CN105899869B

CN105899869B - 用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备

Info

Publication number: CN105899869B
Application number: CN201580004069.4A
Authority: CN
Inventors: F·罗卡尔; A·穆林
Original assignee: Thorn Europhane SA
Current assignee: ZG Lighting France SAS
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2035-01-08
Also published as: EP2894395B1; CN105899869A; EP2894395A1; WO2015104332A1

Abstract

一种用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备(100；100’)，此照明设备至少包括：用于照亮隧道、地下通道或者地铁的下部的第一照明装置(101；101’)以及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的上部的第二照明装置(102；2’)，其中，所述照明装置(101、101’；102、102’)中的至少一者包括：包括至少一个发光二极管的至少一个光源(220、225；220’、225’)；包括基本马鞍形反射面(150)的至少一个反射器(120、125；120’、125’)；其中，所述光源(220)布置成使得所发射的光的至少一部分指向所述反射器(120、125；120’、25’)的所述反射面(150)；并且其中，所述光以这样的方式被所述反射面(150)反射：至少在平行于要照亮的表面并且垂直于所述反射面(150)的主轴线(160)的方向上提供所述照明设备的宽的光分布。

Description

用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备

技术领域

本发明涉及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备，也涉及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的相应照明系统。

背景技术

根据现有技术，公知用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备。例如，文件EP2148 129A1公开了这样一种包括两个光源的照明系统，其中，第一光源为隧道的上部分照明而提供，并且第二光源为隧道的下部分照明而提供。

鉴于公知的现有技术，本发明的目的是提供用于照亮隧道、地下通道或者地铁的新的照明设备，借助此照明设备达到由照明设备发射出的光的广泛及均匀分布。在阅读下文描述的基础上这些以及其他目的会显而易见，这些以及其他目的由主要方面的主题解决。其他方面涉及本发明的优选实施方式。

发明内容

根据本发明，提供一种用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备，此照明设备包括：用于照亮隧道、地下通道或者地铁的下部的至少一个第一照明装置以及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的上部的至少一个第二照明装置，其中，所述照明装置中的至少一者包括：包括至少一个发光二极管的至少一个光源；包括基本马鞍形反射面的至少一个反射器；其中，所述光源布置成使得所发射的光的至少一部分指向所述反射器的所述反射面；并且其中，所述光以这样的方式被所述反射面反射：至少在平行于要照亮的表面并且垂直于所述反射面的主轴线的方向上提供所述照明设备的宽的光分布。

术语“马鞍形”应理解成具有这样的大体圆形形状的任一结构，该大体圆形形状具有隆起区以及由此延伸的两个横向布置的凹陷(即，位于反射面中的两个最低点)，从而提供根据马鞍公知的表面/结构。

借助包括上文提及的优选相对于反射面布置/安装在中央区域的至少一个光源以及上文提及的特定形状的反射器的布置，可以提供沿平行于要照亮的表面且垂直于反射面的主轴线(例如，马鞍形反射面的对称线)的方向的宽的光分布(即，相对较宽的光分布)。而且，本发明提供这样的照明设备，可以仅借助一个这样的照明设备照亮隧道的整个剖面。

优选的是，所述第一照明装置与所述第二照明装置两者都包括：包括至少一个发光二极管的至少一个光源；包括基本马鞍形反射面的至少一个反射器；其中，所述光源布置成使得所发射的光的至少一部分指向所述反射器的所述反射面。由此，可借助宽且均匀的光分布照亮隧道的上部分与下部分两者。

优选的是，所述反射面关于所述反射面的主轴线镜像对称。由此，可以沿平行于要照亮的表面的方向提供由所述照明设备发射的光的基本均匀的分布。

优选的是，在俯视图中，所述反射面具有与扇形相当的形状，该扇形优选具有在90度至220度之间的内角，更优选具有在150度至200度之间的内角，并且甚至更优选具有在170度至190度之间的内角。进一步优选的是，在俯视图中，所述反射面的主轴线(即，隆起区的中央)平分所述反射面。

进一步优选的是，所述反射面的所述至少两个凹陷/最低点关于所述反射面的主轴线以±50度至±90度之间的角设置，优选以±60度至±85度之间的角设置，更优选以±70度至±80度之间的角设置。借助所述最低点(即，所述凹陷)的位置在平行于要照亮的表面且垂直于所述反射面的所述主轴线的方向上提供最大宽度(即，最大角度)的光分布。

进一步优选的是，所述反射面不包括任何跳跃不连续性。因此，能够提供相对均匀的光分布，因为所发射的光借此不发生重叠。

优选的是，在俯视图中，所述光以关于所述反射面的所述主轴线大于±50度的角分布，优选以大于±70度的角分布，更优选以大于±75度的角分布。换而言之，所述光基本分布在所述反射面的整个形状上(即，整个扇形上)。

优选的是，所述光垂直于要照亮的表面以大于60度的角分布，优选以大于70度的角分布，并且更优选以大于80度的角分布，并且最优选的是，所述光以约85度的角分布，优选的是最多从水平面向下测量。因此，不仅能在平行于要照亮的表面且垂直于所述反射面的所述主轴线的方向上提供所述照明设备的宽的光分布，而且能提供垂直于要照亮的表面的宽的光分布。

进一步优选的是，邻近所述反射器布置至少一个遮光板，其中，所述至少一个遮光板优选包括用于使光朝所述反射器的所述反射面改变方向的内反射面。所述遮光板优选布置成在水平面中至少局部围绕所述光源，并且必要时也布置在所述光源上方(即，关于所述光源与所述反射面相对)。借助所述内反射面，所发射的光的相应部分朝所述反射面改变方向，从而能进一步用于照明。注意，取决于相应的应用，其他遮光板可以用于调节所发射的光的形状与尺寸。

优选的是，所述照明设备包括壳体，所述反射器与所述至少一个光源容纳于此壳体中。优选的是，所述反射面布置成(优选向下)其主轴线关于水平面优选以±20度至±60度之间的角、优选以±30度至±50度之间的角并且最优选以±35度至±45度之间的角倾斜(例如在所述壳体中)。注意，进行了一些实验以便证实能够利用关于水平线倾斜布置的马鞍形反射面提供上文提及的光分布范围，其中，相应的角度取决于所述照明设备的安装高度并且取决于要照亮的相应的表面。

而且，优选的是，所述光源是定向光源，该定向光源基本仅沿朝所述反射器的所述反射面的方向发射光。因此，可以使光损失最小化，并且还可以避免车辆司机的任何目眩。

优选的是，所述至少一个光源布置在所述反射面的所述主轴线上方，优选布置在所述扇形的中心。所述光源优选包括高亮度发光二极管、发光二极管阵列/簇以及/或者板上芯片发光二极管装置。通过光源位于所述主轴线上方的这样的布置，所述光源发射的光借助所述反射面分离并变宽，其中，所述发射光的约一半朝向所述反射面的每个对称部分。然而，可能更优选的是，所述照明设备包括至少两个光源，所述至少两个光源关于所述反射面的所述主轴线以一偏移布置，使得每个光源向径向对称形状的反射面的一半发射光。因此，能够将相应光源分配至所述反射面的特定部分，其中因此仍提供所发射的光的基本均匀的分布。这样的布置还有可能增加由照明设备发射的光量。

本发明还涉及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明系统，该照明系统包括如上文所解释的照明设备。

附图说明

下文中，参照附图示例性地描述了本发明，在附图中：

图1是本发明的第一实施方式的示意性剖面图；

图2是本发明的第二实施方式的示意性剖面图；

图3是包括基本马鞍形的反射面的反射器的示意图；

图4是图3中所示的反射器的示意性俯视图；

图5是图3中所示的反射器的示意性侧视图；

图6是沿反射面的主轴线的剖面图；

图7是图3中所示的反射器和布置在附近的光源的示意性俯视图；

图8是通过利用图3中所示的反射器获得的光分布的示意图；

图9是图1中所示的本发明的第一实施方式的光分布的示意图；

图10是图2中所示的本发明的第二实施方式的光分布的示意图。

具体实施方式

图1是照明设备100的第一实施方式的示意图，该照明设备包括第一照明装置101与第二照明装置102，其中，第一照明装置101设置成照亮隧道的下部分，并且第二照明装置102设置成照亮隧道的上部分。照明装置101、102分别包括反射器120、125以及关联的光源模块220、225。如能根据图1进一步了解到的，在第二照明装置102的前部中布置遮光板140，从而防止发射使车辆司机目眩的光。注意，照明设备100的照明装置101、102同侧取向，共享一个光学外壳104(即，透明壳体部分)，该光学外壳可由一体化零件或者由两个分离的零件提供。而且，在所示的优选实施方式中，两个照明装置101、102基本上具有相似的结构。

图2是照明设备100’的第二实施方式的示意图，该照明设备包括第一照明装置101’与第二照明装置102’。同样，在这里，第一照明装置101’设置成照亮隧道的下部分，并且第二照明装置102’设置成照亮隧道的上部分。照明装置101’、102’分别包括反射器120’、125’以及关联的光源模块220、225。与图1中所示的照明设备100相反，图2中所示的照明设备100’的第一照明装置101’与第二照明装置102’不是同侧取向，而是定位在相反侧。然而，根据具体情况，两种布置都能按照各自的照明需求期望的取向。而且，由于所示的取向而无需挡板来防止车辆司机目眩。图9与图10中示出了不同取向的第二照明装置102、102’的光分布。

照明设备100、100’的第一照明装置101、101’使光以大于60度的角135垂直(即，正交)于要照亮的表面(即，在道路上)分布。在照明设备的其他实施方式中，光可以以优选大于70度角的这样的方向分布并且可以以更优选大于80度角的这样的方向分布，并且更优选的是，光以85度角分布。优选的是，从水平面向下测量此角。注意，可以借助反射器120的倾斜布置以及/或者借助反射器120的特定几何结构(例如借助特定的隆起高度)以及/或者借助如下文中所述的遮光板之类的其他的光学机构调节垂直于要照亮的表面的光分布的角度。

照明设备100、100’适于安装在约0.95m的高度处。注意，照明设备100、100’优选安装在低于车辆司机高度的高度，使得司机不因照明设备100、100’横向发射的任何光目眩。然而，为了确保司机不因横向光目眩，照明设备100、100’可以包括一个以上遮光板140，遮光板140优选至少部分围绕光源布置。

注意，取决于产生的热能，照明设备100、100’的框架可以设置成散热器(例如，通过提供由金属材料形成的框架)。而且，如果需要的话，可以在照明设备100、100’的壳体内设置其他的散热器。

图3示出了本发明的优选实施方式中使用的反射器的示意图，其中说明了布置在照明设备100的第一照明装置101中的反射器120。根据本发明，设置成照亮隧道的下部分的第一照明装置101、101’包括这样的反射器120，其中，优选的是，第二照明装置102、102’也包括这样的马鞍形反射器(但是不必与马鞍形反射器120相同)。

如能根据图3了解到的，反射器120包括上反射面150，该上反射面具有基本马鞍形表面。注意：根据本发明的术语“马鞍形”应理解成具有这样一种波形的结构，该波形具有定位在主轴线160处的波峰(即，由隆起提供)以及两个横向布置的波谷(即，由凹陷提供)，其中，波峰与波谷优选在反射器的中部170会聚在一起。

图4是反射器120的示意性俯视图。如能根据图4了解到的，反射面150具有与扇形相当的形状，该扇形具有位于中央部170处的圆点，其中，在所示的优选实施方式中，扇形具有约190度的内角(由角180指示)。优选的是，此内角在90度至220度之间，更优选在150度至200度之间，甚至更优选在170度至190度之间。如已经提及的，由最低点(即，凹陷)的位置在平行于要照亮的表面并垂直于反射面的主轴线的方向上提供最大光分布宽度(即，最大角度)。

如能根据图4进一步了解到的，反射面150优选关于反射面150的主轴线160镜像对称。

在图4中，最低点(即，凹陷)由辅助线190指示。因此，在所示的优选实施方式中，两个最低点关于反射面150的主轴线160以约±80度的角设置。注意，在光源布置在反射面150的中央部170的上方的情况下，光基本分布在两个最低点之间，因此在优选的实施方式中以约160度的角在平行于要照亮的表面并垂直于反射面150的主轴线160的方向上提供光分布。然而，取决于具体应用，可以关于反射面的主轴线160以±50度至±90度之间的角设置最低点，优选以±60度至±85度之间的角设置最低点，更优选以±70度至±80度之间的角设置最低点。因此，可以优选以大于±50度的角(更优选大于±70度，甚至更优选大于±75度)获得宽且均匀的光分布。

图5是如图4中所示的反射器120的侧视图。如根据图5了解到的，反射面150不包括任何跳跃不连续性。实际上，反射面150的外圆周从后边缘200开始向下延伸至所示的最低点并且随后向上延伸至反射面150的前顶端210。因为在优选的实施方式中反射面150关于主轴线160镜像对称，所以同样地设置位于未示出的另一侧的圆周。

图6是沿反射面150的主轴线160的剖面图。如能根据图6了解到的，主轴线160由从后边缘200稍微向下至最低点然后稍微向上至前顶端210的平缓曲线提供。

图7是反射器120的示意性俯视图，其中，在反射面150的中部170上方布置包括高亮度发光二极管的照明模块220。照明模块220优选是仅具有定向灯的光源，此定向灯基本仅沿沿朝向反射器120的反射面150的方向发射光。然而，作为另选或者此外，也可以利用具有球面发光体的辐射体。注意，优选利用高强度发光二极管，然而，取决于具体应用，也可以利用发光二极管阵列/簇以及/或者板上芯片发光二极管装置。

作为位于中部上方(即，位于反射面150的主轴线160上方)的照明模块220的布置的另选或者附加，也可行的是关于主轴线160以一偏移布置两个光源，使得每个光源向反射面150的预定区域发射光(即，一个光源布置在主轴线160的稍左侧并且另一光源布置在主轴线160的稍右侧)，使得每个光源发射的光被指引分配至镜像对称形的反射面150的一半。图8示出了利用反射器120的光分布。

图9是由照明设备100提供的光分布的示意图。如能根据图9了解到的，在隧道具有弯曲的上部分的情况下，可以优选利用具有沿相同方向取向的两个照明装置101、102的照明设备100。

图10是由照明设备100’提供的光分布的示意图。如能根据图10了解到的，在隧道具有平坦的上部分的情况下，可以优选利用具有沿相反方向取向的两个照明装置101、102的照明设备100’。

本领域的技术人员应该清楚，上文所示的实施方式是优选实施方式，但是也可以利用不同形状的反射面，只要反射面的形状基本是马鞍形的即可。特别地，照明设备的具体用途可能需要反射面必须设置有不同的梯度，从而调节发射的光锥。而且，虽然优选反射面不包括任何跳跃不连续性，但是反射面可以由离散的表面区域提供，只要这些区域之间的过渡提供光的基本均匀分布即可。

Claims

1.一种用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明设备(100；100’)，此照明设备至少包括：

用于照亮隧道、地下通道或者地铁的下部的第一照明装置(101；101’)以及用于照亮隧道、地下通道或者地铁的上部的第二照明装置(102；102’)，其中，这些照明装置(101、102；101’、102’)中的至少一者包括：

包括至少一个发光二极管的至少一个光源(220、225；220’、225’)；

包括反射面(150)的至少一个反射器(120、125；120’、125’)，该反射面(150)具有大体圆形形状且具有隆起区域以及两个从那里延伸的横向设置的缺口，在所述至少一个反射器的侧向看，所述反射面(150)的外圆周从后边缘(200)开始向下延伸至最低点并且随后向上延伸至所述反射面(150)的前顶端(210)，在沿所述反射面(150)的主轴线(160)的剖面中，所述主轴线(160)由从所述后边缘(200)稍微向下至最低点然后稍微向上至所述前顶端(210)的平缓曲线提供；

其中，所述光源(220)布置成使得发射的光的至少一部分指向所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)；并且其中，所述光以这样的方式被所述反射面(150)反射：至少在平行于要照亮的表面并且垂直于所述反射面(150)的主轴线(160)的方向上提供所述照明设备的宽的光分布，所述反射面(150)不包括任何跳跃不连续性。

2.根据权利要求1所述的照明设备(100；100’)，其中，所述第一照明装置(101；101’)与所述第二照明装置(102；102’)两者都包括：

包括基本马鞍形反射面(150)的至少一个反射器(120、125；120’、125’)；

其中，所述光源(220、225；220’、225’)布置成使得所发射的光的至少一部分指向所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100；100’)，其中，所述照明装置(101、101’；102、102’)朝相同方向取向或者朝相反方向取向。

4.根据权利要求1或者2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射面(150)关于其主轴线(160)镜像对称。

5.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，在俯视图中，所述反射面(150)具有与扇形相当的形状。

6.根据权利要求5所述的照明设备(100；100’)，其中，所述扇形具有在90度至220度之间的内角。

7.根据权利要求6所述的照明设备(100；100’)，其中，所述扇形具有在150度至200度之间的内角。

8.根据权利要求7所述的照明设备(100；100’)，其中，所述扇形具有在170度至190度之间的内角。

9.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)包括至少两个最低点(190)，这些最低点关于所述反射面(150)的主轴线(160)以±50度至±90度之间的角设置。

10.根据权利要求9所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)包括至少两个最低点(190)，这些最低点关于所述反射面(150)的主轴线(160)以±60度至±85度之间的角设置。

11.根据权利要求10所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)包括至少两个最低点(190)，这些最低点关于所述反射面(150)的主轴线(160)以±70度至±80度之间的角设置。

12.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计并且布置成使得在俯视图中所述光关于所述反射面(150)的主轴线(160)以大于±50度的角分布。

13.根据权利要求12所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计并且布置成使得在俯视图中所述光关于所述反射面(150)的主轴线(160)以大于±70度的角分布。

14.根据权利要求13所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计并且布置成使得在俯视图中所述光关于所述反射面(150)的主轴线(160)以大于±75度的角分布。

15.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计成垂直于要照亮的表面，所述光以大于60度的角分布。

16.根据权利要求15所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计成垂直于要照亮的表面，所述光以大于70度的角分布。

17.根据权利要求16所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计成垂直于要照亮的表面，所述光以大于80度的角分布。

18.根据权利要求17所述的照明设备(100；100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)被设计成垂直于要照亮的表面，所述光以约85度的角分布。

19.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，邻近所述反射器(125)中的至少一者布置在水平面中至少局部围绕所述光源的至少一个遮光板(140)。

20.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述至少一个遮光板(140)包括用于使光朝所述反射器(125)的所述反射面(150)改变方向的内反射面。

21.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述照明设备(100、100’)包括壳体，所述反射器(120、125；120’、125’)与所述至少一个光源(220、225；220’、225’)容纳于此壳体中。

22.根据权利要求1或2所述的照明设备(100、100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)布置成其主轴线(160)关于水平面倾斜。

23.根据权利要求22所述的照明设备(100、100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)布置成其主轴线(160)关于水平面以±20度至±60度之间的角倾斜。

24.根据权利要求23所述的照明设备(100、100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)布置成其主轴线(160)关于水平面以±30度至±50度之间的角倾斜。

25.根据权利要求23所述的照明设备(100、100’)，其中，所述反射器(120、125；120’、125’)布置成其主轴线(160)关于水平面以±35度至±45度之间的角倾斜。

26.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述光源(220、225；220’、225’)是定向光源，该定向光源基本仅沿朝所述反射器(120、125；120’、125’)的所述反射面(150)的方向发射光。

27.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述至少一个光源(220、225；220’、225’)布置在所述反射面(150)的主轴线(160)上方。

28.根据权利要求27所述的照明设备(100；100’)，其中，所述至少一个光源(220、225；220’、225’)布置在所述扇形的中心。

29.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述照明设备(100；100’)包括至少两个光源，所述至少两个光源关于所述反射面(150)的所述主轴线(160)以一偏移布置，使得每个光源向所述反射面(150)的预定区域发射光。

30.根据权利要求1或2所述的照明设备(100；100’)，其中，所述光源(220、225；220’、225’)包括高亮度发光二极管、发光二极管阵列/簇、颜色模块以及/或者板上芯片发光二极管装置。

31.根据权利要求30所述的照明设备(100；100’)，其中，所述照明设备进一步包括扩散装置。

32.根据权利要求31所述的照明设备(100；100’)，其中，所述扩散装置是扩散板、扩散盘或者扩散室。

33.一种用于照亮隧道、地下通道或者地铁的照明系统，该照明系统包括根据权利要求1至32中任一项所述的照明设备(100；100’)。