照明系統(tǒng)及其組裝方法

專利名稱：照明系統(tǒng)及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的組裝方法。具體地，本發(fā)明涉及被提供有固態(tài)光源(尤其是LED或OLED類型的)的可用于道路照明和/或用于照明寬廣的覆蓋表面的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的道路照明系統(tǒng)表現(xiàn)出光污染(luminous pollution)的問題，此外，還導(dǎo)致高電力消耗。固態(tài)照明系統(tǒng)的使用可以減少能量的消耗。為實(shí)現(xiàn)可以針對(duì)每種類型的道路優(yōu)化照明的光分布(luminous distribution), 道路照明系統(tǒng)呈現(xiàn)為高的生產(chǎn)成本和設(shè)計(jì)成本。具體地，模具的實(shí)現(xiàn)成本嚴(yán)重影響每一單個(gè)照明系統(tǒng)的最終生產(chǎn)成本。可替換地，針對(duì)不同的道路類型使用相同的照明系統(tǒng)導(dǎo)致具有如下的缺點(diǎn)具有部分道路未被適當(dāng)照明的光分布均勻性問題，以及由此造成的潛在危險(xiǎn)。此外，在一些情況下，還導(dǎo)致具有光污染問題的缺點(diǎn)，這時(shí)，照明朝向天空(sky)。此外，如果對(duì)道路進(jìn)行修改(例如修建自行車道)，通常需要替換照明系統(tǒng)的整個(gè)照明主體，以獲得照明系統(tǒng)的適當(dāng)照明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種照明系統(tǒng)及其組裝方法，該照明系統(tǒng)及其組裝方法可以降低該照明系統(tǒng)的生產(chǎn)和組裝成本。另一目的在于，實(shí)現(xiàn)一種照明系統(tǒng)及其組裝方法，該照明系統(tǒng)及其組裝方法可以具有極佳的光均勻性并且同時(shí)可以在用于道路照明時(shí)將光污染減少到最小。另一目的在于，實(shí)現(xiàn)一種照明系統(tǒng)及其組裝方法，該照明系統(tǒng)及其組裝方法可以容易地改變，并且可以同時(shí)以各種方式將光分布保持為具有極佳的光均勻性和減少的朝向天空的光污染。又另一目的在于，實(shí)現(xiàn)一種照明系統(tǒng)及其組裝方法，該照明系統(tǒng)及其組裝方法可以在改變道路類型的情況下容易地改變光分布，避免整個(gè)照明主體的替換。其他目的在于，獲得光學(xué)組件、照明系統(tǒng)及其組裝方法，該光學(xué)組件、照明系統(tǒng)及其組裝方法可以減少部件的數(shù)目及其生產(chǎn)成本。根據(jù)權(quán)利要求1和12實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)及其組裝方法來達(dá)到這些目標(biāo)。本發(fā)明的其他特征在所附的權(quán)利要求書中指出。


從如下參考附加示意圖的示例性而非限制性的說明中，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)及其組裝方法的特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的優(yōu)選形式的照明系統(tǒng)的實(shí)施方案的優(yōu)選形式的凸起的(raised)側(cè)面?zhèn)纫晥D；圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的優(yōu)選形式的用于多個(gè)光學(xué)器件(optics)的支撐平面板體的頂部基本視圖；圖3為圖2的支撐平面板體的頂部基本視圖，在該支撐平面板體上安裝有多個(gè)相對(duì)于其他件可轉(zhuǎn)動(dòng)的各種結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件；圖4為具有耦合到其上的光學(xué)器件的圖3的板體的立體的、凸起的側(cè)面?zhèn)纫曧敳恳晥D；圖5為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的光學(xué)器件的實(shí)施方案的優(yōu)選形式的凸起的側(cè)面?zhèn)纫晥D；圖6為圖5的光學(xué)器件的凸起的正視圖；圖7為從本發(fā)明的照明系統(tǒng)的光學(xué)器件的實(shí)施方案的其他優(yōu)選形式的后面得到的凸起的正視圖；以及圖8為本發(fā)明的照明系統(tǒng)的光學(xué)器件的實(shí)施方案的其他優(yōu)選形式的凸起的正視圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，附圖示出用于這種類型的道路照明系統(tǒng)的光學(xué)組件，該道路照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)照明光源(尤其是LED或OLED (有機(jī)發(fā)光二極管)類型的)，所述光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)器件30，每個(gè)光學(xué)器件30是靠近所述多個(gè)固態(tài)光源中的至少一相應(yīng)的固態(tài)光源可放置的(positionable)，從而針對(duì)期望的應(yīng)用產(chǎn)生光分布。根據(jù)本發(fā)明，所述光學(xué)組件包括所述多個(gè)光學(xué)器件30的平面蓋體(housing)陣列50，以便利相同照明系統(tǒng)的組裝，具體地，借助優(yōu)選地為自動(dòng)化或機(jī)器人化的表面組裝裝置。有益地，因?yàn)榫哂幸孕纬善矫嫔w體陣列50的方式被有序地實(shí)現(xiàn)的多個(gè)蓋體，使得表面組裝機(jī)器的使用成為可能，避免不得不進(jìn)行光學(xué)器件的手動(dòng)組裝，這可以降低成本和生產(chǎn)時(shí)間，因?yàn)樵诜瞧矫姹砻嫔系淖詣?dòng)系統(tǒng)的使用將導(dǎo)致極高的成本并且具有相同組裝過程的各種可靠性問題。反之亦然，如果蓋體50根本沒有被放置在同一平面上，并且沒有以形成平面陣列的方式來放置，特別是有序地放置，不在平面表面上的多個(gè)光學(xué)器件30的組裝將會(huì)是極度復(fù)雜的并且也是極度昂貴的。通過所述蓋體平面陣列50除了避免將光束定向(direct)朝向天空，所述光學(xué)組件還可以將光污染的問題減少到最小。優(yōu)選地，所述平面蓋體陣列50在至少一印刷電路板上被集成為一個(gè)部件，在該印刷電路板中安裝有所述多個(gè)固態(tài)光源。有益地，這可以將生產(chǎn)成本降低到最小。特別地，所述光學(xué)組件可替換地包括至少一優(yōu)選地為聚合物的平面支撐板體20， 在平面支撐板體20中所述多個(gè)光學(xué)器件30的所述平面蓋體陣列50被集成為一個(gè)部件。有益地，這可以實(shí)現(xiàn)不同的光分布并且還可以快速且容易地改變光分布，例如在道路類型改變(例如在自行車道實(shí)現(xiàn)之后)的情況下，僅僅簡(jiǎn)單地替換或改變固定有多個(gè)光學(xué)器件30的平面支撐板體20，而不是替換整個(gè)照明主體或整個(gè)照明系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述至少一平面支撐板體20為具有多邊形底面的聚合物平面板體20，特別地具有基本上為矩形或正方形的形狀。有益地，這可以進(jìn)一步便利多個(gè)光學(xué)器件30的平面支撐板體20上的多個(gè)光學(xué)器件30的組裝步驟。優(yōu)選地，所述至少一平面支撐板體20包括多個(gè)用于與所述至少一印刷電路板耦合的定心孔(centering bore) 22，以簡(jiǎn)化照明系統(tǒng)的組裝。此外，優(yōu)選地，所述至少一平面支撐板體20包括公/母耦合裝置。每個(gè)固態(tài)光源產(chǎn)生相對(duì)于其縱軸對(duì)稱的光束，每個(gè)固態(tài)光源的所述縱軸基本上與所述平面蓋體陣列50正交，并且特別地也基本上與所述至少一平面支撐板體20正交。所述多個(gè)光學(xué)器件30包括相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41非對(duì)稱的至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30。優(yōu)選地，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于與第三軸基本上正交的對(duì)稱軸31 為對(duì)稱的，所述第三軸平行于所述至少一固態(tài)光源的所述縱軸41并且經(jīng)過相應(yīng)的蓋體50 的中心點(diǎn)51。優(yōu)選地，每個(gè)對(duì)稱光學(xué)器件30產(chǎn)生相對(duì)于所述縱軸41傾斜的(inclined)光分布，并且具體地相對(duì)于所述第三軸傾斜的光分布。具有非對(duì)稱光學(xué)器件，該非對(duì)稱光學(xué)器件被安裝在所述平面蓋體陣列50上，還主要地在相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41傾斜的方向上重定向(redirect)光束，這可以相互混合更多的光束，而無需使相應(yīng)的固態(tài)光源或相同的至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30 傾斜。除了與所述平面蓋體陣列50 —起使用所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件之外，還可以同時(shí)將光污染限制到最小、使能量效益最大化、將用于模具的成本以及用于所述光學(xué)組件和所述照明系統(tǒng)的總成本降低到最小。有益地，這還可以針對(duì)更加彎曲的道路路徑來更好地定向光束，只要將至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30放置在與平面蓋體陣列50基本上共平面的旋轉(zhuǎn)位置，特別地，將該至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30放置在相對(duì)于第三軸旋轉(zhuǎn)一第一預(yù)先確定的角度52的位置，所述第三軸平行于所述縱軸41并且特別地經(jīng)過相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51，所述角度52是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的，優(yōu)選地，在30°和90°之間。根據(jù)實(shí)施方案的優(yōu)選形式，每個(gè)相應(yīng)的光學(xué)器件30為聚合物的，具體地，為相對(duì)于所述縱軸41非對(duì)稱的透鏡30，該透鏡30能夠相對(duì)于所述縱軸41產(chǎn)生至少一非對(duì)稱光分布，并且該透鏡30還在相對(duì)于相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41傾斜的方向上導(dǎo)致光束具有在35°和55°之間(特別地，在40°和50°之間)的角度的傾斜，從而避免使所述聚合物的非對(duì)稱透鏡和/或所述固態(tài)光源40傾斜相同的角度。以這種方式，有益的是可以容易地且快速地在平面支撐物上進(jìn)行組裝，如所述多個(gè)固態(tài)光源40以及所述多個(gè)非對(duì)稱透鏡30。特別地，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30是至少一非對(duì)稱透鏡30或者與相應(yīng)的光折射裝置耦合或集成的至少一透鏡30，從而能夠相對(duì)于所述縱軸41導(dǎo)致優(yōu)選地以在35°和55°之間的角度傾斜的非對(duì)稱光束。優(yōu)選地，所述至少一非對(duì)稱透鏡30能夠產(chǎn)生沿兩個(gè)相互正交的方向?yàn)榉菍?duì)稱的光分布，兩個(gè)方向中的每個(gè)與至少一相應(yīng)的固態(tài)光源40的所述縱軸41正交。特別地，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30產(chǎn)生相對(duì)于第一軸為非對(duì)稱的第一光分布，該第一軸與相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41正交并且特別地經(jīng)過相應(yīng)蓋體50的中心點(diǎn)，并且還產(chǎn)生相對(duì)于第二軸為非對(duì)稱的第二光分布，如所述第一軸與所述縱軸41那樣，該第二軸與所述縱軸41正交。優(yōu)選地，所述第一非對(duì)稱光分布示出相對(duì)于相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41傾斜有35°和55°之間(而特別地，在40°和50°之間)的角度的光強(qiáng)度峰值，所述第一光分布是非對(duì)稱的，以沿著與沿其設(shè)置有所述照明系統(tǒng)的一系列照明點(diǎn)的方向呈橫向的表面的一部分使光均勻地且一致地分布。優(yōu)選地，所述第二非對(duì)稱光分布示出相對(duì)于相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41傾斜有35°和55°之間(而特別地，在40°和50°之間)的角度的光強(qiáng)度峰值，所述第二光分布是非對(duì)稱的，以沿著比同樣為彎曲的、沿其設(shè)置有所述照明系統(tǒng)的一系列光點(diǎn)的道路更寬廣的表面的一部分使光均勻地且一致地分布。 優(yōu)選地，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30是至少一非對(duì)稱透鏡30，該非對(duì)稱透鏡30 優(yōu)選地為基本上由相互穿入的(compenetrated)兩個(gè)半環(huán)面(toroidal)部分形成的一個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)的聚合物的透鏡，特別地所述兩個(gè)半環(huán)面部分基本上為相互正交或者是對(duì)齊的 (aligned) 0優(yōu)選地，每個(gè)半環(huán)面部分示出對(duì)稱軸，并且所述兩個(gè)半環(huán)面部分是以這樣的方式相互穿入的，即相互穿入的兩個(gè)半環(huán)面部分的相應(yīng)的對(duì)稱軸基本上是相互正交或平行的， 特別地，每個(gè)半環(huán)面部分是利用光學(xué)丙烯酸類聚合物來實(shí)現(xiàn)的。有益地，這可以降低所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30的成本，并且可以獲得相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41傾斜的光束，而無需相對(duì)于所述蓋體平面陣列50傾斜地安裝至少一光學(xué)器件30。優(yōu)選地，所述多個(gè)光學(xué)器件30包括至少兩個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30，其中每一個(gè)產(chǎn)生相對(duì)于第三軸為非對(duì)稱的第一光分布，該第三軸平行于相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41并且經(jīng)過相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51。參考附圖，優(yōu)選地至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30被耦合到相應(yīng)的蓋體50并且同時(shí)其相對(duì)于第三軸旋轉(zhuǎn)一第一預(yù)先確定的角度52，該第三軸平行于相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸 41，并且特別地經(jīng)過所述相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51，該角度52是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的，優(yōu)選地在30°和90°之間。類似地，參考附圖，優(yōu)選地至少另一非對(duì)稱光學(xué)器件30被耦合到相應(yīng)的蓋體50并且同時(shí)其相對(duì)于第三軸旋轉(zhuǎn)一第二預(yù)先確定的角度53，該第三軸平行于相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41，并且特別地經(jīng)過所述相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51，該角度53是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的。有益地，這可以以均勻且一致的方式照明同樣是彎曲的或者任何類型的寬廣的內(nèi)部商業(yè)區(qū)(如展覽會(huì)展臺(tái)(fair stand)區(qū)域)的任何道路的所有部分。優(yōu)選地，每個(gè)蓋體50包括耦合裝置，該耦合裝置可以使相應(yīng)的光學(xué)器件30在相對(duì)于第三軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置上定心(center)或者優(yōu)選地自動(dòng)定心(self-center)，該第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41，特別地，此外所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置與所述平面蓋體陣列50基本上是共平面的。有益地，這允許利用相同的光學(xué)器件30(優(yōu)選地為非對(duì)稱的)以及將用于模具的成本降低到最小的至少一平面支撐板體20來實(shí)現(xiàn)大量不同的照明系統(tǒng)，并且同時(shí)還可以利用非常簡(jiǎn)單的光學(xué)器件30的組裝方法，容易地獲得針對(duì)各種道路類型或者內(nèi)部環(huán)境類型的多種不同的總體(global)光分布以進(jìn)行照明。優(yōu)選地，每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置相對(duì)于所述第三軸與其它位置徑向地間隔開。特別地，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置中，所述相應(yīng)的光學(xué)器件30的對(duì)稱軸31相對(duì)于第三軸轉(zhuǎn)動(dòng)一預(yù)先確定的角度52，該第三軸平行于所述至少一固態(tài)光源的所述縱軸41并且經(jīng)過相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51，該角度52是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的。換句話說，每個(gè)蓋體50的所述耦合裝置允許相應(yīng)的光學(xué)器件30的對(duì)稱軸31的相對(duì)設(shè)置，對(duì)稱軸31優(yōu)選地與第三軸正交，該第三軸將所述光學(xué)器件30保持為相對(duì)于所述至少一相應(yīng)的固態(tài)光源是定心的，避免使所述光學(xué)器件30或者所述至少一相應(yīng)的固態(tài)光源傾斜，這樣保持可以降低所述多個(gè)光學(xué)器件30的組裝成本的平面結(jié)構(gòu)。換句話說，所述相應(yīng)的光學(xué)器件30使得與所述平面蓋體陣列50是以這樣的方式可連接的，即總是容易地在同一平面上的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置可定位的，并且以至少一相應(yīng)的固態(tài)光源為中心。所述多個(gè)光學(xué)器件30中的至少一部分優(yōu)選地為非對(duì)稱的，因此使在一系列相對(duì)于所述縱軸41傾斜的方向上定向和混合多個(gè)相應(yīng)的光分布是可能的，有益地獲得一致且均勻的總體光分布。以這種方式，還使得容易地放置多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30是可能的，總是獲得相同的總體光分布、使光效能最大化并且使朝向頂部的光污染的總體影響最小化，因此在很大程度上使“截止(cut-off)”最大化。同時(shí)，使用相同類型的非對(duì)稱光學(xué)器件30使實(shí)現(xiàn)這樣的照明設(shè)備和系統(tǒng)是可能的，即該照明設(shè)備和系統(tǒng)具有不同的總體光分布、總是使光效能最大化并且將部件的數(shù)目降低至最少，并且特別地降低單個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30的成本并且因而也降低照明系統(tǒng)的總成本。這樣，所述照明系統(tǒng)通過所述耦合裝置來允許僅生產(chǎn)很少類型的光學(xué)器件30，將這些光學(xué)器件的生產(chǎn)所必須的模具的成本降低到最小。此外，所述光學(xué)組件和照明系統(tǒng)允許以簡(jiǎn)單而通用的方式，使用僅僅一種或很少種類型的非對(duì)稱光學(xué)器件30來實(shí)現(xiàn)多種不同的光分布，在很大程度上減少模具的成本。優(yōu)選地，每個(gè)蓋體50的所述耦合裝置包括多個(gè)洞(holes)或槽(grooves) 54,洞或槽M相對(duì)于每個(gè)蓋體50的中心點(diǎn)51徑向地均等分布。此外，優(yōu)選地，所述耦合裝置包括與相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51同軸的中心孔55。
優(yōu)選地，所述耦合裝置包括多個(gè)洞M，多個(gè)洞M相對(duì)于每個(gè)蓋體50的所述中心點(diǎn) 51徑向地均等分布。 有益地，這允許容易地固定所述耦合裝置，特別地，通過從與所述多個(gè)光學(xué)器件30 耦合的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)進(jìn)行粘合組裝。
優(yōu)選地，每個(gè)光學(xué)器件30包括多個(gè)相應(yīng)的耦合部分，尤其是公型/母型的耦合部分，所述耦合部分被實(shí)現(xiàn)在每個(gè)光學(xué)器件30的下面部分(inferior portion) 32上并且與相應(yīng)的蓋體50的所述耦合裝置是可連接的。優(yōu)選地，所述多個(gè)光學(xué)器件30與所述蓋體平面陣列50是一體形成的，并且特別地，所述多個(gè)光學(xué)器件30與所述蓋體平面陣列50被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)部件。優(yōu)選地，所述多個(gè)光學(xué)器件是利用透明聚合物實(shí)現(xiàn)的，并且特別地是利用光學(xué)透明聚合物實(shí)現(xiàn)的，該光學(xué)透明聚合物優(yōu)選地從以下各項(xiàng)中選取透明丙烯酸類聚合物(例如丙烯酸類光學(xué)聚合物)、透明聚甲基丙烯酸甲酯、透明聚碳酸酯和/或其衍生物和/或其類似物。有益地，這可以避免拆卸并且還可以降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)例如為至少一燈具，特別地，為至少一街燈，該照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源(尤其是LED或OLED (有機(jī)發(fā)光二極管) 類型的)，并且還包括如前所述的光學(xué)組件。本發(fā)明的照明系統(tǒng)和街燈可以用于道路照明和/或照明寬廣的內(nèi)部區(qū)域，如棚屋或展覽會(huì)，因?yàn)樵撜彰飨到y(tǒng)和街燈允許使用減少數(shù)目的固態(tài)光源一致地且均勻地照明寬廣的表面。例如，所述照明系統(tǒng)和街燈可以容易地照明具有一條或更多條車道的道路，并且最終還照明在同一道路側(cè)旁設(shè)置的自行車道。以相同的方式，照明系統(tǒng)可以照明寬廣的覆蓋表面，如展覽會(huì)展臺(tái)或棚屋。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于這種類型的道路照明系統(tǒng)的光學(xué)組件的組裝方法，該道路照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源(尤其是LED或OLED類型的)，所述光學(xué)組件包括多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30，并且還包括所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30的平面蓋體陣列50，所述組裝方法包括下列步驟a)相對(duì)于第三軸使所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30中的至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件 30轉(zhuǎn)動(dòng)一第一預(yù)先確定的角度52，從而以相對(duì)于所述第三軸旋轉(zhuǎn)且在所述相應(yīng)的蓋體50 上定心的第一結(jié)構(gòu)引導(dǎo)(lead)所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30，其中該第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41并且還經(jīng)過所述平面蓋體陣列50的至少一相應(yīng)的蓋體50 的中心點(diǎn)51，該角度52是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的，特別地在30°和90° 之間；b)將所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30耦合到所述平面蓋體陣列50的相應(yīng)的蓋體50，將所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30保持在所述第一旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中。有益地，這允許總是使用相同的非對(duì)稱光學(xué)器件30以非常簡(jiǎn)單的方式在相對(duì)于所述第三軸傾斜的具體方向上使光束傾斜，以獲得還具有曲線部分的道路的均勻照明。每個(gè)固態(tài)光源產(chǎn)生相對(duì)于其縱軸41對(duì)稱的光束。優(yōu)選地，每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41是非對(duì)稱的，并且特別地，其產(chǎn)生相對(duì)于所述縱軸41傾斜的光分布，并且特別地，是相對(duì)于所述第三軸傾斜的。有益地，這可以獲得相對(duì)于所述縱軸41傾斜的光分布，而避免使每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于所述至少一相應(yīng)的固態(tài)光源傾斜，或者反之亦然。
這使得在平面表面上的每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30的組裝得到簡(jiǎn)化，例如通過用于表面組裝的自動(dòng)機(jī)器，將用于生產(chǎn)的成本和時(shí)間降低到最小，并且有益地使生產(chǎn)率最大化。此外，有益地，因?yàn)榉菍?duì)稱光學(xué)器件30的表面將不會(huì)被使用者的手指污染并且總是會(huì)以相同的方式被適當(dāng)?shù)胤胖?，其還將提高光學(xué)組件的質(zhì)量。有益地，每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于基本上與所述第三軸正交的對(duì)稱軸31是對(duì)稱的。參考附圖，特別地，所述步驟a)包括使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30的對(duì)稱軸31轉(zhuǎn)動(dòng)一第一預(yù)先確定的角度52，從而以所述第一旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件，其中該對(duì)稱軸31基本上與所述軸正交，該角度52是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的。優(yōu)選地，所述組裝方法包括下列步驟c)相對(duì)于第三軸使所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30中的至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件 30轉(zhuǎn)動(dòng)一第二預(yù)先確定的角度53，從而以相對(duì)于所述第三軸旋轉(zhuǎn)且在所述相應(yīng)的蓋體50 上定心的第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30，其中該第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41并且還經(jīng)過所述平面蓋體陣列50的至少一相應(yīng)的蓋體50的中心點(diǎn)51，該角度53是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸21測(cè)量的；d)將所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30耦合到所述平面蓋體陣列50的相應(yīng)的蓋體50，將所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30保持在所述第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中。優(yōu)選地，所述第一預(yù)先確定的角度52和所述第二預(yù)先確定的角度53不同。有益地，以這種方式使以非常簡(jiǎn)單的方式照明表面(例如道路，并且特別的為曲線的表面)的至少兩個(gè)不同部分是可能的，將光污染減少到最小、使能量效益最大化并且避免不得不使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30和所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源傾斜。優(yōu)選地，每個(gè)固態(tài)光源的所述縱軸41基本上與所述蓋體平面陣列50是正交的，并且特別地，其基本上與所述至少一支撐平面板體20也是正交的。此外，特別地，在所述第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中，所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30的對(duì)稱軸31相對(duì)于所述軸21轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二預(yù)先確定的角度53，該對(duì)稱軸31基本上與所述第三軸正交。參考附圖，特別地所述步驟c)包括使所述第二非對(duì)稱光學(xué)器件30的對(duì)稱軸31 轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二預(yù)先確定的角度53，從而以所述第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30，其中該對(duì)稱軸31基本上與所述第三軸正交，該角度53是相對(duì)于與所述第三軸正交的所述軸21測(cè)量的。優(yōu)選地，所述步驟b)包括步驟f)使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30 (并且優(yōu)選地以及所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30)和其中安裝有所述多個(gè)固態(tài)光源的印刷電路板一體形成，特別地，憑借超聲波焊接來實(shí)現(xiàn)，特別地，所述蓋體平面陣列50與至少一印刷電路板被集成為單個(gè)部件。優(yōu)選地，所述步驟b)包括步驟g):使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30和所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30的平面支撐板體20 —體形成，特別地，憑借超聲波焊接來實(shí)現(xiàn)，所述平面支撐板體20優(yōu)選地以聚合物材料來實(shí)現(xiàn)，以將照明系統(tǒng)的重量減少到最小，特別地，所述多個(gè)光學(xué)器件30的所述蓋體平面陣列50與至少一平面支撐板體20被集成為單個(gè)部件。優(yōu)選地，所述步驟d)還包括所述步驟f)，其中是利用所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30來進(jìn)行的，而不是所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30?？商鎿Q地，所述步驟d)優(yōu)選地還包括所述步驟g)，其中是利用所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30來進(jìn)行的，而不是所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30。特別地，所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30中的至少一非對(duì)稱光學(xué)器件30是至少一非對(duì)稱透鏡30，該非對(duì)稱透鏡30優(yōu)選地為基本上由相互穿入的兩個(gè)半環(huán)面部分形成的一個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)的聚合物的透鏡，特別地所述兩個(gè)半環(huán)面部分基本上為相互正交或者是對(duì)齊的。有益地，這可以降低所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件的成本。優(yōu)選地，每個(gè)半環(huán)面部分示出對(duì)稱軸，并且所述兩個(gè)半環(huán)面部分是以這樣的方式相互穿入的，即相互穿入的兩個(gè)半環(huán)面部分的相應(yīng)的對(duì)稱軸基本上是相互正交或平行的地，特別地，每個(gè)半環(huán)面部分是利用丙烯酸類聚合物來實(shí)現(xiàn)的。有益地，這可以降低所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件的成本，并且可以獲得相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的所述縱軸41傾斜的光束，而無需相對(duì)于所述蓋體平面陣列50傾斜地安裝至少一非對(duì)稱的光學(xué)器件30。優(yōu)選地，所述組裝方法包括步驟h)將每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件30耦合并固定到所述蓋體表面陣列50 (優(yōu)選地被集成在至少一支撐平面板體20中)的相應(yīng)的蓋體50，從而使至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于第三軸旋轉(zhuǎn)一所述第一預(yù)先確定的角度52，所述第三軸平行于相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41，特別地角度52在30°和90°之間，并且使至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件30相對(duì)于第三軸旋轉(zhuǎn)一所述第二預(yù)先確定的角度53，所述第三軸平行于相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸41，特別地角度53在30°和90°之間，并且所述第一預(yù)先確定的角度52和所述第二預(yù)先確定的角度53彼此不同，此外二者相對(duì)于與平行于所述縱軸41的所述第三軸正交的軸21來測(cè)量。有益地，這可以容易地實(shí)現(xiàn)許多種照明設(shè)備和系統(tǒng)，特別是用于道路照明和/或用于照明寬廣的內(nèi)部表面，只是改變所述第一預(yù)先確定的角度52或所述第二預(yù)先確定的角度53。此外，優(yōu)選地，步驟S)也是可能的，即將其他的非對(duì)稱光學(xué)器件30固定到其他相對(duì)于所述第三軸的旋轉(zhuǎn)位置上，從而只需替換諸如所述至少一支撐平面板體20即可獲得最多的一系列可互換方案。因此，可見根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)及其組裝方法實(shí)現(xiàn)了前述的目標(biāo)。如此方便的照明系統(tǒng)及其組裝方法可以經(jīng)過數(shù)種修飾和變化，而全部被包括在相同的發(fā)明構(gòu)思中。更進(jìn)一步地，在實(shí)踐中所使用的材料以及其尺寸和成分可以根據(jù)技術(shù)需要而變化。
權(quán)利要求
1.一種用于道路照明系統(tǒng)的光學(xué)組件，所述道路照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源，所述光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)器件(30)，每個(gè)光學(xué)器件(30)靠近所述多個(gè)固態(tài)光源中的至少一相應(yīng)的固態(tài)光源是可放置的，其特征在于，所述光學(xué)組件包括所述多個(gè)光學(xué)器件(30)的平面蓋體陣列(50)，以便利所述照明系統(tǒng)(10)的組裝。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征在于，在至少一印刷電路板中，所述平面蓋體陣列(50)被集成為一個(gè)部件，在所述印刷電路板中安裝有所述多個(gè)固態(tài)光源。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述光學(xué)組件包括至少一平面板體 (20)，所述至少一平面板體00)優(yōu)選地為聚合物的，在所述平面板體00)中所述多個(gè)光學(xué)器件(30)的所述平面蓋體陣列(50)被集成為一個(gè)部件。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述多個(gè)光學(xué)器件(30)包括相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸Gl)為非對(duì)稱的至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)是至少一非對(duì)稱透鏡(30)或者與相應(yīng)的光折射裝置耦合或集成的至少一透鏡(30)，從而能夠相對(duì)于所述縱軸Gl)導(dǎo)致優(yōu)選地以在35°和55°之間的角度傾斜的非對(duì)稱光束。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)產(chǎn)生相對(duì)于第一軸為非對(duì)稱的第一光分布，所述第一軸與相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸Gl)正交，特別地，所述第一軸經(jīng)過相應(yīng)蓋體(50)的中心點(diǎn)(51)，并且所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30) 還產(chǎn)生相對(duì)于第二軸為非對(duì)稱的第二光分布，如所述第一軸與所述縱軸Gl)那樣，所述第二軸與所述縱軸Gl)正交。
7.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)是至少一非對(duì)稱透鏡(30)，所述至少一非對(duì)稱透鏡(30)基本上由相互穿入的兩個(gè)半環(huán)面部分形成的一個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)，特別地，所述兩個(gè)半環(huán)面部分基本上為相互正交或者是對(duì)齊的。
8.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)組件，其特征在于，每個(gè)蓋體(50)包括耦合裝置，所述耦合裝置允許相應(yīng)的光學(xué)器件(30)在相對(duì)于第三軸的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置上定心或者優(yōu)選地自動(dòng)定心，所述第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸(41)，此外，所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置與所述平面蓋體陣列(50)基本上是共平面的。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)組件，其特征在于，每個(gè)蓋體(50)的所述耦合裝置包括多個(gè)槽( )，所述多個(gè)槽(54)相對(duì)于每個(gè)蓋體(50)的中心點(diǎn)(51)徑向地均等分布。
10.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)組件，其特征在于，所述耦合裝置包括多個(gè)洞(M)，所述多個(gè)洞(54)相對(duì)于每個(gè)蓋體(50)的所述中心點(diǎn)(51)徑向地均等分布。
11.一種用于道路照明的照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源并且包括如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件。
12.一種用于道路照明系統(tǒng)的光學(xué)組件的組裝方法，所述道路照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源，所述光學(xué)組件包括多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)，并且還包括所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件 (30)的平面蓋體陣列(50)，其特征在于，所述組裝方法包括下列步驟a)相對(duì)于第三軸使所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)中的至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件 (30)轉(zhuǎn)動(dòng)一第一預(yù)先確定的角度(52)，從而以相對(duì)于所述第三軸旋轉(zhuǎn)且在所述相應(yīng)的蓋體(50)上定心的第一結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)，其中所述第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸Gl)并且還經(jīng)過所述平面蓋體陣列(50)的至少一相應(yīng)的蓋體(50)的中心點(diǎn)(51)，所述角度(52)是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸測(cè)量的；b)將所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)耦合到所述平面蓋體陣列(50)的相應(yīng)的蓋體(50)，將所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)保持在所述第一旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中。
13.如權(quán)利要求12所述的組裝方法，其特征在于，所述組裝方法包括下列步驟c)相對(duì)于第三軸使所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)中的至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件 (30)轉(zhuǎn)動(dòng)一第二預(yù)先確定的角度(53)，從而以相對(duì)于所述第三軸旋轉(zhuǎn)且在所述相應(yīng)的蓋體(50)上定心的第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件(30)，其中所述第三軸平行于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸Gl)并且還經(jīng)過所述平面蓋體陣列(50)的至少一相應(yīng)的蓋體(50)的中心點(diǎn)(51)，所述角度(53)是相對(duì)于與所述第三軸正交的軸測(cè)量的；d)將所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件(30)耦合到所述平面蓋體陣列(50)的相應(yīng)的蓋體(50)，將所述至少一第二非對(duì)稱光學(xué)器件(30)保持在所述第二旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中。
14.如權(quán)利要求12所述的組裝方法，其特征在于，每個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)相對(duì)于至少一相應(yīng)的固態(tài)光源的縱軸Gl)是非對(duì)稱的。
15.如權(quán)利要求12所述的組裝方法，其特征在于，所述步驟b)包括步驟f)使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)和其中安裝有所述多個(gè)固態(tài)光源的印刷電路板一體化。
16.如權(quán)利要求12所述的組裝方法，其特征在于，所述步驟b)包括步驟g)使所述至少一第一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)和所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)的平面支撐板體00) — 體化。
17.如權(quán)利要求12所述的組裝方法，其特征在于，所述多個(gè)非對(duì)稱光學(xué)器件(30)中的至少一非對(duì)稱光學(xué)器件(30)是至少一非對(duì)稱透鏡(30)，所述至少一非對(duì)稱透鏡(30)基本上由相互穿入的兩個(gè)半環(huán)面部分形成的一個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)，特別地，所述兩個(gè)半環(huán)面部分基本上為相互正交或者是對(duì)齊的。
全文摘要
本發(fā)明公開照明系統(tǒng)及其組裝方法。提供了一種用于照明系統(tǒng)的光學(xué)組件，所述照明系統(tǒng)包括多個(gè)固態(tài)光源，所述光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)器件(30)，每個(gè)光學(xué)器件(30)靠近至少一相應(yīng)的固態(tài)光源是可放置的，所述光學(xué)組件包括所述多個(gè)光學(xué)器件(30)的平面蓋體陣列(50)，以便利所述照明系統(tǒng)的組裝。本發(fā)明還提供了一種用于道路照明的照明系統(tǒng)，以及一種用于道路照明系統(tǒng)的光學(xué)組件的組裝方法。本發(fā)明降低照明系統(tǒng)的生產(chǎn)和組裝成本，具有極佳的光均勻性并且同時(shí)可以在用于道路照明時(shí)將光污染減少到最小。
文檔編號(hào)F21V19/00GK102162601SQ20111000257
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者M·魯卡, V·朱塞佩 申請(qǐng)人:凱特光電有限公司