[实用新型]发光二极管照明装置

说明书

本实用新型涉及一种照明装置，特别是一种发光二极管照明装置，其为一种能调配垂直方向与水平方向的照度比例，并能避免尘垢堆积的发光二极管照明装置。

以往，交通标志灯或路上的高处照明装置都是用白炽钨丝灯做光源，但是白炽钨丝灯不但用电量高，容易烧毁，而必须时常更新，其在阳光照射下更会因反射而造成疑似点灯的现象。而且，白炽钨丝灯的照明区域是以灯泡为中心呈上下左右对称分布，实际上，只有在灯泡中心轴水平线以下的照明区域才能落入车辆驾驶者或行人的有效视觉范围内时，灯泡向上发散的光线会形成不必要的浪费，而使灯泡的能源使用效率更差。

发光二极管因具有单色光、用电量低及寿命长等优点，如果能应用为交通标志灯照明装置的光源，不但可节省80％以上的电力，降低维修费用，并能避免以往采用白炽钨丝灯在阳光照射下因反射形成的疑似点灯作用。

然而，由于发光二极管的辐射功率较小，以往都只应用在短距离照明设备(如面板显示器或室内照明等)，如果要用作室外照明，则须先解决所需照明的距离较长，周围干扰的光线较多、较亮，以及人眼的解析度有限等问题。

近年来，为了能充分利用发光二极管本身的优异特性，针对发光二极管在性能及效率等多方面的改进，已可使室外照明装置采用发光二极管作为光源。不过，因发光二极管在发射角度及强度方面仍具有先天性的限制(原因在于发光二极管辐射效率较小且辐射形式有限)，所以采用发光二极管作为交通标志灯照明装置的光源时，必须以光学方式对发光二极管光源进行调制，使发光二极管发射的光能重新分配到特定的角度或区域，以提高光能利用效率及视觉均匀性，并能利用最少数量的发光二极管达到如美国运输工程学会(ITE；Institute ofTransportation Engineers)对于交通标志灯照明装置所规定的检验标准或其他规范。

如图1、2所示，其为已知的美国专利第5，174，649号“设有折射透镜的发光二极管照明装置”，其是在灯罩10的设计上于入射面100采用许多成形为双曲面的小透镜101，并在出射面102设有众多高低不齐的凸刻面103，发光二极管104位于各双曲面的焦点上，所以由发光二极管104发散的光源受双曲面小透镜101的作用将成平行光束105，平行光束105再由灯罩10出射面102上的凸刻面103传播分配至不同区域而造成特定的光强分布。然而，因灯罩10的出射面102设有许多高低不齐的凸刻面103，如果用在室外照明将容易沾附堆积尘垢、污油等其他细碎物质，并进而会因污物的遮蔽导致出射光强度减弱与光强度分配不均而影响照明效果、降低光能利用效率。

如图3所示，美国专利第5，343，330号“可供双重折射与全反射的立体无像透镜”，是在照明装置中设有多个立体透镜11，并在每个透镜11上都凹陷形成一容置室110以插入一个发光二极管。由发光二极管发出的光先在透镜11内的折射面111与反射面112依序进行第一次折射及全反射，再由透镜11出射时经折射面113发生第二次折射以改变光线行进方向及形成聚光效果。然而，因发光二极管是插设在透镜11内并利用透镜11进行两次折射及全反射，所以一方面在透镜的几何设计上困难度较高，另一方面因发光二极管是插设在透镜11内，无法以印刷电路方式相接而必须用电路焊接，因此，加上照明装置整体所须的发光二极管数量极多(一般皆多于100颗)，将使组装与

维修工作非常复杂及不便。

如图4、5所示，美国专利第5，833，355号“发光二极管照明灯具总成”，是在灯罩内底面设有许多沿水平方向延伸的带状形镜条12，各带状形镜条12皆分为上下两半部以调制对应的一排发光二极管，其中，上半部120是以复合面(平面121加曲面122)成形为整体的柱状透镜形式，可供部分发光二极管发射的光向下折射，下半部123则分为上下两区块，上区块124成形为一个平面或微曲面以供部分发光二极管发射的光线穿透，下区块125因设有许多沿垂直方向延伸的细槽126成形为具有众多微小柱状透镜的形式，可供调制水平方向的配光。在此，因受带状形镜条12的几何外形限制，可利用的设计自由度较少，不易针对使用者需求得到有效的配光效果，而且，带状型镜条12的上半部120成形单一柱状透镜，其只能在单方向(即垂直方向)具有影像放大作用，所以人眼视觉成像的美观性较差。

本实用新型的目的在于提供一种可调变对应发光源在垂直方向的折射角度及在水平方向的发散角度，以使发光源的出射光线能分别照射至特定区域而调配在垂直方向与水平方向的光强分布，能提高发光源的光利用效率的发光二极管照明装置。