技术的不同的技术混合并匹配而构建细长的中心区段502以及端部504和端部506。

锌压铸品是能够以一种反射涂层的方式使用的另一合适的材料。该方法能够使用某种压铸品(不管是锌还是铝)来帮助克服与标准塑料部分相关联的热的限制。虽然能够由塑料或压铸品制造细长的中心部分502，但将预先金属化的金属薄片用于细长的部分502而提供了优点。如上文中所注意到的，能够由压铸品或塑料制作端件504和端件506。

借助于示例，而不是限制，玻璃能够用于构建端件504和端件506。能够使用适合于玻璃，但不适合于涂覆金属薄片或塑料涂层的其他类型的涂层来涂覆玻璃。该过程允许将金属薄片用于构建细长的中心部分502并将不同的材料用于端件504和端件506。在下文中描述本发明的实施例所提供的额外的优点。

由于细长的中心部分502与端件504和端件506是分离的部分，因而端件504和端件506能够被视为单个组。在端件504和端件506被看作单个组的情况下，多零件式反射器500能够被视为本质上具有两个基本零件。两个零件中的第一零件是细长的中心件502。第二零件是端盖组504/506。以该方式，细长的中心件502不仅能够与端盖组504/506成对，而且细长的中心件502还能够与其他端盖组成对以提供不同的光束型式。

利用单个细长的中心件和端盖组，能够创建便于使用带有不同的端件组的共同的细长的中心件的设计。这样的布置能够特别地适用于不同的道路具有不同的要求和不同的杆间距的情形。例如，一条街可能具有4至1的杆间距，而另一条街可能具有6至1的杆间距。如本领域技术人员所理解的，杆间距是指灯杆间距与安装高度的比。

通过使不同的细长的中心部分与不同的端盖组成对，人们能够针对杆之间的特定的间距而优化光学平台。例如，两个不同的端盖组可设计成使用使用一个共同的细长的中心件以用于两个不同的相应的道路。细长的中心件的形状与路面宽度更大程度地相关，与路面均匀度、分布以及控制全部相关。更具体地，例如，细长的中心件的形状与可能要求照明的车道的数量有关。端盖组的形状与杆之间的间距更大程度地相关，与路面均匀度、分布和控制不那么相关。

因而，能够创建能够使细长的中心件与不同的端盖组混合并匹配的产品。细长的中心件或多或少影响到端部的伸出的形状。如果提供更宽的或更窄的中心件，则这样的配置将对应地必须具有更宽的或更窄的端件。另一方面，如果道路具有三个车道的宽度，针对三个车道而使中心件优化，则能够针对一个杆间距而使用并配置一个端件组，并且能够针对另一个杆间距而使用并配置另一个端盖组。

图7是两个端盖设计700(例如，端盖组)的图示，该设计配置成结合共同的中心件(诸如细长的中心件502)使用，以提供不同的光束型式。例如，第一端盖对702能够结合细长的中心件502使用以产生第一光束型式。第二端盖对704能够结合细长的中心件502使用以提供第二光束型式。

图8A和图8B是按照本发明的第二实施例的多零件式反射器设计的图示。

参考图8A，反射器800A包括细长的件820和两个端盖810A和810B。图8B图示其中反射器800B具有细长的件840以及端件830A和830B的类似的设计。在两种设计中，端件都从细长的件820的侧部滑入。这在图8B中更详细地示出，图8B图示如何将端件810B和830B相应地连接至细长的部分820和840。应当意识到，端盖810A和830A可以按类似的方式相应地连接至细长的部分820和840。

参考图8B，端部810B和830B在侧部上具有脊部815，脊部815相应地卡扣到细长的件820和840的相应的侧部上的接头(tab)805中，从而将零件锁定在一起。端部810B和830B的底部上的燕尾榫835相应地滑入细长的件820和840上的开口825中。

图9是按照本发明的第三实施例的多零件式反射器设计900的图示。参考图9，反射器900包括细长的件920以及两个端部910A和910B。在该设计中，端部910A和910B从细长的件920上方滑入适当的位置。

本领域技术人员可以特别地鉴于前文的教导而作出仍将包含的备选的实施例、示例以及变型的本发明。而且，应当理解，用于描述本发明的术语旨在具有描述的词语的性质，而不是限制的词语的性质。

本领域技术人员还将意识到，在不背离本发明的范围和实质的情况下，能够配置上述的优选的及备选的实施例的各种改编和修改。因此，要理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以按与如本文中所具体地描述的方式不同的方式实践。

Claims (22)

1.一种用于光源的反射器，包括：

细长的件；以及

至少两个端件，其可连接至所述细长的件的相应的端部。

2.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，细长的中心件配置成用于将光从所述光源反射至第一反射照明区上；以及

其中所述至少两个端件配置成将光相应地反射至第二和第三反射照明区上。

3.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件由第一材料形成，以及

其中所述端件由至少第二材料形成。

4.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，使用第一制造技术来形成所述细长的中心件，以及

其中使用第二制造技术来形成所述端件。

5.根据权利要求4所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件由金属薄片形成，以及

其中所述端件由来自包括玻璃和塑料的组中的至少一种形成。

6.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件和所述端件由同类型的材料形成；以及

其中所述细长的中心件和所述端件没有深袋。

7.一种用于光源的反射器，包括：

细长的中心件；

其中所述中心件配置成可与多个端件对互换；

其中所述端件对主要地与路面均匀度、分布和控制不那么相关；以及

其中所述细长的中心件主要地与路面均匀度、分布和控制全部相关。

8.根据权利要求7所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件和所述端件对由同类型的材料形成；以及

其中所述细长的中心件和所述端件对没有深袋。

9.根据权利要求7所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件由金属薄片形成，以及

其中所述端件对中的至少一个由来自包括铸造金属、玻璃和塑料的组中的至少一种形成。

10.根据权利要求7所述的反射器，其特征在于，使用第一制造技术来形成所述细长的中心件，以及

其中使用第二制造技术来形成所述端件对。

11.根据权利要求7所述的反射器，其特征在于，所述细长的中心件由第一材料形成，以及

其中所述端件对由至少第二材料形成。

12.一种用于光源的反射器，包括：

细长的件；以及

至少两对端件，其可连接在所述细长的件的相应的端部，其中来自所述光源的光通过所述细长的件和所述端件来反射；以及

其中不同的反射型式由来自所述细长的件和各对所述端件的所述光的反射引起。

13.根据权利要求12所述的反射器，其特征在于，所述细长的件包括接头，所述端部的相应的顶部部分卡扣到该接头中。

14.根据权利要求13所述的反射器，其特征在于，所述接头沿着所述细长的件的侧部部分布置。

15.根据权利要求14所述的反射器，其特征在于，通过使所述细长的件的所述侧部部分挠曲而将每个所述端件的所述顶部部分卡扣到相应的接头中。

16.一种用于光源的反射器，包括：

细长的件；以及

至少一个件，其可连接在所述细长的件的端部，其中来自所述光源的光通过所述细长的件和所述端件反射，并且其中通过与所述细长的件不同的制造过程而形成所述端件，通过来自所述细长的件的所述光的反射引起的这样的反射型式与通过来自所述端件的所述光的反射所引起的反射型式不同。

17.根据权利要求16所述的反射器，其特征在于，还包括可连接在所述细长的件的另一个端部的至少另一个盖，其中来自所述光源的光通过所述细长的件和另一盖反射，并且其中通过与所述细长的件不同的制造过程而形成另一盖，通过来自所述细长的件的所述光的反射引起的这样的反射型式与通过来自另一盖的所述光的反射引起的反射型式不同。

18.根据权利要求16所述的反射器，其特征在于，所述细长的件包括接头，所述盖的顶部部分卡扣到该接头中。

19.根据权利要求18所述的反射器，其特征在于，所述接头沿着所述细长的件的侧部部分布置。

20.根据权利要求19所述的反射器，其特征在于，通过使所述细长的件的所述侧部部分挠曲而将所述盖的所述顶部部分卡扣到所述接头中。

21.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述至少两个端件是彼此的镜像。

22.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述端件中的一个是向前的光束，并且所述两个端件中的另一个是反向的光束。