生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色led路燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于半導(dǎo)體照明【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈。該LED路燈包括LED光源模組1、透鏡2、驅(qū)動器3、控制系統(tǒng)4。本實用新型可以通過控制LED光源模組中各色LED發(fā)光單元的輻射通量來改變照明光譜或調(diào)節(jié)色溫，從而在滿足道路照明需求的基礎(chǔ)上，在某些特定時段或季節(jié)避免干擾周邊鳥類、昆蟲或其他生物的生理節(jié)律，同時消除蟲鳥對于行人行車的干擾。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，功能實用，易于推廣，有利于促進人與自然的和諧共處。
【專利說明】生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體照明【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種智能調(diào)光調(diào)色LED路燈。

【背景技術(shù)】
[0002]路燈對于夜晚的道路是不可或缺的設(shè)備，它的功能是為行車和行人提供照明以保證安全，同時為城市的夜景增添色彩。然而，由于鳥類和昆蟲大多具有趨光性，夜晚的燈光常常吸引一些飛鳥撞向路燈或車輛，或是吸引大量飛蟲聚集在路燈的周圍。這不僅影響了周邊生物的生理節(jié)律，還給人類的正常行路帶來了諸多的干擾。為了避免上述問題，確有必要提供一種限定光束角并可以根據(jù)鳥類和昆蟲的敏感光譜進行智能調(diào)光調(diào)色的生態(tài)友好型LED路燈，以避免它們向道路聚集。
[0003]前人進行過很多對于鳥類和昆蟲趨光性的研究，獲得了顯著的成果。已有的研究發(fā)現(xiàn)，鳥類的視覺響應(yīng)曲線與人類不同，其視覺對于色光的敏感度在可見光范圍內(nèi)有三個波峰，分別為482 nm, 568 nm，627 nm，并且對于380-450 nm和590-780 nm的可見光敏感度較弱，僅為峰值的60%以下。不同種類的昆蟲具有不同的趨光性，其趨光波長不同，但大多數(shù)昆蟲的趨光波長處于紫外波段或短波可見光波段，對于580-780 nm的可見光敏感度較弱，如:二化螟的趨光波長為350-410 nm，夜蛾的趨光波長為330-400 nm，潛斑蠅的趨光波長為 460-465 nm 及 555-570 nm。
[0004]根據(jù)以上研究，可定制對于鳥類或昆蟲吸引力較弱的路燈光譜，在保證正常道路照明的同時減少燈光對于周邊生態(tài)環(huán)境的影響及蟲鳥對于行人行車的影響，促進人與自然的和諧共處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種可以減少鳥類或昆蟲與人類互相影響的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈。
[0006]本實用新型提供的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，包括:可調(diào)節(jié)光譜和色溫的LED光源模組、透鏡、驅(qū)動器、控制系統(tǒng)；其中，所述LED光源模組用于混色產(chǎn)生所需的照明光譜，所述透鏡用于控制光束角以減少溢出光，所述控制系統(tǒng)用于預(yù)設(shè)若干套各發(fā)光單元的驅(qū)動功率，并向驅(qū)動器傳送控制信號，所述驅(qū)動器根據(jù)控制信號進行數(shù)字調(diào)光；所述驅(qū)動器和控制系統(tǒng)安裝于所述LED光源模組的上方，并相隔一定距離，所述透鏡安裝于所述LED光源模組外部的燈具表面。在滿足正常道路照明需求的同時，可以通過控制發(fā)光單元的輻射通量來改變光源的光譜或色溫，從而在某些特定時段或季節(jié)減少人類日常出行與周邊鳥類、昆蟲或其他生物的生理節(jié)律之間的互相影響。
[0007]所述LED光源模組包含一個或若干個發(fā)光單元，可以根據(jù)不同季節(jié)或不同時段調(diào)節(jié)照明光譜和色溫；在車流量較大的時間段使用LED白光照明，色溫范圍為2700-6500K ；在車流量較小的時間段使用對于鳥類吸引力較小的照明光譜進行照明，色溫范圍為1800-6500K ;在車流量較小的時間段或昆蟲較多的季節(jié)使用對于昆蟲吸引力較小的照明光譜，色溫范圍為1800-3500K。
[0008]本實用新型中，所述LED光源模組采用N組(N > 2)不同光色的LED封裝器件，改變其中K組(I < K < N) LED封裝器件的輻射通量來進行調(diào)光調(diào)色。
[0009]本實用新型中，所述LED光源模組采用N組(N彡I)相同或不同光色的LED封裝器件和M種(M > I)顏色的熒光粉，改變其中K組(I < K < N)LED封裝器件的輻射通量來進行調(diào)光調(diào)色。
[0010]本實用新型中，所述照明光譜中能量較集中的區(qū)域避開了相關(guān)鳥類或昆蟲的敏感光譜波段，使得路燈照明對于鳥類或昆蟲的吸引力最小。
[0011]本實用新型中，所述照明光譜在鳥類的敏感光譜波段較弱的同時，光譜能量有50%以上集中于380-450 nm和590-780 nm波長范圍。
[0012]本實用新型中，所述照明光譜在昆蟲的敏感光譜波段較弱的同時，光譜能量有50%以上集中于580-780 nm。
[0013]本實用新型中，所述透鏡運用光學(xué)設(shè)計精確控制光束角，盡可能減少道路照明的溢出光，使得路燈對于在道路附近生存的鳥類或者昆蟲的直接眩光較小，減少對鳥類或者昆蟲的吸引力。
[0014]本實用新型中，所述路燈可以根據(jù)不同時段提供不同的照度；在車流量較大的時間提供標準照度；在車流量較小的時間段降低照度但仍滿足《CJJ 45-2006城市道路照明設(shè)計標準》的照度要求，在保證照明安全的前提下減小對于鳥類或昆蟲等生物的吸引力。
[0015]本實用新型中，所述控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)了若干套適用于不同時段或不同季節(jié)的各個LED發(fā)光單元的驅(qū)動功率。
[0016]本實用新型中，所述驅(qū)動器帶有數(shù)字調(diào)光模塊，可根據(jù)控制信號改變LED光源模組的光譜設(shè)定。
[0017]本實用新型相比于傳統(tǒng)路燈具有以下優(yōu)勢:
[0018]本實用新型使用多色LED封裝器件或LED封裝器件與熒光粉混合發(fā)光，相比于傳統(tǒng)的LED路燈或者高壓鈉燈,具有光譜靈活可調(diào)的特點。
[0019]本實用新型可以根據(jù)不同時段或者季節(jié)的具體需求動態(tài)調(diào)節(jié)照明光譜及照度大小。
[0020]本實用新型的照明效果在盡可能滿足人類行車行路需求的同時，最大程度上避免了鳥類和昆蟲等生物的活動對于道路的干擾，并且減小了道路燈光對于鳥類和昆蟲生理節(jié)律的影響，一定程度上保護了生態(tài)平衡，促進了人與自然的和諧共處。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1本實用新型生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2避鳥路燈正常照明光譜與生態(tài)友好型照明光譜對比圖。
[0023]圖3避蟲路燈正常照明光譜與生態(tài)友好型照明光譜對比圖。

【具體實施方式】
[0024]以下所描述的實施例僅為本實用新型的部分實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├醋鞒鰟?chuàng)造性成果的其他所有實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0025]實施例1:
[0026]實施例1是一種可以減小燈光對鳥類吸引的LED路燈，如圖1所示，包括LED光源模組1、透鏡2、驅(qū)動器3、控制系統(tǒng)4。路燈的光源使用4組不同光色的LED封裝器件，包括一組紅光LED封裝器件(峰值波長為635 nm)、一組黃光LED封裝器件(峰值波長為600 nm)、一組綠光LED封裝器件(峰值波長為540 nm)和一組藍光LED封裝器件(峰值波長為450nm)。改變光譜時，只需調(diào)節(jié)各個封裝器件發(fā)出的光的輻射通量及其比例，特別是減小綠光的輻射通量及其占光譜總輻射通量的比例，即可調(diào)節(jié)照明光譜使之滿足生態(tài)照明的需求。
[0027]正常白光照明下:
[0028]紅色、黃色、綠色、藍色LED封裝器件的輻射通量比例為FK:FY:Fe:FB =0.96: L 04: L 82:1，色溫為4506 K，顯色指數(shù)為76，輻射光效為366 lm/W。
[0029]生態(tài)友好型照明下:
[0030]紅光輻射通量降至80%，黃光輻射通量減少為原來的80%，綠光輻射通量減少為原來的60%，藍光輻射通量減少為原來的80%。生態(tài)友好型照明下的光通量減少為正常白光照明下的67%。
[0031]紅色、黃色、綠色、藍色LED封裝器件的輻射通量比例為FK:FY:Fe:FB =0.98:1.05:1.36:1，色溫為3938 K，顯色指數(shù)為80，輻射光效為339 lm/W。
[0032]相比于正常白光照明光譜，此生態(tài)友好型照明光譜中總體光通量降低，且對鳥類敏感的540 nm綠光輻射明顯減少，其他輻射適量減少，總體對于鳥類的吸引力大大減弱。
[0033]避鳥路燈正常照明光譜與生態(tài)友好型照明光譜的對比如圖2所示。
[0034]實施例2:
[0035]實施例2是一種可以減小燈光對昆蟲吸引的LED路燈，包含了 LED光源模組、透鏡、驅(qū)動器、控制系統(tǒng)，如圖1所示。路燈的光源使用一組紅色LED封裝器件(峰值波長為612 nm)、一組藍色LED封裝器件(峰值波長為450 nm)和黃色熒光粉(峰值波長為590 nm)構(gòu)成，其中黃色熒光粉由上述藍色LED封裝器件發(fā)出的藍光激發(fā)。需要改變光譜時，只需適當減少藍光的輻射通量，也就是減少未被熒光粉吸收的藍光能量，此時不明顯減少黃光的輻射通量，即可調(diào)節(jié)照明光譜使之滿足生態(tài)照明的需求。
[0036]正常白光照明下:
[0037]紅色LED封裝器件、黃色熒光粉、藍色LED封裝器件的輻射通量比例為FK:FY:FB =0.14:7.22:1，色溫為3237 K，顯色指數(shù)為76，輻射光效為340 lm/W。
[0038]生態(tài)友好型照明下:
[0039]紅光輻射通量增加為原來的600%，黃光輻射通量減少為原來的40%，藍光輻射通量減少為原來的10%。生態(tài)友好型照明下的光通量減少為正常白光照明下的49%。
[0040]紅色、黃色、藍色LED封裝器件的輻射通量比例為Fk:Fy:Fb = 8.33:28.89:1，色溫為2254 K，顯色指數(shù)為78，輻射光效為363 lm/W。
[0041]相比于正常白光照明光譜，此生態(tài)友好型照明光譜中總體光通降低，且對昆蟲敏感的450 nm藍光輻射大量減少，590 nm黃光輻射明顯減少，對昆蟲不敏感的612 nm紅光輻射大量增加，總體對于昆蟲的吸引力大大減弱。
[0042]避蟲路燈正常照明光譜與生態(tài)友好型照明光譜的對比如圖3所示。
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于包括可調(diào)節(jié)光譜和色溫的LED光源模組、透鏡、驅(qū)動器、控制系統(tǒng)；其中，所述LED光源模組用于混色產(chǎn)生所需的照明光譜，所述透鏡用于控制光束角以減少溢出光，所述控制系統(tǒng)用于預(yù)設(shè)若干套各發(fā)光單元的驅(qū)動功率，并向驅(qū)動器傳送控制信號，所述驅(qū)動器根據(jù)控制信號進行數(shù)字調(diào)光；所述驅(qū)動器和控制系統(tǒng)安裝于所述LED光源模組的上方，并相隔一定距離，所述透鏡安裝于所述LED光源模組外部的燈具表面； 所述光源模組包含一個或若干個發(fā)光單元，可以根據(jù)不同季節(jié)或不同時段調(diào)節(jié)照明光譜和色溫:在車流量較大的時間段使用LED白光照明，色溫范圍為2700-6500 K ;在車流量較小的時間段使用對于鳥類吸引力較小的照明光譜進行照明，色溫范圍為1800-6500 K ;在車流量較小的時間段或昆蟲較多的季節(jié)使用對于昆蟲吸引力較小的照明光譜，色溫范圍為1800-3500 K。
2.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述LED光源模組采用N組不同光色的LED封裝器件，通過改變其中K組LED封裝器件的輻射通量來進行調(diào)光調(diào)色，N ^ 2,1 ^ K ^ N0
3.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述LED光源采用N組相同或不同光色的LED封裝器件和M種顏色的熒光粉，改變其中K組LED封裝器件的輻射通量來進行調(diào)光調(diào)色；N彡1，M彡1，I < K < N。
4.如權(quán)利要求2或3所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述照明光譜中能量較集中的區(qū)域避開相關(guān)鳥類或昆蟲的敏感光譜波段，使得路燈照明對于鳥類或昆蟲的吸引力最小。
5.如權(quán)利要求4所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述照明光譜在鳥類的敏感光譜波段較弱的同時，光譜能量有50%以上集中于380-450 nm和590-780nm波長范圍。
6.如權(quán)利要求4所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述照明光譜在昆蟲的敏感光譜波段較弱的同時，光譜能量有50%以上集中于580-780 nm。
7.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述透鏡運用光學(xué)設(shè)計精確控制光束角，盡可能減少道路照明的溢出光，使得路燈對于在道路附近生存的鳥類或者昆蟲的直接眩光較小，減少對鳥類或者昆蟲的吸引力。
8.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述路燈根據(jù)不同時段提供不同的照度:在車流量較大的時間段提供標準照度；在車流量較小的時間段降低照度但仍滿足《CJJ 45-2006城市道路照明設(shè)計標準》的照度要求，在保證照明安全的前提下減小對于鳥類或昆蟲生物的吸引力。
9.如權(quán)利要求1所述的生態(tài)友好型智能調(diào)光調(diào)色LED路燈，其特征在于:所述驅(qū)動器帶有數(shù)字調(diào)光模塊，可根據(jù)控制信號改變LED光源模組的光譜設(shè)定。
【文檔編號】F21W131/103GK204187405SQ201420598605
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】韓秋漪, 金宇章, 張善端, 陳志學(xué) 申請人:復(fù)旦大學(xué), 無錫中科新能源股份有限公司