帶有LED模塊的照明設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種照明設(shè)備，特別是戶外照明設(shè)備，其具有發(fā)光元件承載面，其上布置著多個LED模塊，其中，LED模塊分別具有由多個布置在平面上的LED構(gòu)成的矩陣和反射器帶，該反射器帶鄰接平面的一個邊緣，并且與平面形成角度，其中，LED分別具有集成的光學(xué)元件，其在穿過LED的橫截面中垂直于平面產(chǎn)生各個LED的光強(qiáng)分布的兩個最強(qiáng)光，該最強(qiáng)光相對于平面上的穿過LED的平面法線被側(cè)向地偏轉(zhuǎn)，其中，LED的光束的這兩個最強(qiáng)光中的其中一個被反射器帶反射。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及照明設(shè)備，特別是用于戶外照明的公路或街道照明設(shè)備，其具有多個LED模塊。
技術(shù)介紹
作為光源的LED的技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步，特別是功能特別強(qiáng)勁的LED的發(fā)展，使得這種光源能夠用作外部照明的發(fā)光元件，特別是街道照明。其中，要布置許多LED，為了達(dá)到理想的光強(qiáng)分布效果，必須將它們布置在照明設(shè)備中，并且有時必須要裝配反射器。由公開文獻(xiàn)WO 2006/060905 Al中公知一種包括作為發(fā)光元件的LED的街道照明 設(shè)備。這些LED布置在多個局部平面中，這些局部平面能夠相對移位，從而能夠產(chǎn)生不同的光強(qiáng)分布效果。然而，利用現(xiàn)有技術(shù)中公知的構(gòu)造方式產(chǎn)生理想的光強(qiáng)分布效果的可能性是非常有限的。其他的發(fā)展方案要在LED模塊上設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的反射結(jié)構(gòu)，才能產(chǎn)生理想的光強(qiáng)分布效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種模塊式組建的LED照明設(shè)備，特別是用于外部照明，它利用構(gòu)造簡單的LED模塊使得能夠產(chǎn)生特別適于公路和街道照明的光強(qiáng)分布效果。該目的通過一種具有發(fā)光元件承載面的照明設(shè)備，特別是戶外照明設(shè)備得以解決，該承載面上布置了多個LED模塊，其中，這些LED模塊分別具有布置在一個平面中的多個LED (發(fā)光二級管，也可以理解為“有機(jī)發(fā)光二級管”(OLED))的矩陣和反射器帶，該反射器帶鄰接該平面的一個邊緣，并且與該平面形成角度，其中，這些LED分別具有一個集成的光學(xué)元件，其在穿過LED的橫斷面中垂直于該平面分別產(chǎn)生各個LED的光強(qiáng)度分布的兩個 最強(qiáng)光，這兩個最強(qiáng)光相對于通過LED的平面上的平面法線被側(cè)向地偏轉(zhuǎn)，其中，這些LED的這兩個最強(qiáng)光的其中一道光射被反射器帶反射。根據(jù)本專利技術(shù)的照明設(shè)備包括一個發(fā)光元件承載面，其上能夠布置構(gòu)造比較簡單的LED模塊。這些模塊上的LED具有集成的光學(xué)元件，其在穿過LED的垂直橫截面中在光強(qiáng)度分布中產(chǎn)生兩個最強(qiáng)光。這種具有光學(xué)元件的LED也被公知為“側(cè)光式LED”。然而，這些LED對于應(yīng)用到街道照明設(shè)備中的目的具有以下缺點(diǎn)，即，它總是產(chǎn)生完全對稱的光強(qiáng)分布，使得即使將多個這種LED組合在一起也不能形成不對稱的光強(qiáng)分布曲線，而這對于為道路或街道照明是有必要的。還公知具有差不多橢圓形的光強(qiáng)分布的側(cè)光式LED，這就是說，光強(qiáng)分布的兩個最強(qiáng)光在兩個橫截面中(沿著該橢圓形的主直徑和副直徑)截然不同。然而，這種不對稱性也不足以通過LED的布置產(chǎn)生照明設(shè)備的每種理想的總體光強(qiáng)分布。根據(jù)本專利技術(shù)的解決方案預(yù)設(shè)的模塊具有一個布置在一個平面中的LED矩陣側(cè)邊的反射器帶，其非對稱地轉(zhuǎn)換各個模塊的照射特征。由于LED模塊非對稱地發(fā)光，并且能夠在照明設(shè)備內(nèi)的發(fā)光元件承載面上自由地布置LED模塊，所以能夠讓合適的總體光強(qiáng)分布效果產(chǎn)生許多變化。其中，特別需要強(qiáng)調(diào)的是，這些LED模塊有簡單的構(gòu)造方式。在本專利技術(shù)中不需要復(fù)雜的反射結(jié)構(gòu)。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，集成的光學(xué)元件負(fù)責(zé)引導(dǎo)垂直穿過LED的橫截面中的各個LED的光強(qiáng)度分布曲線的最強(qiáng)光相對于穿過LED的平面法線偏轉(zhuǎn)至少10°，優(yōu)選地偏轉(zhuǎn)至少20°或30°。這種相對于平面法線的向側(cè)邊的引導(dǎo)連同布置在側(cè)邊的反射器帶足以提供一種LED模塊，其光束具有顯著的非對稱性，于是通過布置這些LED模塊能夠?qū)崿F(xiàn)照明設(shè)備的理想的(非對稱的)總體光強(qiáng)分布。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，具有集成的光學(xué)元件的各個LED相對于穿過LED的平面法線具有橢圓的或者環(huán)形的照射特征。這種照射特征能夠通過一種比較簡單的光學(xué)元件直接在LED上產(chǎn)生。此外，橢圓的放射特征還有以下優(yōu)點(diǎn)，即，這些LED能夠布置成橢圓的較長軸線橫向朝向反射器帶。這樣一來，一個最強(qiáng)光(其相對于平面上穿過LED的平面法線具有較大的偏轉(zhuǎn)角)為了進(jìn)行反射對準(zhǔn)反射器帶，由此在總體上讓各個模塊的光強(qiáng)分布更加不對稱。然而，為了分別均衡各個LED模塊的光強(qiáng)分布還可以優(yōu)選的是，這樣布置具有橢 圓形光強(qiáng)分布的LED，使得橢圓的主軸線相對于垂直于反射器帶的橫斷面具有+/-5°之間的角度。由此能夠讓LED模塊產(chǎn)生的光強(qiáng)分布均衡一些。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在LED模塊中，反射器帶與其中布置著LED矩陣的平面形成在65°和115°之間的角度，優(yōu)選地在80°和100°之間，特別優(yōu)選地大約是90°。將反射器帶布置成大約與LED矩陣平面正交有以下優(yōu)點(diǎn)，S卩，LED的光強(qiáng)分布(它在垂直于平面并且垂直于反射器帶的橫截面中具有兩個相對于平面法線傾斜+/_ Y的最強(qiáng)光)在反射器帶上進(jìn)行反射以后轉(zhuǎn)向到一側(cè)上。如果反射器帶被布置成相對于LED矩陣平面具有90 °角度，那么光強(qiáng)度分布曲線的朝向反射器帶方向的最強(qiáng)光在反射器帶上進(jìn)行反射以后在相同的方向上發(fā)射出去(僅僅平行位移)，正如LED的相對側(cè)面上的對稱的最強(qiáng)光。這樣一來，光強(qiáng)分布的兩個最強(qiáng)光相加，并且產(chǎn)生非常不對稱的光強(qiáng)分布。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，LED模塊的平面相對于發(fā)光元件承載面形成非0°的角度，優(yōu)選地形成+/-5°至+/-40°之間的角度。利用這種傾斜效果能夠讓LED模塊之間例如在不同的行或列中具有不同的朝向，從而由此實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的理想的總體光強(qiáng)分布。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，這些LED模塊平行地布置在發(fā)光元件承載面上的橫行內(nèi)。發(fā)光元件承載面上的一個這種橫行在垂直朝向這些橫行的縱向延伸線的方向上產(chǎn)生照明設(shè)備的總體光強(qiáng)度分布的最強(qiáng)光。特別是能夠鏡面對稱地布置LED模塊的兩個這種橫行，由此形成具有兩個相對對稱的最強(qiáng)光的總體光強(qiáng)度分布。這種光強(qiáng)分布適于為縱向延伸的平面照明，正如一段道路或者一段街道，其上布置著該照明設(shè)備。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，至少某些LED模塊被這樣布置，S卩，使得那些邊緣(反射器帶在這些邊緣上與平面鄰接)的朝向相互不平行。通過這樣布置LED模塊能夠產(chǎn)生一種光強(qiáng)分布特征，即，它具有非0°的光帶彎曲效果。光帶彎曲應(yīng)理解為光強(qiáng)分布的兩個最強(qiáng)光不是在穿過照明設(shè)備的水平截面中的一個共同的軸線上延伸的，而是相互形成不同于180°的角度，例如140°或170°的角度。這種光強(qiáng)分布效果特別適于為街道照明，其具有布置在街道側(cè)邊的照明設(shè)備。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，LED在模塊的平面中的間距至少有20mm，優(yōu)選地在25mm和50mm之間。如果間距低于20mm，就會導(dǎo)致散熱問題，因?yàn)闉榱送獠空彰魇褂玫母吖β蔐ED會發(fā)出大量的熱量。為了給LED散熱，LED模塊的平面還可以布置在由導(dǎo)熱材料制成的托板上，例如在鋁制體上。如果LED之間的間距大于50mm，模塊能產(chǎn)生的光密度就會降低。在這種情況下，為了能夠在外部照明中發(fā)揮作用，用于實(shí)現(xiàn)預(yù)先給定的總光強(qiáng)的模塊就太大了。本專利技術(shù)的另一方面涉及一種LED模塊，正如先前描述的那樣。這些模塊可以作為零部件生產(chǎn)和銷售，從而作為先前所述實(shí)施方式的照明設(shè)備的更換元件。附圖說明下面，借助優(yōu)選實(shí)施方式聯(lián)系附圖描述本專利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。圖中示出圖I至4示出根據(jù)本專利技術(shù)的照明設(shè)備的不同實(shí)施方式，其中，為了簡易起見省去了外殼和遮蓋元件。 圖5示出符合圖I至4所示的實(shí)施方式的照明設(shè)備的截取圖，其中僅示出了一個LED模塊。圖6示出在不具有反射器帶的LED模塊的LED矩陣的四個圓錐-套面-曲線圖中測得的光強(qiáng)。圖7示出在三個不同的垂直平面中的光強(qiáng)度分布曲線，這些平面穿過不具有側(cè)邊的反射器帶的LED模塊的LED矩陣。參照附圖I至本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雅努什·特克拉克，
申請(專利權(quán))人：西特科照明有限公司，
類型：
國別省市：