[發明專利]LED照明裝置

有效

• 申請號: 201110366671.6
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103123067A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 明玉生;陳鵬;袁海平;桂琿
• 申請（專利權）人: 歐司朗股份有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V13/04;F21V19/00;F21W111/00;F21Y101/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種LED照明裝置，尤其在交通，特別是在鐵路交通中作為鐵路信號燈使用。?

背景技術

對于鐵路上使用的信號燈而言，其應用在野外環境中，在各種天氣條件下，火車司機必須能夠在合理的距離內清楚地看到信號燈所發出的光線，因此在設計信號燈時，必須使信號燈滿足國家的相關規定。中國為鐵路信號燈制定了相應的標準，其中，信號燈產生的光束的水平光束角要在-2.2度和6度之間，垂直光束角要在-1.02度和6度之間，同時其產生的光斑必須均勻。?

目前鐵路使用的信號燈大都使用鹵素燈作為光源，其功率較大，長時間使用將大量浪費能源。此外，作為光源的鹵素燈一般均為一盞，當該鹵素燈損壞時，如不及時更換，將使信號燈失去作用，故其工作的可靠性相對較差。當今市場上也出現了采用LED作為光源的信號燈。這種類型的信號燈中的光源通常有多個LED構成。由于LED之間在空間上不可避免地存在一定的間距，因此該光源中的每個LED發出的光線都會產生一個光點，傳統的信號燈的透鏡并不能很好地消除該光點，以獲得均勻的光斑。然而，這種光點使信號燈的二次光學設計變得異常困難。?

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種LED照明裝置，該照明裝置尤其在交通，特別是在鐵路交通中作為鐵路信號燈使用。根據本發明的LED照明裝置在作為信號燈使用時能夠產生均勻的光斑，并且能夠良好的滿足相關的行業規定。?

本發明的目的通過一種LED照明裝置由此實現，即該LED照明裝置包括印刷電路板、設置在印刷電路板上的至少一個LED芯片組以及透鏡組件。此外，LED照明裝置還包括設置在LED芯片組和透鏡組件之間的反射器，該反射器設置為對來自LED芯片組的光線進行漫反射，以使得光線均勻化并在透鏡組件的方向上射出。在本發明的設計方案中，LED芯片組中的各個LED芯片的光線首先通過反射器進行漫反射，從而消除了各個LED芯片的光線形成的光點，使輸出的光線更加均勻，從而使LED芯片組產生一個均勻的光斑。?

優選的是，反射器設計成具有通孔的板狀體，其中通孔在其面向印刷電路板的一側形成用于LED芯片組的容納口，以及在相對的另一側形成出光口，其中，通孔的內壁形成漫反射區域。該漫反射區域能夠有效地對各個LED芯片的光線進行漫反射，從而消除光點。?

進一步優選的是，通孔的尺寸從容納口到出光口逐漸減小。由于LED芯片組直接位于容納口中，來自LED芯片組的光線受到漫反射區域的阻擋，不會直接從出光口中投射出去，因此有效地避免了亮點的形成。?

可選的是，為形成圓形的光斑，出光口為圓形。?

根據本發明的一個優選的設計方案提出，LED芯片組包括主LED芯片組和備份LED芯片組，其中主LED芯片組和備份LED芯片組分別包括兩個LED芯片，四個LED芯片呈正方形布置在印刷電路板上，并且同組的LED芯片分別布置在正方形的對角上。為了盡量使各個LED芯片發出的光線形成的亮點不被容易的識別出來，LED芯片彼此之間盡可能緊密?地布置。在本發明的設計方案中采用了兩個LED芯片組。這是因為，作為信號燈的LED照明裝置通常應用在野外，其工作條件比較惡劣，在作為光源的LED芯片發生故障時，很有可能對鐵路交通造成惡劣影響。設置備份的LED芯片組能夠極大地提高整個LED照明裝置的安全系數。?

優選的是，容納口設計成正方形開口，其尺寸設計成大于或等于LED芯片組的尺寸。由于LED芯片剛好抵靠在正方形開口上，從而進一步避免了LED芯片的光線直接從出光口射出。?

根據本發明提出，在反射器的遠離印刷電路板的相對的另一側上形成有凸臺，出光口形成在凸臺上。由于設置了凸臺，因此增大了在出光口和容納口之間的距離，從而顯著地增大了漫反射區域的面積，LED芯片的光線可以更加充分地被漫反射。?

根據本發明的一個優選的設計方案提出，LED照明裝置還包括輔助透鏡，該輔助透鏡設置在反射器和透鏡組件之間。該輔助透鏡進一步對經過反射器漫反射后的光線進行均勻化，以消除亮點。?

優選的是，輔助透鏡具有包括多個微透鏡的蜂窩狀的微透鏡陣列，其中，每個微透鏡都為球面透鏡。?

有利的是，透鏡組件由在光線的出射方向上順序排列的第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡構成。這兩個菲涅爾透鏡共同形成的透鏡組件具有凸透鏡的效果，從而對經過反射器漫反射后的光線產生聚焦的作用，以使LED照明裝置的光線的指向性更強。?

優選的是，反射器由PC材料制成。當然，反射器也可以由其他能夠進行漫反射的材料制成。?

附圖說明