面光源和路燈的製作方法
2023-06-23 05:12:51 6
專利名稱：面光源和路燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明技術，具體是涉及一種面光源和採用該面光源的路燈。
背景技術：
隨著能源供應的日益緊張，人們越發重視各種節能技術的研究和應用。在照明領域，正普遍推廣各種低能耗、高光效的光源產品。公共照明是照明領域中消耗負荷相當大的一塊，其所採用的光源一般都具有功率大，照度強的特點，因此節能技術在其中的應用具有更重大的意義。路燈是公共照明中佔主要部分的類型，現有的路燈所採用的一般為中心發光的球形光源(燈泡)或柱形光源(燈管)，通過燈罩的反射使光波基本呈圓錐狀的覆蓋到照明範圍上。
這種照明方式有如下缺點1、照明範圍內的照度不均勻；距離光波束中心軸線近的區域集中了大部分能量，照度很高，而周圍的區域則照度迅速降低；一般而言，為了折中衡量，常以距照射區域中心軸線一定距離處的照度作為標準來判斷路燈的照明能力，以此安排路燈的間距，這種方式只能使得所選擇的區域附近照度適宜，位於該區域以近的範圍則過亮，而位於該區域以遠的範圍則過暗，無法做到均勻一致。為了解決這一問題，可以採用提高路燈高度的方法，這樣能夠在一定程度上提高單位跨度上照度的均勻度，但是對光源的功率要求更高，增加了能耗同時也會有較大的損耗；也可以對燈罩進行特別的設計，通過折射對照明情況進行改善，但這樣往往會帶來複雜的設計以及高昂的燈罩成本。2、照明區域過寬；一般路燈的照明區域均為圓形(燈頭垂直照射)或拋物形(燈頭傾斜照射)，而需要照明的路面則是呈條帶狀的，這必然導致有很多光照落在了不必要的區域中，造成能量的浪費。雖然採用節能型光源器材，上述缺陷也是無法避免的。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是克服上述缺點提供一種能夠使照明範圍內照度均勻且減少光照區域浪費的面光源和採用該面光源的路燈。
為了解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是一種面光源，包括分布在光源面上的若干發光體，至少在所述光源面從中心到邊緣的一條路徑上，所排布的發光體的光波發射立體角呈減小的趨勢。
優選的是，所述光源面為帶狀，從帶狀的中段到兩端，發光體的光波發射立體角呈減小的趨勢。
進一步優選的是，所述光源面兩端為向上翹起的形狀，形成拋物狀或類似拋物狀的外型。
更優選的是，所述光源面包括多段發光板，各段發光板按照光源面的彎折方向順次連接，發光體固定在發光板上。
固定在同一段發光板上的發光體是可以採用完全相同的。
所述發光體優選為LED燈。
對於帶狀光源面，位於光源面中段的發光體可採用光波圖為紡錘狀波束的LED燈，位於光源面兩端的發光體可採用光波圖為針狀波束的LED燈。
為本實用新型的目的，還提供一種路燈，包括燈杆和固定在其上的燈頭，所述燈頭採用上述面光源來進行照明。
採用上述技術方案，本實用新型有益的技術效果在於面光源的照明區域是由其上所有發光體所發射光波的包絡面確定的，其照明範圍內的照度也是由各個發光體發射到某位置處的光強的疊加來體現，在面光源的邊緣部分採用光波發射立體角較小的發光體，能夠對整個光波包絡面起到良好的修飾作用，實現對照明範圍的調整和控制，避免浪費；並且小發射角的發光體能量集中，保證在面光源照明的遠端也能夠具有足夠的照度。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明
圖1是一種路燈示意圖。
圖2是圖1中路燈所採用的面光源沿中線剖視圖。
具體實施方式本實用新型提供了一種面光源，是由分布在光源面上的若干發光體構成的，為了進行總光波面的包絡修飾，實現對照明範圍的精確化控制，在需要控制的邊緣部分布置光波發射立體角小的發光體，這樣做也能同時實現強化遠端照明的目的。
光源面的形狀可根據具體應用的場合以及照明範圍的要求來確定，例如，對於廣場照明所使用的設立於中心位置的廣場燈，可採用碟狀面光源。對於需要照明的範圍為條帶狀表面，例如路面等的情況，相應的面光源可設計為帶狀，使得最終獲得的光波包絡面儘量與被照射表面接近，減少浪費。同時，為了獲得大的照射範圍，即，能照射儘量長的路段，將帶狀光源面的兩端設計成上翹的樣式，形成拋物狀或類似拋物狀的外型；當然這個目的也可以通過這樣的結構來達到，即，採用平面的帶狀光源面，但在兩端固定發光體的時候以向外傾斜的角度進行安裝，考慮到生產及安裝上的便利性，前一種方案是更為優選的。
事實上，在生產製造的時候，兩端彎曲上翹的拋物或類似拋物型光源面完全可以用多塊平面的發光板來拼接構成，如同在畫圖時用折線來擬合曲線一樣，這樣做有產業上的巨大意義，因為小塊平面結構的加工和運輸總是要容易的多的，其連接也會十分容易，只需要按照確定的角度依次安裝到決定基本形狀的支架上即可。並且發光板可以做成標準化的模塊，每種發光板上只安裝相同種類的發光體，這對於設備的後期維護(例如維修和更換)都是十分有利的。甚至可以實現這樣的目的選擇各種所搭載發光體具有不同功率和光波圖的板子，進行組合形狀和固定角度的設計，就可以搭建出具有所需要照明範圍和強度的面光源。
目前，LED燈是壽命最長，光效最高，能耗最小的節能經濟型光源，並且產品類型豐富，具有多種可選的光波圖，例如發射立體角較大的紡錘狀波束及發射立體角較小的針狀波束等。面光源的組成需要大量的發光體，其壽命、能耗等都是重要的考慮因素，因此在本實用新型中優選採用這種器材作為發光體。
作為本實用新型的重要應用之一，下面對面光源在路燈中的應用進行舉例說明一種路燈，如圖1所示，包括燈杆1和固定在其上的燈頭2，燈頭2採用面光源來進行照明。該面光源具有條帶狀光源面，兩端向上彎折，形成拋物狀外型。其沿光源面中線的剖視圖如圖2所示，整個光源面由17段發光板組成，中部的9段發光板為B型，上面排布的是光波圖為紡錘狀波束的LED燈，兩端各有4段發光板為A型，上面排布的是光波圖為針狀波束的LED燈。這種排布方式能夠有效地構成最佳波瓣圖，從而達到最有效地利用各個發光體所發出的光束的目的。
安裝燈頭時，光源面中線在路面上的投影方向平行於路面的延伸方向。整個面光源發出的光波的包絡為「掃帚」型，其寬度與路面的寬度相適應，沿路面延伸方向的縱截面具有圖1中虛線C所示的形狀。中段的LED燈，具有圖1中點劃線D所示的紡錘狀波束形狀，保證距離路燈近的路面上有均勻的照度，而路面較遠處則由針狀波束的LED燈保證其仍具有足夠的照明。不同位置的照明均由面光源上不同的部分來負責，照度分配合理，不會出現過亮或過暗的情形。
權利要求1.一種面光源，包括分布在光源面上的若干發光體，其特徵在於至少在所述光源面從中心到邊緣的一條路徑上，所排布的發光體的光波發射立體角呈減小的趨勢。
2.根據權利要求1所述的面光源，其特徵在於所述光源面為帶狀，從帶狀的中段到兩端，發光體的光波發射立體角呈減小的趨勢。
3.根據權利要求2所述的面光源，其特徵在於所述光源面兩端為向上翹起的形狀。
4.根據權利要求3所述的面光源，其特徵在於所述光源面包括多段發光板，各段發光板按照光源面的彎折方向順次連接，發光體固定在發光板上。
5.根據權利要求4所述的面光源，其特徵在於固定在同一段發光板上的發光體是相同的。
6.根據權利要求1～5任意一項所述的面光源，其特徵在於所述發光體為LED燈。
7.根據權利要求2～5任意一項所述的面光源，其特徵在於位於光源面中段的發光體是光波圖為紡錘狀波束的LED燈，位於光源面兩端的發光體是光波圖為針狀波束的LED燈。
8.一種路燈，包括燈杆和固定在其上的燈頭，其特徵在於所述燈頭採用上述任意一項權利要求所述的面光源。
專利摘要本實用新型公開了一種面光源，包括分布在光源面上的若干發光體，至少在所述光源面從中心到邊緣的一條路徑上，所排布的發光體的光波發射立體角呈減小的趨勢。本實用新型並提供採用該面光源的路燈。本實用新型的優點在於面光源的照明區域是由其上所有發光體所發射光波的包絡面確定的，其照明範圍內的照度也是由各個發光體發射到某位置處的光強的疊加來體現，在面光源的邊緣部分採用光波發射立體角較小的發光體，能夠對整個光波包絡面起到良好的修飾作用，實現對照明範圍的調整和控制，避免浪費；並且小發射角的發光體能量集中，保證在面光源照明的遠端也能夠具有足夠的照度。
文檔編號F21Y101/02GK2854315SQ200520035269
公開日2007年1月3日 申請日期2005年8月19日 優先權日2005年8月19日
發明者呂大明 申請人:呂大明