[发明专利]街道照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于街道、道路等的照明装置，具有包含发光元件的发光单元和在主照射方向上设置在发光元件前面的用于生成预定光分布特性的透镜，其中透镜在面向发光元件的光耦入侧上具有光耦入面，而在背离发光元件的光耦出侧上具有光耦出面，光在这些面上发生折射。

背景技术

DE10330261A1公开了一种用于车辆的照明装置，其除了发光元件和发射器之外还具有在光照射方向上设置在发光元件前面的透镜。透镜被构造为相对于发光元件的光轴旋转对称，并且在背离发光元件的侧上具有全反射面，从而落到其上的光垂直于主照射方向地朝着周边侧(randseitig)的光耦出面被反射。因此在侧向方向上朝着反射器面进行偏转。透镜因此基本上用作为朝着侧面反射器面方向上进行偏转的光偏转装置，并不仅仅用于生成预定的光分布。

EP1916468A1公开了一种用于街道、道路等的具有发光单元的照明装置，其具有发光元件和在光照射主方向上设置在该发光元件前面的透镜，用于生成预定的光分布。透镜被构造为是圆拱形的并且相对于发光元件的光轴上的点成点对称，其中在透镜的背离发光元件的光耦出侧上构造有多个分块的自由型面设置在面向发光元件的光耦入侧上的光耦入面被构造为是球形的。根据透镜的光耦出面的曲率，可以生成较大或较小的矩形光分布。当然，发光单元只适合于照亮要照射的街道空间的部分区域。为了照亮要照射的整个街道空间，要求将发光单元与不同轮廓或不同地成形的透镜相互组合。

发明内容

因此，本发明的任务在于对照明装置进行进一步改进，使得以简单的方式根据需求实现预定的光分布以均匀地照亮空间。

为了实现该任务，结合权利要求1前序部分的本发明的特征在于：透镜的光耦入面和/或光耦出面在与发光元件的光轴垂直的方向上被形成，使得被耦出的光的光强度从与光轴相交的中心面开是随着与光轴构成的照射角的增大而至少部分地根据正切函数增大。

本发明的特别的优点在于：通过符合(abstimmen)发光元件照射特性的透镜能发射光束，其中其光强度随着相对于光轴的照射角的增大而按照正切函数增大。有利地，因此可以实现对优选为矩形的面、尤其是街道的均匀照亮。

根据本发明的一有利实施方式，透镜的光耦入面和/或光耦出面被构造为使得光强度的正切函数形上升在纵向上增大直到第一特征角(Kennwinkel)并且在横向上增大直到第二特征角，其中第一特征角大于第二特征角。第一特征角可以位于55°到75°的角度范围中。对于具有朗伯特性的LED发光元件，特征角大约为55°。第一特征角和第二特征角分别是光强度在纵向或横向上达到其最大值的相对于光轴的照射角。在照射角超过特征角的情况下，光强度又降低，其中于是可以优选余弦形地从光强度的最大值进行下降。有利地，可以实现对一个面的均匀的矩形的照亮，其中同时可以避免对于远处人员的不期望的耀眼。在这种情况下应假设，发光单元的光轴垂直于要照射的街道面定向地被设置，从而不对以相对平坦角度看到照明装置的远处交通参与者产生耀眼。

根据本发明的一扩展方案，透镜被构造为是贝壳状的，并且具有两个相对的纵侧段它们经由中间段相互连接。纵侧段各自具有周边侧的侧面，相对于光轴以相对较大的照射角耦入的子光束在该周边侧的侧面上被全反射到光耦出侧的方向上。这些纵侧段延伸到纵向中心平面的两个侧面，从而通过由纵侧段对子光束进行的会聚偏转而在横向上实现更小的照射宽度。因此可以以简单的方式实现对街道的矩形照亮。

根据本发明的一有利实施方式，透镜具有由上升的侧翼和下降的侧翼构成的纵向段上升的侧翼具有一侧面，一部分耦入的光束在该侧面上被全反射，使得光束在光轴或纵向中心平面的方向上与其相交地被耦出。下降的侧翼只具有以下面，即耦入的光束在该面上在纵向中心轴的方向上被折射，而不与纵向中心轴相交。有利地，因此可以提供在横向上具有相对强的不对称性并优选使得能够实现更大的射程的发光单元。因为在下降的侧翼中光的耦出仅仅通过折射来实现，所以降低了材料成本。

根据本发明的一扩展方案，透镜的纵侧段可以被构造为相对于纵向中心轴是对称的或不对称的。对于纵侧段的对称构造，有利地照亮矩形面，其中发光单元基本上位于街道面的中央/中心点。对于纵侧段的非对称构造，矩形面被照亮，其中发光单元设置为与其中心点/中央间隔开。

根据第一变型方案，第一纵侧段的侧面和正面可以形成为使得耦入的光束以尖锐的偏转角被耦出。由此实现光通量的均质性这有利于生成均匀的光分布。