TWI752892B - 行人穿越道照明裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種行人穿越道照明裝置，其中包括：一發光模組，具有一電路基板，以及多個發光單元；其中，多個發光單元設置於一發光面，發光模組以發光面朝向行人穿越道路面設置於道路靠近行人穿越道位置的上方，發光模組產生的光線投射於行人穿越道所形成的照明區域形成涵蓋行人穿越道的縱長方向及周圍區域的光形；並且照明區域在一第一水平軸向的方向形成非對稱於發光模組的一垂直軸向的光形。

Description

行人穿越道照明裝置

本發明涉及一種行人穿越道照明裝置，特別是涉及一種設置於道路的行人穿越道以提供照明光線的行人穿越道照明裝置。

按，一般路燈裝置的主要功能係在夜間提供照明使用，用路人需依賴路燈裝置或車輛頭燈的照明以維持行的安全；然而，現有的路燈通常是針對道路以及週邊環境提供平均照明亮度所設計，而未能特別針對行人穿越道提供照明光線。因此當夜晚或視線不佳時，由於行人穿越道的照度和道路其它位置的照度沒有明顯差異，甚至低於車道的照度，因此會使得行人穿越道上的行人無法和周圍區域的景物產生明顯對比，因而使得駕駛人容易沒有發現行人，而造成危險。

而如果要單獨增加設置行人穿越道的照明裝置，現有的照明裝置通常產生的光型分佈是涵蓋大範圍區域，因此使得行人穿越道的照明裝置產生的照明區域涵蓋範圍超出行人穿越道，因而容易造成周圍區域的光害，甚至於使得照明裝置的光線直射駕駛人或行人眼睛，而造成盲視的危險。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有行人穿越道的照明系統的缺陷加以改良。

為解決上述問題，本發明實施例提供一種行人穿越道照明裝置，所述行人穿越道照明裝置設置於一道路鄰近一行人穿越道的位置；所述行人穿越道照明裝置包括：一發光模組，所述發光模組具有一電路基板，以及設置於所述電路基板上的多個發光單元；其中，所述發光模組能夠定義出一發光面，以及通過所述發光面中心的法線方向的垂直軸向，以及平行於所述發光面且彼此相互垂直的第一水平軸向和第二水平軸向；所述發光模組發出的光線照射於平行於所述發光面的一投射面能夠形成一照明區域，所述照明區域以所述垂直軸向為分界，在所述第一水平軸向的兩側能夠定義為第一區域和第二區域，所述照明區域以所述垂直軸向為分界，在所述第二水平軸向的兩側能夠定義為第三區域和第四區域；所述發光模組的多個所述發光單元排列設置於所述發光面上，每一個所述發光單元分別具有一發光晶片和覆蓋所述發光晶片的一透鏡，透過所述透鏡控制所述發光晶片發出光線的光形，而使得所述發光模組發出光線形成的所述照明區域在所述第一水平軸向的長度大於所述照明區域在所述第二軸向的長度，並且所述照明區域在所述第三區域和所述第四區域的長度相互對稱，且所述照明區域在所述第一區域的長度大於所述照明區域在所述第一區域的長度。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

1:道路

2:行人穿越道

3:行車號誌裝置

4:行人號誌裝置

5:照明裝置

100:發光模組

110:殼體

120:電路基板

130:電路裝置

140:出光面

200:發光單元

300:透鏡

301:透鏡本體

302:第一側

303:第二側

310:第一光學部

311:第一反射面

312:第一出光面

320:第二光學部

321:第二反射面

322:第二出光面

3221:中央部分

3222:側邊部分

330:入光端

331:入光面

400:發光晶片

500:照明區域

C:光軸

D1:垂直軸向

D2:第一水平軸向

D21:第一區域

D22:第二區域

D3:第二水平軸向

D31:第三區域

D32:第四區域

L1、L2、L3:照度分佈曲線

L11、L12:水平距離

H:安裝高度

圖1為設置有本發明行人穿越道照明裝置的道路和行人穿越道的立體示意圖。

圖2為本發明使用的發光模組的剖面示意圖。

圖3為本發明使用的發光模組的仰視示意圖。

圖4為本發明行人穿越道照明裝置設置於一行人穿越道的實施例的側視示意圖。

圖5本發明行人穿越道照明裝置投射光線於行人穿越道形成照明區域的平面示意圖。

圖6為本發明發光模組中的發光單元和電路基板的立體示意圖。

圖7為本發明發光模組中的發光單元和電路基板的立體剖面示意圖。

圖8為本發明的發光單元所使用的透鏡的立體示意圖。

圖9為本發明的發光單元所使用的透鏡從入光端方向所取的立體示意圖。

圖10為本發明的發光單元的光路示意圖。

圖11為本發明使用的透鏡在沿著光軸方向的正投影平面示意圖。

圖12為本發明的發光模組的照明區域的照度分佈模擬圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“行人穿越道照明裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的 構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

如圖1至圖5所示，本發明的行人穿越道照明裝置係設置於一道路1鄰近於行人穿越道2的位置。所述道路1設置有多個行車號誌裝置3，以及位於行人穿越道2的兩側的行人號誌裝置4。所述照明裝置5設置於所述道路鄰近於行人穿越道2的位置，用以產生涵蓋所述行人穿越道2的一照明區域500。

如圖2及圖3所示，所述照明裝置5具有一發光模組100。本實施例中，所述發光模組100具有一殼體110，以及設置於所述殼體110內的一電路基板120、一電路裝置130、和設置於所述電路基板120上的多個發光單元200。

如圖2及圖3所示，所述發光模組100能夠定義出一發光面140，以及通過所述發光面140中心的法線方向的一垂直軸向D1，以及平行於所述發光面140且彼此相互垂直的第一水平軸向D2和第二水平軸向D3。其中，多個所述發光單元200排列設置於所述電路基板120上，且多個所述發光單元200共同地配至於所述發光面140上，而使得多個所述發光單元200發出的光線形成從所述發光面140發出的面光源型態。

如圖7所示，每一個所述發光單元200分別具有一發光晶片400和覆蓋所述發光晶片400的一透鏡300，透過所述透鏡300控制所述發光晶片400發出光線的光形，而使得所述發光模組100所發出的光線投射於地面上形成所述照明區域500。

由於本發明的所述發光模組100是直接透過發光單元200的透鏡300控制所述發光模組100產生的光形以及照明區域500的形狀，因而使得本發明不需要額外設置控光元件(如：遮光片、導光罩、反射罩)，而能夠簡化所述照明裝置5的結構，且減少光線的損耗。

如圖1、圖4及圖5所示，所述照明裝置5的所述發光模組100是以所述發光面140朝向所述道路1及所述行人穿越道2的地面，且和所述地面相互平行的方式設置於所述道路鄰近於所述行人穿越道2的位置。並且所述發光模組100是透過架體以距離所述行人穿越道2的地面一高度距離的方式設置於所述行人穿越道2的縱長方向的一端，且能夠產生和所述行人穿越道2形狀相配合的狹長形狀的所述照明區域500。

如圖4及圖5所示，本發明所述照明裝置5的所述發光模組100產生的光形所發出的光線照射於平行於所述發光面140的一光投射面(例如：行人穿越道2的地面)能夠形成所述照明區域500。為使得所述發光模組100發出的光線形成的所述照明區域500的形狀能夠配合所述行人穿越道2的形狀，本發明將所述發光模組100的所述第一水平軸向D2配置為平行於所述行人穿越道2的縱長方向，且所述發光模組100產生的所述照明區域500配置為在所述第一水平軸向D2的長度L1大於在所述第二水平軸向D3方向的長度L2，因此使得所述照明區域500形成形狀配合於所述行人穿越道2的狹長形狀。

如圖4所示，本發明的所述照明裝置5是將所述發光模組100透過架體設置於所述道路1位於所述行人穿越道2兩端的其中一端的上方位置，所述發光模組100的所述發光面140平行於所述行人穿越道2的地面，並且所述發光面140距離所述行人穿越道2地面的高度定義為安裝高度H，所述安裝高度H配置為介於3m至5m的高度。

並且，所述發光模組100所形成的所述照明區域500在所述第一水平軸向D2的長度L1配置為大於所述照明區域500在所述第二水平軸向D3長度L2的二倍以上。

更詳細地說，本發明將所述發光模組100產生的所述照明區域500配置為在所述第一水平軸向D2的長度L1安排為所述發光模組100的所述安裝高度H的3倍以上，而在本發明一優選實施例中，所述照明區域500在所述第一水平軸向D2的長度L1安排為所述發光模組100的所述安裝高度H的3倍至6倍的範圍。此外，所述照明區域500在所述第二水平軸向D3的長度L2配置為介於所述安裝高度H的0.5倍至1.5倍，因此使得所述照明區域500的形狀形成縱長方向平行於所述第一水平軸向D1，且在所述第一水平軸向D1的長度遠大於在所述第二水平軸向D2上的寬度的狹長形狀。

所述發光模組100投射光線所形成的光型，能夠以所述發光模組100的所述垂直軸向D1為分界，所述發光模組100的光型沿著所述第一水平軸向D2並以所述垂直軸向D1為分界，能夠區分為第一區域D21和第二區域D22，並且所述發光模組100的光型在所述第二水平軸向D3上以所述垂直軸向D1為分界，能夠區分為第三區域D31和第四區域D32。所述發光模組100的光型在所述第一區域D21和所述第二區域D22形成非對稱的光型，並且所述光型投射於地面上所形成的照明區域500在所述第一區域D21的邊緣位置距離所述垂直軸向D1的水平距離L11遠大於所述照明區域500在所述第二區域D22的邊緣位置相較於所述垂直軸向D1的水平距離L12。並且所述發光模組100在所述第三區域D31和所述第四區域D32的光型為相互對稱的光型。

更詳細地說，本發明所述發光模組100，將所述照明區域500在所述第一區域D21範圍內的長度L11配置為所述照明區域500在所述第 二區域D22範圍內的長度L12的4倍以上。而本發明一優選實施例中，所述照明區域500在所述第一區域D21範圍內的長度L11配置為所述照明區域500在所述第二區域D22範圍內的長度L12的4倍至10倍的範圍。

透過上述配置方式，因此使得所述發光模組100發出光線所形成的光型形成在所述第一水平軸向D2上非對稱於所述垂直軸向D1的光型，並且使得所述發光模組100發出光線在所述第一區域D21的照射距離遠大於在所述第二區域D22內的照射距離。由於本發明的所述發光模組100產生的光型具有上述特性，因此使得本發明的所述照明裝置5能夠設置在所述道路1上靠近於所述行人穿越道2在縱長方向的其中一端的位置，且將所述發光模組100配置為使得所述發光模組100產生光型的所述第一區域D21覆蓋所述行人穿越道2靠近所述發光模組100的一端，而所述第二區域D22覆蓋所述行人穿越道2遠離所述發光模組100的另一端。

如圖6及圖7所示，本發明的所述發光模組100的多個所述發光單元200是以陣列方式排列設置在所述電路基板120上，每一個所述發光單元200分別具有設置於所述電路基板120上的一發光晶片400，和覆蓋所述發光晶片400的一透鏡300。每一個所述發光單元200透過所述透鏡300控制所述發光晶片400發出光線的光型，以形成具有狹長形狀且非對稱於所述垂直軸向D1的光形。

如圖7至圖9所示，每一個所述透鏡300分別包括：一透鏡本體301，所述透鏡本體301能夠定義出平行於所述垂直軸向D1的一光軸C，所述透鏡本體301在所述光軸C方向朝向所述發光晶片400的一側定義為入光端330，所述透鏡本體301在所述光軸C方向相對於所述發光晶片400的一端定義為尾端，所述透鏡本體301的所述尾端形成第一光學部310和第二光學部320。

如圖10所示，所述透鏡本體301以所述光軸C為分界，在所述光軸C相對的兩側分別定義為第一側302和第二側303，所述第一光學部310配置在所述透鏡本體301靠近所述第一側302的一側邊，所述第二光學部320配置在所述透鏡本體301靠近所述第二側303的一側邊。所述透鏡本體301在所述入光端330形成能夠容納所述發光晶片400的凹孔形狀，並且所述透鏡本體301在所述入光端330形成朝向所述發光晶片400凸出的一入光面331。所述發光晶片400發出的光線從所述入光端330進入所述透鏡本體301後，能夠進入所述第一光學部310和所述第二光學部320，再由所述第一光學部310和所述第二光學部320投射到所述透鏡300的外側。

如圖7至圖10所示，本實施例中，所述第一光學部310朝向所述第一側302的一側邊形成第一反射面311，且於朝向所述第二側303的一側邊形成第一出光面312。且所述第二光學部320朝向所述第一側302的一側邊形成第二反射面321，且於朝向所述第二側303的一側邊形成第二出光面322。其中，所述第一反射面311和所述第二反射面321配置為使得從所述透鏡本體301傳導而到達所述第一反射面311和所述第二反射面321的光線的入射角大於全反射臨界角，而使得通過所述透鏡本體301而到達所述第一反射面311和所述第二反射面321的大多數的光線能夠被所述第一反射面311和所述第二反射面321反射，而朝向所述第二側303的方向反射，再通過所述第一出光面312和所述第二出光面322透射到所述透鏡本體301的外側。

更詳細地說，本實施例中，所述第一光學部310和所述第二光學部320配置為在不同的高度位置上，並且所述第一光學部310的所述第一出光面312配置為在所述光軸C方向凸出於所述第二光學部320的尾端，而使得從所述第一出光面312透射出的光線不受到所述第二光學部320遮 蔽。

所述第一反射面311配置為和所述光軸C呈傾斜且朝向所述第二側303方向彎曲的連續曲面。而所述第二反射面321配置為和所述光軸C呈傾斜且朝向所述第二側303方向傾斜的斜面或曲面。

此外，如圖8所示，本實施例中，所述第一出光面312是由多個聚光曲面所組成，並且，從所述第一光學部310的尾端以俯視方向觀察，所述第一反射面311形成實質上朝向所述第一側302凹入的曲面，因此使得所述第一反射面311能夠形成具有聚光效果的曲面。

此外，本實施例中，所述第二光學部320的所述第二出光面322是由多個不同角度的斜面或曲面所組成，所述第二出光面322主要用以控制經由所述第二反射面321反射，或者直接從所述透鏡本體301傳導至所述第二出光面322的光線的出光方向。更詳細地說，本實施例中，所述第二出光面322是由排列於所述第二出光面322的中央位置的中央部分3221，和排列於所述中央部分3221的兩側的側邊部分3222所組成，從所述第二光學部320的尾端以俯視方向觀察，所述第二出光面322的兩所述側邊部分3222是以朝向所述第一側302的方向向後傾斜的方式設置於所述中央部分3221的兩側。

如圖10所示，本發明的所述發光單元200能夠透過所述透鏡300控制所述發光晶片400的光線折射方向。從圖9中標示了代表所述發光晶片400發光的光線經由所述入光面331進入到所述透鏡本體301後，再通過所述第一光學部310和所述第二光學部320後所形成的多個光線路徑的標線。本發明透過所述透鏡300，能夠使得所述發光晶片400發出的大部分的光線均能夠通過所述第一反射面311和所述第二反射面321反射，再通過所述第一出光面312和所述第二出光面322折射，而形成朝向所述第二側 303的方向傾斜的路徑投射，而僅有一部份的光線形成大致上垂直於所述光軸C的方向投射於地面上，因此使得所述發光模組100所發出的光線能夠形成狹長狀且非對稱於所述垂直軸向D1的照明區域500。

特別說明，如圖11所示，本發明的所述透鏡300沿著所述光軸C的正投影方向觀察，所述第一反射面311和所述第二反射面321在所述光軸C方向的正投影面積的總合佔了所述透鏡300在所述光軸C方向的正投影面積的70%以上，因此使得所述發光晶片400發出光線的50%以上能夠以經由所述第一反射面311和所述第二反射面321反射再通過所述第一出光面312和所述第二出光面322折射而朝向所述透鏡300的所述第二側303的方向傾斜的路徑投射，因此透過上述方式，使得本發明的所述發光晶片400發出的光線當中，多數的光線能夠經由所述第一反射面311和所述第二反射面321反射後，而朝向沿著所述第二側方向投射，因此使得本發明的所述發光單元200發光光線的光型能夠形成非對稱於所述光軸C的狹長形狀光型。

如圖12所示，為所述發光模組100所形成的光形投射於一光投射面所形成照明區域500的照度分佈模擬圖。在圖11中，標示為L1、L2、L3的曲線分別代表發光模組100的所述照明區域500中從外緣到內緣的照度分佈曲線，其中照度分佈曲線L1為照明區域500中最外圍照度最弱的區域，照度分佈曲線L2為照明區域500當中中環位置的中等照度的區域，而照度分佈曲線L3為所述照明區域500中央位置照度最強的區域。其中明顯可見所述照明區域500形成了平行於所述第一水平軸向D2的狹長形狀，並且所述照明區域500在所述第一水平軸向D2的方向上，所述照度分佈曲線L1、照度分佈曲線L2和照度分佈曲線L3圍繞形成的區域的寬度均維持相當接近的程度，由此可見本發明的所述發光模組100所形成的所述照明區 域500在所述第一水平軸向D2上具有相當均勻的照度分佈。

[實施例的有益效果]

本發明實施例其中一有益效果，在於本發明的所述照明裝置的所述發光模組能夠不需透過控光裝置便能夠產生形狀符合所述行人穿越道的照明區域的光型，因此能夠簡化照明裝置的結構。並且所述發光模組產生的照明區域為形狀符合行人穿越道的狹長形狀的非對稱光形，且再加上所述發光模組是以發光面平行於行人穿越道地面的方向投射光線，因此使得所述發光模組產生的光線集中照射於行人穿越道，而使得行人穿越道的照度和周圍環境形成明顯對比且不會產生眩光。並且行人或駕駛人直視照明模組時，所述照明模組因所述發光面朝向地面，而不會直接照射使用者或駕駛人眼睛，因而避免造成盲視的危險。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:道路

2:行人穿越道

3:行車號誌裝置

4:行人號誌裝置

5:照明裝置

500:照明區域

Claims (9)

1. 一種行人穿越道照明裝置，所述行人穿越道照明裝置設置於一道路鄰近一行人穿越道的位置；所述行人穿越道照明裝置包括：一發光模組，所述發光模組具有一電路基板，以及設置於所述電路基板上的多個發光單元；其中，所述發光模組能夠定義出一發光面，以及通過所述發光面中心的法線方向的垂直軸向，以及平行於所述發光面且彼此相互垂直的第一水平軸向和第二水平軸向；所述發光模組發出的光線照射於平行於所述發光面的一投射面能夠形成一照明區域，所述照明區域以所述垂直軸向為分界，在所述第一水平軸向的兩側能夠定義為第一區域和第二區域，所述照明區域以所述垂直軸向為分界，在所述第二水平軸向的兩側能夠定義為第三區域和第四區域；所述發光模組的多個所述發光單元排列設置於所述發光面上，每一個所述發光單元分別具有一發光晶片和覆蓋所述發光晶片的一透鏡，透過所述透鏡控制所述發光晶片發出光線的光形，而使得所述發光模組發出光線形成的所述照明區域在所述第一水平軸向的長度大於所述照明區域在所述第二軸向的長度，並且所述照明區域在所述第三區域和所述第四區域的長度相互對稱，且所述照明區域在所述第一區域的長度大於所述照明區域在所述第二區域的長度；其中，每一個所述發光單元的所述透鏡分別包括：一透鏡本體，所述透鏡本體分別能夠定義出平行於所述垂直軸向的一光軸，所述透鏡本體在所述光軸方向朝向所述發光晶片的一側定義為入光端，所述透鏡本體在所述光軸方向相對於所述發光晶片的一端定義為尾端，所述 透鏡本體的所述尾端形成第一光學部和第二光學部；所述透鏡本體以所述光軸為分界，在所述光軸相對的兩側分別定義為第一側和第二側，所述第一光學部配置在所述透鏡本體靠近所述第一側的一側邊，所述第二光學部配置在所述透鏡本體靠近所述第二側的一側邊，所述發光晶片發出的光線從所述入光端進入所述透鏡本體後，經由所述第一光學部和所述第二光學部控制所述光線朝向所述第二側的方向投射；所述第一光學部朝向所述第一側的一側邊形成第一反射面，且於朝向所述第二側的一側邊形成第一出光面；所述第二光學部朝向所述第一側的一側邊形成第二反射面，且於朝向所述第二側的一側邊形成第二出光面；其中，所述第一反射面和所述第二反射面配置為使得到達所述第一反射面和所述第二反射面的光線的入射角大於全反射臨界角，而使得到達所述第一反射面的光線能夠朝向所述第一出光面的方向反射，再經由所述第一出光面透射到所述透鏡本體的外側；以及使得到達所述第二反射面的光線能夠朝向所述第二出光面的方向反射，再經由所述第二出光面透射到所述透鏡本體的外側；其中，所述第一光學部的所述第一出光面配置為在所述光軸方向凸出於所述第二光學部的尾端，而使得從所述第一出光面透射出的光線不受到所述第二光學部遮蔽。
2. 如請求項1所述的行人穿越道照明裝置，其中，至少一所述發光模組配置為所產生的光線形成的所述照明區域在所述第一軸向的長度至少大於所述照明區域在所述第二軸向的長度2倍。
3. 如請求項2所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述發光模 組配置為以所述發光面朝向所述道路的路面，且所述發光面平行於所述道路路面的方式設置於所述道路鄰近所述行人穿越道的位置，所述發光模組形成的所述照明區域的所述第一水平軸向平行於所述行人穿越道的縱長方向，並且所述照明區域涵蓋所述行人穿越道的縱長方向的兩端，以及所述行人穿越道的周圍區域。
4. 如請求項3所述的行人穿越道照明裝置，其中所述發光模組的所述發光面距離所述道路路面的高度定義為安裝高度，所述安裝高度配置為介於3m至5m，且所述照明區域在所述第一水平軸向的長度配置為介於所述安裝高度的3倍至6倍，所述照明區域在所述第二水平軸向的長度配置為介於所述安裝高度的0.5倍至1.5倍；所述照明區域在所述第一區域範圍內的長度大於所述照明區域在所述第二區域內長度的4倍至10倍範圍。
5. 如請求項1至4其中任一項所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述第一反射面配置為和所述光軸呈傾斜且朝向所述第二側方向彎曲的連續曲面；所述第二反射面配置為和所述光軸呈傾斜且朝向所述第二側方向傾斜。
6. 如請求項5所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述第一反射面和所述第二反射面在所述光軸方向的正投影面積的總合，大於所述透鏡在所述光軸方向的正投影面積的70%以上。
7. 如請求項5所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述第一反射面配置為從所述第一光學部的尾端以俯視方向觀察，形成朝向所述第一側凹入的凹面。
8. 如請求項7所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述第二出光面配置為具有一中央部分，以及位於所述中央部分兩側的兩側邊部分，從所述第二光學部的尾端以俯視方向觀察，所 述第二出光面的兩所述側邊部分朝所述第一側的方向向後傾斜。
9. 如請求項5所述的行人穿越道照明裝置，其中，所述入光端形成一入光面，所述入光面配置為朝向所述發光晶片凸出。

Images