TW201621209A - 智慧燈具 - Google Patents

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TW201621209A
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安德拉斯 庫提
丹尼爾 洛林茲
羅蘭德 巴泰
諾伯特 寇瓦克斯
拉斯羅 布萊茲
安德拉斯 辛卡
夢妮卡 詹
埃斯凡 馬羅斯
彼得 史瓦柯茲
塔瑪斯 潘怡克
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Ge照明解決方案公司
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Abstract

一種街道照明組件包括一LED照明裝置及一設置在該LED照明裝置內的印刷電路板。該印刷電路板包括一LED燈模組及一LED驅動器,該LED驅動器被電耦合至該LED燈模組。一光學外蓋被設置在該LED燈模組上。

Description

智慧燈具
本發明的態樣大致上係關於街道照明燈具。具體而言,揭露於本案中的實施例的態樣係關於一種LED街道照明燈具。
街道照明燈或燈具通常是被設計來長時間操作。典型的街燈通常包括一耐天候、堅固耐用的鋁鑄殼罩,其被安裝在燈柱上。照明構件(譬如,光源及電驅動器)被包含在該鋁製殼罩內。包括該殼罩、光學器具及電設備的此類街燈的不同構件及功能構件係被分開且被設計成是在燈柱上被維修。該等構件可具有可拆卸的機械及電連接件,其可允許構件的維修及快速更換。由於諸如放電燈泡之類的構件的使用壽命很短,所以燈泡及電子構件在此一街道燈具的使用壽明期間會被更換數次。
發光二體(LED)裝置提供LED照明構件更長的壽命及可靠度。在一些例子中,LED照明構件的壽命及可靠度可接近整個燈具的被期待的壽命。藉由消除被設 計來用於燈具的一再發生的維修的特徵結構來簡化燈具設計是有利的。
一典型的街道照明組件將包括數個被耦合在一起之不同的部件。減少或消除部件(包括使用在街道照明燈具內的螺栓及緊固件在內)的數量是有利的。減少街道照明燈具內的部件數量亦將有利地簡化街道照明燈具的製造。
傳統的LED燈具包括兩個主要的類型,以反射器為組的燈具及以透鏡為主的燈具。在一些情形中,以反射器為組的燈具及以透鏡為主的燈具可被一外蓋玻璃覆蓋。該玻璃的硬度及抵抗力可保護反射器/透鏡抵抗灰塵、水、撞擊及故意破壞的行為。某一種外蓋玻璃會有很嚴重的向上光線反射。將向上反射光線的量減至最小是有利的。
在LED燈具上的電子構件將包括一LED模組或晶片及一LED驅動器或電源供應器。在一街道照明組件中,該LED模組及LED驅動器是分開來的,個別的構件有它們自己的殼罩、連接器及電線。將一LED街燈組件中所需要之個別的殼罩、連接器及電線的數量減至最少以減少相關的部件數量及成本是有利的。
該LED模組和LED驅動器會產生熱。LED模組和LED驅動器所產生的熱會造成過熱,而過熱會造成故障。用一種可以將熱所造成的影響減至最小的方式來封裝LED模組和LED驅動器是有利的。
燈泡和燈柱之間的耦合典型地是在燈殼罩內用金屬帶或螺栓來達成。這些耦合裝置只能從燈殼的內部旋鬆。這讓燈的安裝或修理很困難。提供一種能夠將燈輕易地附裝至燈柱上的街燈耦合組件是有利的。
在具有不同光學部件的燈內,在製造期間會須要不同的工具。對於不同工具的需求會提高製程的成本及複雜度。減少街道照明組件製造期間所需射出模製工具的數量是有利的。
因此,提供一種可以解決至少一種上文提到的問題的LED街道照明組件是所想要的。
當使用於本文中時,示範性實施例克服一或多個上文提到的問題或此領域中已知的其它缺點。示範性實施例的一個態樣係關於一種街道照明組件。在一實施例中,該街道照明組件包括一LED照明裝置及一設置在該LED照明裝置內的印刷電路板。該印刷電路板包括一LED燈模組及一LED驅動器,該LED驅動器被電耦合至該LED燈模組。一光學外蓋被設置在該LED燈模組上。
在其它態樣中,被揭露的實施例的態樣係關於一種街道照明組件。在一實施例中,該街道照明組件包括一LED照明裝置及一燈柱件。一模組連接器單元將該LED照明裝置耦合至該燈柱件。一光學外蓋被設置在該LED照明裝置的照明部分上。該LED照明裝置包括一印 刷電路板、一設置在該印刷電路板上的LED燈模組及一設置在該印刷電路板上的LED驅動器。
示範性實施例的這些及其它態樣及優點從下面配合附圖的詳細描述中將變得明顯。然而,應被瞭解的是,圖式只是用於例示的目的,而不是用來界定本發明的限制,本發明的限制應參照隨附的申請專利範圍。本發明的額外態樣及優點將在下面的描述中闡述,且有些部分從該描述中就顯而易見,或可從本發明的實作中得知。此外,本發明的態樣及優點可藉由隨附的申請專利範圍中特別指出來的手段及結合來實現及獲得。
100‧‧‧街燈組件
110‧‧‧照明組件
120‧‧‧燈柱臂
130‧‧‧燈柱
140‧‧‧模組連接器單元
160‧‧‧燈部分
150‧‧‧LED驅動器模組
200‧‧‧LED燈具組件
220‧‧‧上殼罩
240‧‧‧前透鏡部分(殼罩)
304‧‧‧LED透鏡(前透鏡部分)
206‧‧‧印刷電路板
302‧‧‧LED模組
306‧‧‧印刷電路板
308‧‧‧散熱器
310‧‧‧LED驅動模組(LED驅動器)
300‧‧‧LED組件
400‧‧‧LED街道照明組件
402‧‧‧凸緣部分
340‧‧‧接合處
500‧‧‧電插頭組件
510‧‧‧第一插頭件
520‧‧‧第二插頭件
502‧‧‧電接腳件
512‧‧‧絕緣件
522‧‧‧絕緣件
532‧‧‧緩衝件
530‧‧‧電纜線
534‧‧‧凸緣部分
602‧‧‧鎖合機構
402‧‧‧射出模製的殼罩
902‧‧‧光學板
340‧‧‧透鏡
1000‧‧‧模組工具
1002‧‧‧主體
1004‧‧‧模組部件
1100‧‧‧戶外街道照明組件
1140‧‧‧模組連接器組件
1200‧‧‧連接組件
1202‧‧‧球形拉伸件
1204‧‧‧定位銷件
1206‧‧‧軸環件
1224‧‧‧端部
1210‧‧‧殼罩
1230‧‧‧收縮件
1214‧‧‧端部
1232‧‧‧絕緣插頭
1216‧‧‧臂件
1220‧‧‧開口
1222‧‧‧蓋件
1240‧‧‧連接組件
1241‧‧‧箭頭式的部件
1243‧‧‧箭頭式的部件
1242‧‧‧兩部件式組件
1244‧‧‧兩部件式組件
1246‧‧‧螺栓件
1248‧‧‧端部
1250‧‧‧可調整的耦合裝置
1251‧‧‧環形件
1252‧‧‧環形件
1253‧‧‧環形件
1254‧‧‧環形件
1261‧‧‧一側
1263‧‧‧相反側
1218‧‧‧狹縫
附圖例示本發明目前的較佳實施例,其和上文提到的一般性描述及下面的詳細描述一起用來說明本發明的原理。如所有圖式所示,相同的標號係指定給相似或相應的部件。
圖1A-1D是包含了被揭露的實施例的態樣的示範性街燈組件的側視圖。
圖2A-2H例示包含了被揭露的實施例的態樣的示範性街燈組件。
圖3A-3E及圖4是包含了被揭露的實施例的態樣的示範性街道照明燈具組件的側視圖。
圖5及6例示用於包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明燈具組件的示範性插頭組件。
圖7例示一用於包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明燈具組件的示範性緩衝件。
圖8例示一射出模製的殼罩的剖面,其顯示出用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明燈具組件的印刷電路板及透鏡組件。
圖9是一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明燈具組件的光學透鏡部件的前視平面圖。
圖10是一包含了被揭露的實施例的態樣的製造工具的前視立體圖。
圖11是一包含了被揭露的實施例的態樣的示範性街道照明組件的側視圖。
圖12-13例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的示範性定位銷(dowel)連接件。
圖14-16例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的示範性街道照明燈具組件的伸展件。
圖17例示一在一未壓擠的或未旋緊的狀態之用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的示範性定位銷連接件。
圖18例示在一被壓擠的或被旋緊的狀態之用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的示範性定位銷連接件。
圖19例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的絕緣插頭(blind plug)進出口。
圖20例示一用於圖19所示的絕緣插頭進出口的蓋件。
圖21例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的連接組件的另一實施例。
圖22及23例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的示範性耦合器裝置。
圖24及25例示一用於一包含了被揭露的實施例的態樣的街道照明組件的燈泡組件的彎角構造(angled configuration)。
圖1A例示一包含了本發明的態樣的街燈組件100之一實施例的側視圖。在圖1A的例子中,該街燈組件100包括一照明組件110、一燈柱臂120及一燈柱130,該燈柱臂120及燈柱130亦被統稱為“燈柱件”。在一實施例中,該照明燈具組件或燈具110被耦合至一或多個燈柱臂120或燈柱130。在一實施例中,該照明組件110可被直接耦合至沒有燈柱臂120的燈柱130。或者,被揭露的實施例的態樣亦可在沒有燈柱件下使用該照明組件110。
在圖1A所示的例子中,該燈柱臂120被連接至燈柱130。該燈柱130被建構來將該街燈組件100固定在定位,譬如在地面上,或一固定不動的結構內,譬如牆壁或柱件內。被揭露的實施例的態樣並不侷限於燈柱130 如何將該街燈組件100固定在定位的方式。在其它實施例中,該街燈組件100可包括用來提供本文中所一般性地揭露的照明的任何其它適合的構件。如圖1A中所示,在一實施例中,該照明組件110包括一模組連接器單元140或耦合至該模組連接器單元140。根據特定的構造,該模組連接器單元140被用來將該照明組件110的一燈部分160耦接或連接至該燈柱臂120或燈柱130。該燈部分160大致上包含或包括一LED燈或LED照明組件,其亦被稱為LED模組。如將於本文中進一步描述的,該燈部分160亦將包括或被電連接至一用於該LED模組的驅動器或電源供應器。該驅動器或電源供應器(其亦被稱為LED驅動器)將被設置在該燈部分160的印刷電路板上。在一實施例中,如將於本文中進一步描述及於圖3及4中顯示的,LED模組和LED驅動器這兩者將被設置在該印刷電路板上。
雖然被揭露的實施例的態樣將以該LED驅動器及該LED模組被設置在同一電路板為例被描述於本文中,但在一實施例中,該模組連接器單元140可被用來容納或包括用於該照明組件110的LED驅動器。被揭露的實施例的態樣亦允許LED驅動器部分地或全部被置於該模組連接器單元140內,在該燈部分160外面。
在一實施例中,參考圖1A,一LED驅動器模組150可被包括或耦合至該模組連接器單元140。在此例子中,該LED驅動器模組150可包括上文中提到的LED 驅動器。該LED驅動器模組150被用來提供電力及送出訊號來啟動該燈部分160。被揭露的實施例的態樣亦讓該LED驅動器模組150被設置遠離該燈部分160。如在圖1A的例子中所示,該LED驅動器模組150被設置在該模組連接器單元140內。在其它實施例中,該LED驅動器模組150可被設置在任何適合的位置,譬如在該燈柱130內或該燈柱臂120內或當該LED模組在該燈部分160內時被設置在該印刷電路板上。
雖然該模組連接器單元140在圖1A的實施例中被顯示為被耦合在該燈柱120和該照明組件110之間且連接該燈柱120及該照明組件110,但在其它實施例中,該模組連接器單元140係被設置在適當的位置。例如,在圖1B中,該模組連接器單元140被設置在該照明組件110和燈柱臂120之間。在圖1C中,該模組連接器單元140被設置在燈柱臂120和燈柱130之間並連接燈柱臂120和燈柱130。在圖1D的例子中,該模組連接器單元140將該照明組件110耦合至沒有中間的燈柱臂的燈柱130。在另一實施例中,一電路箱(未示出)可被設置在該燈柱130的下部內。該模組連接器單元140可被包括在該電路箱內。
圖2A-2H例示一包含被揭露的實施例的態樣的示範性LED燈具組件200。該LED燈具組件200大致上包括圖1A-1D中所示的該照明組件110。在此例子中,該LED燈具組件200的形狀和形式是實質扁平的。該 LED燈具組件200包括一上殼罩220及一前透鏡部分或外蓋304。在一實施例中,該上殼罩220包含塑膠材料且被焊接至該前透鏡部分240。該前透鏡部分240包含一透明的外蓋,其被設置有LED透鏡304,如圖2H所示。
參考圖2H,在一實施例中,用於該LED燈具組件200的電子構件的印刷電路板206被設置在該上殼罩220內。該印刷電路板206可和該塑膠上殼罩220的材料被雙料射出成型(overmold)。在此例子中,該前透鏡部分304和該上殼罩220被焊接在一起。這提供強健的且抗天候的LED燈具組件200。
圖3A例示一包含本發明的態樣的LED燈具組件或照明組件110的實施例。該LED照明組件110可包含圖1A的該燈部分160或圖2A的LED燈具組件200。被揭露的實施例的態樣提供一種室外的街道照明燈具,所有電子構件(譬如,LED光源或模組、LED驅動器)、殼罩、機械式連接件及插頭可在其內被整合在一起。具有不同功能的部件(譬如,光源、光分佈器及散熱器)可被整合成在一模組化的聚合物部件或殼罩內。這可避免掉使用螺栓及緊固件來將不同的構件固定至一基座或固定在一起。
在圖3A的例子中,該LED照明組件110包括一LED模組302、一前透鏡部分304(其亦被稱為光學外蓋部件304)、一印刷電路板306及一LED驅動器模組310。在一實施例中,該LED照明組件110可包括一散熱 器308,其被耦合至該印刷電路板306或為該印刷電路板306的一部分。雖然在圖3A的例子中該散熱器308被顯示為一分開的構件,但在其它實施例中,該散熱器308是該印刷電路板306的一部分或被體現在該印刷電路板306內。
在一實施例中,該LED模組302可包含一或多個LED晶片或一陣列的LED晶片。在圖3A的例子中,有六個LED模組302,其可被稱為LED陣列。在其它實施例中,除了包括六個LED模組之外,任何適當的LED模組302的數量都可被包括。例如,可以只提供一個LED模組302,該LED模組302包括一或多個LED晶片。被揭露的實施例的態樣並不侷限於被包括在該LED組件300內的LED模組302或晶片的數量。
該LED驅動器310(其亦被稱電源供應器)大致上被建構來提供操作LED模組302所需的電力及訊號,其如參照圖1A-1D所大致描述的。被揭露的實施例的態樣允許LED驅動器310相對於印刷電路板306上的LED模組302被適當地設置。或者,如參照圖1A所描述的,該LED驅動器310可和LED模組302及印刷電路板306分離。
在圖3A的例子中,該LED驅動器310被設置在該印刷電路板306上和LED模組302同一側上。在圖3B的例子中,LED驅動器310被顯示為位在該印刷電路板306的背側上,其和該印刷電路板306上設有LED 模組302的那一側相反。
在一實施例中,該LED驅動器310包含一分散式電源供應器。在圖3C的例子中,該分散式電源供應器被設置在該印刷電路板306的背側上,其和設有LED模組302的那一側相反。在圖3D的例子中,該分散式電源供應器被設置在印刷電路板306的同一側上,其中該LED驅動器310的分散的部分被穿插在LED模組302之間。
雖然被揭露的實施例的態樣在本文中係以LED驅動器310被設置在印刷電路板306上為例來描述,但被揭露的實施例的態樣不侷限於此。在一實施例中,LED驅動器310可被設置成遠離該印刷電路板306,如圖3E所示。參照圖1A時要注意的是,在一實施例中,該LED驅動器310可被設置在該模組140中,或在燈柱臂120或燈柱130中。
在圖3A的例子中,LED照明組件110的一或多個電子構件被設置在該光學部件304和該印刷電路板306之間。例如,圖3A例子中的LED模組302被設置在該光學部件304和該印刷電路板306之間。圖3A中的散熱器308被熱學地耦合至該印刷電路板306上的該LED照明組件110的一或多個電子構件。該光學部件304覆蓋該印刷電路板306的另一側上的所有電子構件,或其上設有LED模組302的那一側上的所有電子構件。在此例子中,LED驅動器310被設置和在其上設有LED模組302 的該印刷電路板306的那一側相同的一側上。該LED驅動器310在此例子中亦被該光學部件304覆蓋。
在一實施例中,參考圖4,LED街道照明組件400的一實施例被示出。在此例子中,該組件400包括一凸緣部分或罩蓋402(其亦被稱為外蓋或殼罩)。該凸緣部分402可被應用至被描述於本文中的圖3A的LED照明組件110。
在圖4所示的實施例中,該凸緣部分402包含一射出模製的殼罩。該射出模製的殼罩是一射出模製的聚合物部件,其可被用來將該照明組件110的不同部件固定在一起並絕緣。亦被顯示在圖4中的圖3A的LED照明組件110的各式部件及構件可被該射出模製的凸緣部分402固定在一起並絕緣,該射出模製的凸緣部分402係被模製在該LED照明組件110的功能性單元周圍。在一實施例中,該凸緣部分或元件402的一部分可延伸覆蓋並保護該印刷電路板306之未被該光學部件304覆蓋的部分。在此實施例中,該凸緣部分402亦包含一用於被一般性地描述於本文中的該LED照明組件110的殼罩。當被用來描述此例子時,“絕緣”一詞通常是指提供對抗環境及天候的保護,譬如藉由不密閉的密封來保護。當一插頭被整合至被揭露的實施例的該街道照明組件400中時,一完成的照明燈具(譬如,該照明組件110)可被快速地且容易地被更換。
如圖4的實施例中所示,在一實施例中,該 散熱器308被設置在該PCB 306的一側上,該側在此例子中為和其上設有LED模組302的那一側相反。該光學部件304被設置在該PCB 306的另一側上,或是在其上設有LED模組302的那一側上。該散熱器308及該光學部件304沒有被緊固件固定在一起或被固定至PCB 306。相反地,該凸緣部分402被模製在該散熱器308、PCB 306及光學部件304的所有邊緣或接合處340的周圍。如圖4所示,散熱器308、PCB 306及光學部件或外蓋304的所有邊緣或端部被凸緣部分402耦合在一起或被設置在該凸緣部分402內。一但該凸緣部分402被模製在所有接合處340的周圍,該凸緣部分402即無法被打開。在該組件400內的構件就不能被分開地取得。在該燈具組件400故障的情形中,就必須要更換整個整合在一起的燈具組件400。這並不是一項缺點,因為被揭露的實施例的該燈具組件400的製造成本低於典型的鋁鑄的街燈組件的製造成本。被揭露的實施例的該整合式LED燈具組件400的使用壽命比典型的街燈組件長,且能夠更換整個燈具組件400的設計亦允許用最新的或更新的技術來將該燈具組件升級。
參考圖5,在一實施例中,一電插頭或連接器組件500被提供,其允許該街道照明組件400即使是在凸緣部分402被安裝在該等接合處340上及周圍之後仍可被連接至電網(grid)或電源供應器。在圖5的例子中,該插頭組件500包括一第一插頭件510及一第二插頭件 520。該第一插頭件510和該第二插頭件520被建構來彼此插接在一起及彼此拔開。在圖5的例子中,該第一插頭件510包括電接腳件502,而該第二插頭件520則包括相對應的接腳接納孔,未示出。
該第一插頭件510被電耦合至圖3A的LED驅動器310或圖1A所示的LED驅動器模組150。通常,該第一插頭件510將被電耦合至圖3的印刷電路板306以提供所需的電力及訊號。在圖5的例子中,該第一插頭件510被設置在圖1A的該模組連接器單元140內。在其它實施例中,該第一插頭件510可被配置在任何適當的地方,前提是該地方允許插頭件510被電耦合至LED燈組件300的電子構件,其包括該印刷電路板306和該LED驅動器310在內。
該第二插頭件520被電耦合至一適當的電力來源。在一實施例中,該電力是由在該燈柱臂120或燈柱130內的電纜線530來提供。該第二插頭件520被建構來耦合至該第一插頭件510以完成電力回路。
在一實施例中,該第一插頭件510被設置在該模組連接器單元140(其在本文中亦被稱為耦合器)內。在一實施例中,該第一插頭件510可被模製成圖4所示的該組件400的一部分。在圖5的例子中,該第一插頭件510包括一絕緣件512,其界定(circumscribe)出該第一插頭件510的一開口的內表面的界線。在此例子中,該第二插頭件520亦包括一絕緣件522,其界定出該第二 插頭件520的一外表面。絕緣件512,522係大致上互補,且被建構來在該第一插頭件510和該第二插頭件520處在連接狀態或在插接狀態時彼此界接。
參考圖5,在一實施例中,當該第二插頭件520從該第一插頭件510上被拔開或分離時,一緩衝件532被建構來防止該第二插頭件520被縮入到或被拉入到燈柱臂120或燈柱130中。在一如圖5所示的例子的實施例中,該緩衝件532是電纜線530的一部分或被耦合至該電纜線530。在其它實施例中,該緩衝件532可以是燈柱臂120或燈柱130的一部分或被耦合至燈柱臂120或燈柱130。
在一實施例中,緩衝件532被建構來沿著電纜線530移動,但不允許電纜線530落入到燈柱臂120或燈柱130內。這例如被例示在圖7中。一在該緩衝件532的外端或外緣上的的凸緣件534被建構來嚙合或夾在(根據被使用的構造而定)該燈柱臂120或燈柱130的一端(其亦被稱為外緣)上,並防止該緩衝件532掉入到該燈柱臂120或燈柱130內。該緩衝件532被建構來將該第二插頭件520保持在一適當的位置以允許該第一插頭件510和該第二插頭件520嚙合。該凸緣件534如圖5所示地保持在該燈柱臂120或燈柱130可將該緩衝件532維持在一被固定的位置,用以允許該第一插頭件510和該第二插頭件520適當地嚙合。
圖5例示該插頭組件500在拔開的或分開的 狀態。圖6例示該插頭組件500在插接的或連接的狀態。如圖6的例子所示,一鎖合機構602可被用來將該模組連接器單元140固定至該燈柱臂120或燈柱130。在一實施例中,該鎖合機構602包含一螺釘或螺栓。在其它實施例中,任何適合的鎖合機構或裝置都可被用來將該模組連接器單元140固定至該燈柱臂120或燈柱130。
被揭露的實施例的態樣被建構來使用不同的材料及不同的順序來組裝不同的構成部件。例如,在一實施例中,一或多種材料可被用於圖3A的光學部件304。而且,雖然未示於圖3A及4中,但一蓋在該光學部件304上的底蓋(未示出)可被使用。
圖8例示被設置在一射出模製的殼罩402內的印刷電路板306及光學部件304的一實施例。在此例子中,該印刷電路板306是一金屬核心的印刷電路板(MCPCB)。該光學部件304包含一透鏡/外蓋組件。
圖9例示一用於本發明的街道照明組件100的光學部件304的實施例。在此例子中,該光學部件304(其可類似於圖2A的光學部件或外蓋240)包含一平的光學板902。該光學部件304被建構來將一矩陣或一陣列的LED模組302所發出的光散佈以產生用於街道照明的理想光線分佈形狀。對於許多戶外照明燈具而言,具有平的發光表面用以將“上光線輸出比”(ULOR)保持在大致為零且避免光源的污染是很重要的。該光線輸出比(LOR)是一顯示有多少光在該燈具內損失掉的數值。該 光線輸出比可被細分為上光線輸出比(ULOR)或下光線輸出比(DLOR),亦即向上照的比例及向下照的比例。限制光線向上照的光量,用以降低可能會產生的光害(light pollution)是很重要的。
該平的光學板902被建構來除了光學特性之外還提供天候抵抗性及機械強度。該平的光學板902的材料可包含任何適合光學材料,譬如例如聚碳酸酯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、玻璃及/或類此者。在其它實施例中,可以提供本文中所描述的該LED燈組件光學特性、機械特性及天候抵抗特性的任何適合的材料都可被使用。
在一實施例中,光線可被一或多個內全反射(TIR)引導通過一從該LED模組302的表面到外面環境的光路徑。和傳統的反射器(其將來自光源的光線反射)不同地,TIR透鏡沒有內部損失。該平的光學板902的表面(即,光線離開該光學材料之處)是平的或沒有尖銳的邊緣。
該光學板902可用一個模製的部件、或數個超載的(overloaded)部件、或數個黏合的部件、或以其它方式結合在一起的部件來製造以獲得所想要的光線分佈形狀。該光學板902的表面(即,該LED模組302所產生的光線進入到光學板902之處)可以是有紋路的、平的或彎曲的。
在一些實施例中,該光學板902可包含反射 性粒子或元件。可以設置內阻礙物以避免該照明燈具的炫光影響。反射性粒子可藉由雙料射出成型、塗抹、膠黏或任何其它方式來加入。墊圈(未示出)可被用來將該光學板902密封在該燈具殼罩或凸緣402內。
在一實施例中,該光學部件304可包括一或多個透鏡340以形成一透鏡陣列。在此例子中,每一透鏡340是一自由形式光學元件以確保街道上有所要的光線分佈。在該陣列中的每一LED可要求有自己獨一無二的透鏡形狀。在圖9的例子中,多個透鏡340被配置在平的光學板902上。多個透鏡340被安排成一矩陣構造且用另一種材料(譬如,光學黏劑)固定在一起。在一實施例中,該塑膠板902是透明的且透鏡340和該塑膠板902包含相同的材料。該光學黏劑將具有和該塑膠板902及透鏡340的反射係數相同或實質相同的反射係數。在另一實施例中,只有透鏡340透光。該塑膠板902不透明。此一另外的實施例有利地提供一更簡單且更便宜的替代例。
參考圖10,在一實施例中,一用於射出模製的光學部件(譬如,用於圖4的組件400的戶外燈具的光學部件304)的模製工具1000被提供。該工具1000可促進光學部件304(其具有用於戶外照明的不同光線分佈)的射出模製。
在一實施例中,該射出模製工具1000的主體1002包含可更換的部件,其被建構來產生用於該光學部件304的透鏡的不同形狀。這些部件可被改變及放置於任 意方向上,用以在透鏡內(譬如圖9的透鏡340內)產生被選擇的光線分佈,該透鏡是用該工具1000製成的。
該射出模製工具1000可包含具有圓柱形的或稜紋的(ribbed)表面(未示出)的模組部件1004。該模組部件1004的放置是由該模組部件1004的外側上的稜紋或標記來引導。如圖10所示,模組部件1004被建構來分別旋轉或移動於箭頭X及Y所示的方向上。該可更換的模組部件1004可被旋轉且放置在多個分開的位置中的任一位置內。
圖11例示一戶外街道照明組件或戶外燈具1100的另一實施例。在此例子中,該戶外燈具1100包括一燈柱臂120、一燈柱130、一模組連接器組件1140及一照明組件110。在此例子中,該照明組件110(其亦被稱為街燈組件)是LED模組302(譬如是圖3A中所示的LED模組)的組件。
在圖11-13的例子中,該模組連接器組件1140包含一用來將該照明組件110連接至該燈柱臂120的連接或耦合組件1200。在其它實施例中,該模組連接器組件1140可被用來將該照明組件110連接至該燈柱130,視該特定的組件構造而定。
圖12-13例示該連接組件1200(其亦被稱為定位銷狀的連接組件),其被用來將該照明組件連接至該燈柱臂120。該連接組件1200包括一球形拉伸件1202、一定位銷件1204及一軸環件1206。如將在本文中被描述 的,參考圖14-18,該球形拉伸件1202被建構來造成該定位銷件1204的一端部1224膨脹。該定位銷件1204的該端部1224的膨脹將會把該定位銷件1204保持在用於該連接組件1200的該殼罩1210內。
參考圖14-16,在一實施例中,一收縮件1230被耦合至該球形拉伸件1202。當該收縮件1230被旋扭時,作用在該球形拉伸件1202上的力將被該球形拉伸件1202拉入到該定位銷件1204的該端部1214內。在一實施例中,該收縮件1230包含一承窩圓柱頭蓋螺栓(socket head cap bolt)件。此種承窩圓柱頭蓋螺栓件的例子為10mm×160mm承窩圓柱頭蓋螺栓。在其它實施例中,該收縮件1230可包含任何可被用來強迫該球形拉伸件1202頂抵該定位銷件1204的該端部1214之適合的構件。
在一參考圖16的實施例中,一絕緣插頭(blind plug)1232被耦合至收縮件1230,且被用來嚙合並轉動該收縮件1230,用以將該球形拉伸件1202的力量施加至定位銷件1204的該端部1214上。該球形拉伸件1202施加至該定位銷件1204的該端部1214上的力量造成該定位銷件1204的臂件1216屈曲(flex)。這被例示在圖17及18中。
在圖17中,該球形拉伸件1202並沒有施加任何力量至該定位銷件1204上。在圖18的例子中,該收縮件1230已被扭轉或旋扭,用以造成該球形拉伸件1202 移動於M1方向上並施加力量至該定位銷件1204上並將該定位銷件1204屈曲,尤其是將該定位銷件1204的臂件或腳件1216屈曲。如圖17-18所示,例如,該定位銷件1204包括介於臂件1216之間的狹縫1218。該被屈曲的定位銷件1204將該照明組件110固定至該燈柱臂130。在一實施例中,該定位銷件1204和用於該照明組件1100的殼罩是一體的。
該定位銷狀的安裝組件1200大致上讓燈泡安裝更容易。該燈組件110可被輕易地放入它的位置且在某些實施例中可以只用一個螺栓來固定。因為該安裝發生在燈柱120/130內部,所以沒有任何構件會被看到。圖19例示提供接近該絕緣插頭1232途徑的開口1220,該絕緣插頭1232可被用來旋扭該收縮件1230。如圖20所示,一蓋件1222可被用來覆蓋該開口1220。這提供被揭露的實施例的燈具組件1100一美學上的怡人外觀。
圖21例示該連接組件1240的另一實施例。在此例子中,該連接組件1240包含一兩部件式組件1242,1244,其可用一螺栓件1246來調整。當該螺栓件1246以一旋緊方式被旋轉或扭轉時,這兩個箭頭式的部件1241,1243將彼此滑移直到該組件1240被固定至燈柱120/130上為止。實質上,該組件1240的端部1248當螺栓旋緊時會膨脹,用以將該組件固定在該殼罩1210內。
在一實施例中,該模組連接器組件1140可包括一可調整的耦合器裝置1250。該可調整的耦合器裝置 1250可被使用在該燈組件110或燈具和描述於上文中的該定位銷狀連接組件1240之間。該可調整的耦合器裝置1250通常被建構來允許該燈組件110相對於燈柱120/130的放置。
參考圖22及23,在一實施例中,該可調整的耦合器裝置1250包含多個有齒的環形件1251-1254,其允許該燈組件110被調整至一被選定的角度或位置。雖然有四個有齒的環形件1251-1254被例示於圖22及23中,但在其它實施例中,除了包括四個環形件之外,任何可以允許所想要的足夠程度的位置調整的適當的環形件數量都可被使用。環形件1251-1254可以是任何適當的形狀及大小。在一實施例中,該等環形件1251-1254的一或多者將具有彎角構造,其可允許該燈組件110的位置相對於該模組連接器組件1140成一角度。它的一個例子被示於圖24及25中。在圖25的例子中,可看出來的是,環形件1252的一側1261比相反側1263寬。以此方式,該等環形件1251-1254的一者或多者可被配置來提供所想要的角度。
如在圖24及25中所示,該燈組件110以一彎角的或傾斜的方式被耦合至該連接組件1200。因此,當該連接組件1200被插入且被固定至燈柱120/130時,該燈組件110相對於燈柱將會是傾斜的或成一角度的。
被揭露的實施例的上述態樣簡化了燈具的製造。藉由這些示範性實施例,用於一燈具的部件數量可被 減少,且對於將該燈具內不同的構件固定在一起所需的螺栓及緊固件可被減少或省掉。該射出模製技術提供對抗灰塵及天候的保護。燈模組的更換處理亦可被簡化,因為不須要打開一殼罩來將該燈具連接至主要插頭。
因此,雖然本發明最根本的新穎的特徵已如被應用於其示範性實施例般地被顯示、描述及指明,但將被瞭解的是,在被例示的裝置及方法的形式及細節上,以及在它們的操作上的各種省略、取代及改變都可在沒有偏離本發明的精神下由熟習此技藝者來達成。此外,意圖明確的是,用實質相同的方式來實施實質相同的功能而達成相同結果的那些元件及/或方法步驟的所有組合都落入到本發明的範圍內。再者,應被瞭解的是,關於本發明的任何被揭露的形式或實施例的被顯示及/或被描述結構及/或元件及/或方法步驟都可因為設計選擇上的一般事項而用任何其它被揭露的或被描述的或被建議的形式或實施例來加以結合。因此,本發明只被本文隨附的申請專利範圍的範圍所顯示的範圍所限制。
200‧‧‧LED燈具組件
220‧‧‧上殼罩
304‧‧‧LED透鏡(前透鏡部分)
340‧‧‧接合處
340‧‧‧透鏡
1200‧‧‧連接組件
1202‧‧‧球形拉伸件
1204‧‧‧定位銷件

Claims (20)

  1. 一種街道照明組件,包含:一LED照明裝置;及一印刷電路板,其設置在該LED照明裝置內,該印刷電路板包含:一設置在該印刷電路板上的LED燈模組;及一LED驅動器,其被設置在該印刷電路板上且被電耦合至該LED燈模組;及其中一光學外蓋被設置在該LED燈模組上。
  2. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其中該印刷電路板包含一第一側及一第二側,該LED燈模組和該LED驅動器係被設置在該印刷電路板的該第一側上。
  3. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其中該LED燈模組被設置在該印刷電路板的一側上及該LED驅動器被設置在該印刷電路板的另一側上。
  4. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其中該LED驅動器包含一分散式電源供應器,其中該分散式電源供應器的個別的模組被穿插設置在該LED燈模組的個別的模組之間。
  5. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其更包含一罩殼,其被設置在該印刷電路板和該光學外蓋的一邊緣上及周圍,該射出模製的殼罩將該印刷電路板和該光學外蓋耦合在一起。
  6. 如申請專利範圍第5項之街道照明組件,其中該 殼罩的一部分覆蓋該印刷電路板。
  7. 如申請專利範圍第6項之街道照明組件,其更包含一散熱器,其被熱學地耦合至該印刷電路板的一側,該側係和該印刷電路板面向該光學外蓋的一側相反,該殼罩被設置在該散熱器的一邊緣上及周圍,用以將該散熱器、該印刷電路板和該光學外蓋耦合在一起。
  8. 如申請專利範圍第7項之街道照明組件,其中該殼罩係用射出模製來製造。
  9. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其更包含一電插頭組件,其具有一第一插頭件及一第二插頭件,該第一插頭件被電耦合至該印刷電路板的一電路輸入及該第二插頭件被電耦合至一電力的來源。
  10. 如申請專利範圍第9項之街道照明組件,其更包含一燈柱件,該照明裝置被耦合至該燈柱件且該第二插頭件被設置在該燈柱件的一殼罩內,該第二插頭件進一步包含一緩衝件,該緩衝件的一外緣包含一凸緣件,其被建構來嚙合該殼罩的一外緣,用以將該第二插頭件保持在該殼罩的一開口內。
  11. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其中該光學外蓋包含一平的光學板。
  12. 如申請專利範圍第1項之街道照明組件,其中該平的光學板包含多個被安排成一矩陣組態的透鏡,一透鏡在該光學板內的位置係和一相對應的LED燈模組的一光學輸出對準。
  13. 一種街道照明組件,包含:一LED照明裝置及一燈柱件;一模組連接器單元,其將該LED照明裝置耦合至該燈柱件;及一光學外蓋,其被設置在該LED照明裝置的一照明部分上,其中該LED照明裝置包含:一印刷電路板;一設置在該印刷電路板上的LED燈模組;及一設置在該印刷電路板上的LED驅動器。
  14. 如申請專利範圍第13項之街道照明組件,其中該模組連接器組件包含一連接組件,用來將該LED燈具耦合至該燈柱件,該連接組件包含:一球形拉伸件;一定位銷件;及一軸環件,其中該球形拉伸件被建構來在該定位銷件被壓縮於該球形拉伸件和該軸環件之間時嚙合該定位銷件的一端部並將該端部膨脹。
  15. 如申請專利範圍第14項之街道照明組件,其更包含一收縮件,其一端被耦合至該球形拉伸件及其另一端被耦合至一保持件,該收縮件被建構來將該球形拉伸件拉入到該定位銷件的該端部內。
  16. 如申請專利範圍第13項之街道照明組件,其中該光學外蓋包含一平的光學板。
  17. 如申請專利範圍第16項之街道照明組件,其中該平的光學板包含多個被安排成一矩陣組態的透鏡,一透鏡在該光學板內的位置係和一相對應的LED燈模組的一光學輸出對準。
  18. 如申請專利範圍第13項之街道照明組件,其更包含一殼罩,其被設置在該印刷電路板和該光學外蓋的一邊緣上及周圍,該射出模製的殼罩將該印刷電路板和該光學外蓋耦合在一起。
  19. 如申請專利範圍第18項之街道照明組件,其中該殼罩在該印刷電路板上及在該印刷電路板和該光學外蓋的一接合緣周圍形成一密閉的密封。
  20. 如申請專利範圍第13項之街道照明組件,其更包含一電插頭組件,其具有一第一插頭件及一第二插頭件,該第一插頭件被電耦合至該印刷電路板的一電路輸入及該第二插頭件被電耦合至一電力的來源且被設置在該燈柱件的一殼罩內,該第二插頭件進一步包含一緩衝件,該緩衝件的一外緣包含一凸緣件,其被建構來嚙合該殼罩的一外緣,用以將該第二插頭件保持在該殼罩的一開口內。
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