緊湊可調(diào)的LED照明裝置以及長期運行的方法和系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求2011年2月25日提交的美國臨時申請序列No.61/446,915的優(yōu)先權(quán)，所述申請整體上在此處通過引用并入。發(fā)明領域本發(fā)明總體上涉及發(fā)光二極管（LED），更具體地說，涉及以使LED的好處最大化的方式使用以滿足難解的照明需求的照明裝置及照明系統(tǒng)的設計。

背景技術(shù)：
現(xiàn)在，眾所周知的是，LED在普通照明應用中的使用產(chǎn)生實質(zhì)性的好處：最主要的是長工作壽命、高功效以及精確的光控制。然而，還眾所周知的是，為了最好地利用LED，必須考慮多項因素：例如溫度（環(huán)境和結(jié)點）以及燈具（luminaire）設計。LED正迅速成為建筑或美學照明應用（例如，立面照明、節(jié)日照明、室內(nèi)跑道照明等）的首選光源，但一直較緩慢地意識到其在長期的大規(guī)模照明應用中的有用性。這是由于，至少部分地由于需要巨大的努力來控制環(huán)境溫度和結(jié)溫以及燈具設計的效率。從本質(zhì)上講，由于操作LED的好處與具體照明應用緊密相關(guān)，所以沒有標準的大型LED照明固定裝置。只有將這與對本行業(yè)基本了解結(jié)合才知道LED可以有效地操作多長時間，并且可以看出，本領域中存在巨大的改進空間?？紤]橫跨一定長度并在兩個方向上容納一定數(shù)量車道的戶外橋梁；假設此橋梁在白天和夜間均被大量使用。為了夜間駕駛員的安全，橋梁上的道路必須被照亮，這里就存在體現(xiàn)了當代照明設計師所面臨的挑戰(zhàn)的應用。成本效益建議，照明固定裝置應固定至現(xiàn)有結(jié)構(gòu)特征（例如，以便避免支撐結(jié)構(gòu)的成本以及關(guān)閉多個車道以建立所述結(jié)構(gòu)的成本）；但是，必須考慮所述固定裝置的安裝高度和朝向以不會造成眩光或產(chǎn)生其它有害的駕駛條件（這因為在兩個方向上的交通流量而更加劇了困難）。照明設計師必須考慮到固定裝置的放置、固定裝置的重量以及固定裝置的外觀設計，以確保目標區(qū)域上或附近足夠的光分布以及在桿（pole）上的應力分布（例如，由于風加載）。在任何時候都有競爭性的設計考慮。例如，LED提供長壽命的益處（有利于成本效益），但必須使用大量LED來產(chǎn)生所需的光（損害成本效益）。多個光源意味著從其投射的復合光可以精確地控制以適合于目標區(qū)域，但它也意味著對于每個光源來說額外的光學元件（從而增加了每個固定裝置的成本和重量）。此外，在開始設計照明系統(tǒng)時對長期使用具有既定興趣；在上述的示例中，在系統(tǒng)的整個生命周期中關(guān)閉多個車道以進行維護、換燈等僅在經(jīng)濟上就是不可行的。因此，LED是一個自然的選擇，它們的長壽命消除了長期維護的一些顧慮。然而，由于LED具有這樣長的壽命，因此它們沒有得到充分測試；因此，LED能夠工作多長時間以及輸出的光會由于熱損失和光衰而隨著時間的推移降而惡化得多嚴重都沒有明確的答案（不是談及由于驅(qū)動器無效和燈具設計而導致的初始效率損失）。北美照明工程學會（IlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica）（IESNA）最近推薦測試LED（見IESLM–79）和測量光衰（IESLM–80）的標準，但范圍有限，并且沒有定義或提供LED壽命的評估。本領域處于缺失狀態(tài)；在完全測試LED的時間中，將對技術(shù)進行改進而數(shù)據(jù)不是特別有用。與此同時，假如可以保證長的壽命，則存在可能受益于LED的長壽命的照明應用。所需要的是用于以下述方式合理保證LED的長壽命的裝置，所述方式可靠且與目前的維護策略不同，其對于像前述橋梁的應用來說是成本有效的。此外，所需要的是用于合理保證在所述壽命期間可接受的光照水平的裝置，如果允許光線降低到無用的地步，則對于長期維護LED照明系統(tǒng)是很少益處的。更進一步，所需要的是開發(fā)能夠與所述用于保證LED的長壽命以滿足當前需求的裝置一起使用的大型LED固定裝置–特別是適合戶外使用的固定裝置的標準化方法。因此，在本領域中存在改進空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
由于多種原因，對于許多應用，特別是對于希望長壽命的應用，發(fā)光二極管（LED）是對于傳統(tǒng)光源（例如，金屬鹵化物、白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈）來說有吸引力的替代方案。話雖這么說，但是許多大型戶外照明應用要基于預算進行，并且在進行維護之前或在系統(tǒng)已經(jīng)達到其壽命終點（EOL）之前，預算承擔（assume）一定的工作小時數(shù)。這是有問題的，因為LED的長壽命高度依賴于工作條件–其中許多工作條件不能嚴密控制–從而限制了預測或保證一定工作小時數(shù)的能力。另外，LED沒有被充分特征化，所以它們的性能長期沒有得到很好了解。因此，本發(fā)明的主要目的、特征、優(yōu)點或方面是對本領域的狀態(tài)進行改進和/或解決本領域中的問題、難題或不足。根據(jù)本發(fā)明，提供一種照明系統(tǒng)，從而對于LED和固定裝置的特定組合來說，可以合理地確保工作小時數(shù)。通過設想的功率補償方法學和有效的燈具設計，對于系統(tǒng)的限定壽命可以保證相對恒定的光照水平；即使工作條件改變、在未經(jīng)測試的時間內(nèi)已知的LED性能被證明是不合標準的或以其它方式導致EOL提前并阻礙系統(tǒng)滿足所需的工作小時數(shù)的其它一些情況發(fā)生，情況也還是這樣。本發(fā)明的進一步的目的、特征、優(yōu)點或方面可包括下面中的一個或多個：a.可定制的LED模塊，用于安置在可定制的LED固定裝置中，使得所述固定裝置適用于各種大型應用；b.將所述模塊和所述固定裝置對準以在目標區(qū)域上、在目標區(qū)域處或在目標區(qū)域附近產(chǎn)生定制的復合光束圖案的方法；c.用于確保在預定的時長內(nèi)相對恒定的光輸出的裝置；d.用于提供作為所述定制的復合光束圖案的附加或者作為所述復合光束圖案的一部分的向上照明的裝置；e.適合戶外使用的可靠的燈具設計；以及f.用以調(diào)整不希望的工作條件以便幫助確保LED固定裝置中的LED的長壽命的裝置。參照隨附的說明書和權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它目的、特征、優(yōu)點或各個方面將變得更加明顯。附圖說明將在此說明內(nèi)容中將不時地參考由圖號指示并且概括如下的附圖。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的LED模塊的裝配透視圖。圖1B以分解透視圖示出了圖1A的模塊。圖1C示出了沿圖1A的剖面線A–A截取的圖1A和B的模塊。圖2示出了圖1A–C的LED板的放大的單獨的前視圖。圖3A–E示出了圖1A–C的殼體的多個單獨的視圖。圖4A–C示出了圖1A–C的透鏡的多個放大的單獨的視圖。圖5A–D示出了圖1A–C的遮護件（visor）的多個單獨的視圖。圖5E–I示出了與圖1A–C的LED模塊一起使用的一些可能的遮護件的單獨的透視圖。圖6A示出了用在根據(jù)本發(fā)明的各方面的圖1A–C的LED模塊中的樞轉(zhuǎn)接頭的一種可能的設計的單獨的裝配透視圖。圖6B以分解透視圖示出了圖6A的樞轉(zhuǎn)接頭。圖6C和D示出了圖6A和B的樞轉(zhuǎn)接頭在其工作時可能出現(xiàn)的多個視圖。圖6E示出了用在圖1A–C的LED模塊中的替代的樞轉(zhuǎn)接頭的裝配側(cè)視圖。圖6F和G示出了用在圖1A–C的LED模塊中的再一個替代的樞轉(zhuǎn)接頭的多個視圖。圖6H示出了用在圖1A–C的LED模塊中的再一個替代的樞轉(zhuǎn)接頭的裝配透視圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的將模塊條（modulebar）對準在固定裝置殼體內(nèi)的兩個可能的方法。圖8A–G示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的模塊條的多個單獨的視圖。圖9示出了安裝了多個圖1A–C的模塊的圖8A–G的模塊條的放大的單獨的透視圖。圖10A–C示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的固定裝置殼體（與水平面成30°向下定向）的多個單獨的視圖。圖10D示出了圖10A–C的固定裝置殼體的沿剖面線A–A的且包括根據(jù)本發(fā)明的各方面安裝的一個模塊條（參見圖8）和一個LED模塊（參見圖1–C）的放大視圖。圖11A示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)的照亮道路的方法。圖11B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的一種可能的照亮道路的方法。圖12以流程圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的一種設計復合光束圖案的方法。圖13以流程圖形式示出了一種將示例性固定裝置定向以實現(xiàn)根據(jù)圖12的流程圖設計的復合光束圖案的方法。圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的LED固定裝置的裝配透視圖。圖14B示出了圖14A的LED固定裝置的外部元件的分解透視圖。圖14C示出了圖14A的細節(jié)A的放大視圖。圖14D示出了沿剖面線B–B的圖14C的LED固定裝置，為清晰起見，已省略一些陰影。圖15A示了出根據(jù)本發(fā)明的各方面的示例性照明系統(tǒng)的多個部分。圖15B示出了圖15A的示例性固定裝置和示例性鉸結(jié)（knuckle）的放大的單獨的透視圖。圖15C和D示出了15A的桿的單獨的透視圖，以及沿線A–A的視圖圖15E示出了圖15B的示例性鉸結(jié)的放大的單獨的裝配透視圖。圖15F示出了圖15E的示例性鉸結(jié)的局部分解視圖。圖16以流程圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的操作圖15A–F的示例性照明系統(tǒng)的方法。圖17示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的一種提供向上照明和方向（即，任務）照明應用的方法。圖18A示出了圖8的模塊條的替代方案。圖18B示出了圖9的模塊條和LED模塊的替代方案。具體實施方式為了進一步理解本發(fā)明，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的特定的示例性實施例。在本說明書中將經(jīng)常提及附圖。附圖標記將用于指示附圖中的某些部分。在整個附圖中，相同的附圖標記將用于表示相同的部分。設想了用于合理保證大型戶外LED照明系統(tǒng)在規(guī)定的時間段內(nèi)以相對恒定的光照水平工作的設備、方法和系統(tǒng)。LED提供了許多好處，包括長的工作壽命、符合RoHS和LEED、沒有再次停機、良好的顏色穩(wěn)定性（甚至跨過變暗水平）和高功效，僅舉幾例。話雖如此，但是應當理解的是，本發(fā)明的各方面可以適用于其它照明應用、其它類型的光源等。此外，盡管列出了多種選擇和替代方案，但是不應當被認為是限制或無所不包。應當相信，對本發(fā)明的全面理解最好通過首先理解與設想的方法學一起形成所設想的長期LED照明系統(tǒng)的部件來實現(xiàn)；除非另有說明，余下的說明書如此陳述，但并不是旨在表明具體的組件順序或事件序列。關(guān)于術(shù)語，應理解術(shù)語“燈具”和“固定裝置”在本說明書中互換使用，并意在包含模塊和相關(guān)聯(lián)的外部部件的總和。分組的燈具或固定裝置（通常在相同的升高結(jié)構(gòu)上）被稱為陣列，而術(shù)語“照明系統(tǒng)”指的是燈具或固定裝置、升高結(jié)構(gòu)、用于將燈具或固定裝置附接至升高結(jié)構(gòu)的裝置、功率調(diào)節(jié)部件、控制部件等的總和。術(shù)語“合理保證”在整個說明書中使用并且旨在意味著確保或接近確保條件、事件等，除了在極端的工作條件（例如，遠遠超出額定容量地驅(qū)動LED）、極端的環(huán)境條件（例如，暴風雪）、天災（如地震）等的情況下。術(shù)語“相對恒定的光”在整個說明書中使用并且旨在意味著平均人眼所感知的光為恒定的，無論所述光從流明輸出的角度來看是否是恒定的。最后，術(shù)語“光束輸出圖案”、“光束圖案”、“輸出圖案”、“光圖案”、“光束輸出”和“光輸出圖案”在本說明書中可互換使用，并且旨在定義從源發(fā)出的光的形狀、大小和/或性質(zhì)。在某些情況下，所述源可以包括單個的LED，并且在其它情況下，所述源可以包括容納多個LED和使從其投射的光成形的相關(guān)裝置的單個固定裝置；當并置時，光束通常被相應地稱為“單個的”和“復合的”。A.LED模塊所設想的LED照明系統(tǒng)的核心是許多LED模塊。從圖1A–C中可以看出，模塊10包括被放置在殼體300的一端的電路板200，殼體300被固定到樞轉(zhuǎn)接頭半體101（例如，通過所示的螺釘或以其它方式），以將電路板200封裝。LED模塊10還包括被放置在殼體300的大致相反端中的透鏡400，透鏡400進一步被遮護件500按位置固定，遮護件500可以被通過螺釘（如圖所示）或以其它方式固定到殼體300。圖2更加詳細地示出了電路板200。如圖所示，每個LED模塊10包括單個LED201安裝其上的單個板200；在這個示例中，型號XP–G或XM–L可從Cree,Durham,NC,USA買到（雖然其它類型、型號和品牌的光源是可能的）并被想到。電路板200還包括按鈕接線盒202（也稱為戳式連接器），以幫助快速更換LED，如果其失效的話；在這個示例中，型號1–1954097–1可從TycoElectronics,Berwyn,PA,USA買到（雖然其它型號和類型的連接器是可能的）并被想到。板200還包括切口203和孔204，以確保電路板200被正確定向在模塊10內(nèi)，雖然這不是對本發(fā)明的限制。如果需要的話，板200可以具有安裝其上且串聯(lián)連接的多個LED；這將直接影響給定的功率輸入的功效，以及從其投射的光束輸出圖案，并且是在通過引用并入本文的臨時美國申請序列No.61/539,166中進行了討論。圖3A–E示出了殼體300的多個視圖。殼體300的后表面302適合于接收電路板200并通過穿過孔301、弧形孔口203（aperture）（見圖2）并進入在樞軸半體101中的螺紋盲孔（見圖6A）的螺栓（或類似裝置）將板200固定到位；作為一個替代方案，與通孔一起的螺母和螺栓組合（或類似裝置）可用于代替半體101中的螺紋盲孔。殼體300的前表面306適合于接收穿過孔口303的透鏡400，并允許其通過軌道304進行有限的旋轉(zhuǎn)，以及通過穿過孔口501（見圖5A）并進入孔305的螺紋切削螺釘接收遮護件500。殼體300還包括作為與LED201相關(guān)聯(lián)的接線的線槽的空隙（void）308以及延伸穿過板200的孔204以確保板200的正確定向的支柱307。如所設想的，殼體300被設計為LED模塊10的錨點。例如，如果LED發(fā)生故障，則螺栓可以從孔301移除，將接線切斷，移除有缺陷的板子，抵著表面302放置新的板子200，通過戳式連接器202使接線重新連接，并且將穿過孔301的螺栓通再次固定；這可以迅速發(fā)生，而不妨礙樞轉(zhuǎn)接頭100的精確對準或透鏡400的定向?？蛇x地，如果需要更換透鏡（例如，以實現(xiàn)不同的光束輸出圖案），則可以通過將螺紋切削螺釘從現(xiàn)在的螺紋孔305移除來移除遮護件500，移除舊的透鏡，將新的透鏡400放置在表面306的孔口303中，以及通過穿過孔口501并進入螺紋孔305的螺紋切削螺釘將遮護件重新固定；這可以迅速發(fā)生，而不妨礙LED201或樞轉(zhuǎn)接頭100的對準。圖4A–C示出了透鏡400的多個視圖。至于所述的附圖–其示出了典型的窄光束透鏡–透鏡400包括大致拋物線的外表面401、與LED相鄰的面402和發(fā)光面403。如在本領域中公知的，通過全內(nèi)反射（TIR），從LED201發(fā)出的光進入面402，被準直，并從發(fā)光面403向外投射。透鏡400還包括突片404，以便于（i）確保正確置放在遮護件500（見圖5B的附圖標記506）和殼體300（見附圖標記304）之間，以及（ii）允許易旋轉(zhuǎn)透鏡400（例如，用于現(xiàn)場調(diào)整）。透鏡400的確切設計會根據(jù)應用而有所不同，例如根據(jù)特定的模塊10的定向、板200上的LED201的數(shù)量和布局以及所期望的光束輸出而有所不同。在實踐中，每個LED模塊10可以具有不同的透鏡400，這可能需要殼體300中的孔口303和遮護件500中的孔口505的多種尺寸和形狀。對于圖2中示出的電路板，作為一個示例，圖4A–C中示出的透鏡可能是最合適的。如果多個LED201被安裝到電路板200–如在上述的美國臨時申請序列No.61/539,166–透鏡400的形狀（但不是其功能）以及孔口303和505的形狀可以期望改變。通過將本申請的圖4A–C的透鏡（其大小用于單個LED）與美國臨時申請序列No.61/539,166的圖2的透鏡（大小用于成線性的或“橢圓形”陣列的兩個LED）和圖6的透鏡（大小用于成2X2或“方形”陣列的四個LED）相比較，最好地說明了這種情況。作為另一個示例，可以使用任何數(shù)量的市售透鏡。例如，可從FraenCorporation,Reading,MA,USA購買的任何FCP系列透鏡可以與光成型擴散器（例如，可從Luminit,Torrance,CA,USA購買的任何光成型擴散器）一起使用來接近于期望的光束輸出圖案；然而，在該示例中，遮護件500將可能需要進行修改，以便將擴散片按位置固定。圖5A–D示出了遮護件500的多個視圖。如所設想的，遮護件500包括中心孔口505，從透鏡400發(fā)射的光傳輸通過中心孔口505；所述光被重定向離開反射表面507并朝向目標區(qū)域。遮護件500還包括短邊和長邊（附圖標記分別為504和503），以便對投射至模塊10的任一側(cè)的光提供獨特的隔斷（distinctcutoff）（例如，以便防止在來自一個模塊的光撞上另一個模塊時可能發(fā)生的遮蔽）。為了進一步確保光被精確控制，邊緣503和504以及頂部508具有變黑的肋502；在理想情況下，遮護件500的除了反射表面507的所有表面都被黑化（例如，由黑色聚碳酸酯形成）。如在本技術(shù)領域中眾所周知的，控制不良的光不僅能夠限制以想要的方式照亮目標區(qū)域的有效性，而且還能夠造成眩光。雖然使遮護件500（除了表面507）黑化對于某些應用是足夠的眩光控制，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使是黑化的表面在高入射角時也具有有點高的反射率。肋502有效地捕獲和吸收可能會導致眩光（也被稱為內(nèi)部發(fā)光（internalglow））的任何剩余的光。在實踐中，遮護件500可由黑色聚碳酸酯模制而成或以其它方式形成，然后表面507被金屬化（例如，可在從Mold–Tech,Windsor,Ontario,Canada購買的拋光機MT–11000中使用鋁拋光）?？蛇x地，遮護件500可以由高反射率材料（例如，拋光鋁）形成，并且除了507以外的所有表面被黑化，或遮護件500可以由低成本聚合物形成，被黑化，并且高反射率材料條帶被插入遮護件500以生成表面507。如果可行的話，模塊10的除了反射表面507、透鏡400、以及LED201以外的所有的組件都可以黑化。表面507本身可以被涂布，噴丸，或者以其它方式形成，以根據(jù)應用需要提供鏡面反射、漫反射、發(fā)散反射、或任何其它性質(zhì)的反射。與透鏡400一樣，遮護件500的確切設計可以根據(jù)應用、希望的光束輸出以及模塊10的定向而變化。例如，遮護件可以有兩個長邊（見附圖標記503）或兩個短邊（見附圖標記504）。遮護件500可能比所示的（圖5A中示出的遮護件大約3英寸長）長或短，或者可以是圓的且沒有肋。圖5E–I中示出一些可能的遮護件設計。圖6A–D示出了用在模塊10中的樞轉(zhuǎn)接頭的一種可能的設計。一般情況下，樞轉(zhuǎn)接頭100A包括與LED相鄰的部分101、與固定裝置相鄰的部分102和穩(wěn)定部分103。在實踐中，樞轉(zhuǎn)接頭100A通過螺栓107、墊圈104和105以及螺母106被組裝并固定到模塊條50（也見圖8A–G）。通過擰松螺栓107，LED模塊10可繞沿部分101的圓形部分115的長度延伸的第一軸線（見圖6C中的軸線B）樞轉(zhuǎn)，并且可繞沿螺栓107的長度延伸的第二軸線（見圖6C中的軸線A）樞轉(zhuǎn)；如設想的，繞軸線B樞轉(zhuǎn)確定垂直定向角，而繞軸線A樞轉(zhuǎn)確定水平定向角（見表1），但是這可能會有所不同。螺栓107、墊圈104和105以及螺母106的構(gòu)造確保只需要一只手就可擰緊或松開所述組件，從而釋放另一只手以調(diào)整模塊10；如果模塊10必須在現(xiàn)場重新定向，則這是非常有用的。樞轉(zhuǎn)接頭100A的另一個重要特征是螺栓107；可以看出，螺栓107的側(cè)面加工成平面。這可確保一旦螺栓107插入模塊50的狹槽51中（見圖6C和圖8D、G）并且模塊10移動到它的正確位置并被定向，則將樞轉(zhuǎn)接頭100A擰緊將不會使螺栓107意外地旋轉(zhuǎn)和改變模塊10的精確對準；類似地，與LED相鄰的部分101上的輻板114防止樞轉(zhuǎn)接頭100A在擰緊期間的橫向運動，而該橫向運動也會意外地影響模塊10的精確對準。然而，樞轉(zhuǎn)接頭100A的另一個重要特征是與LED相鄰的部分101的設計；部分101的圓形背面部115確保模塊10可以安裝成右側(cè)在上或上側(cè)在下（這將在后面討論），并且部分101的平坦表面確保用于任何數(shù)量或類型的光源的通用的安裝表面（例如，部分101可以接收更傳統(tǒng)類型光源的插座）。最后，如所設想的，接頭由鋁或一些其它的熱傳導材料形成；這提供了用于模塊10中的LED201的熱沉的益處。當然，樞轉(zhuǎn)接頭的其它設計是可能的，并可以設想樞轉(zhuǎn)接頭的其它設計。例如，圖6E示出了在模塊條50包括突起53時可能更適合的樞轉(zhuǎn)接頭。替代的樞轉(zhuǎn)接頭100B還包括與固定裝置相鄰的部分102和與LED相鄰的部分101；但是，現(xiàn)在通過調(diào)節(jié)兩個螺栓107A和107B（與圖6B的螺栓107相反）來實現(xiàn)模塊10的樞轉(zhuǎn)。再一個替代的樞轉(zhuǎn)接頭l00C示于圖6F和G。在這個替代方案中，也通過螺栓107A和107B實現(xiàn)了模塊10的樞轉(zhuǎn)（類似于樞轉(zhuǎn)接頭100B），但接頭本身是更大的實質(zhì)上的熱沉；如果在每個模塊10中使用多芯片LED或多個LED，則這可能是有益的。再一個替代的樞轉(zhuǎn)接頭100D示于圖6H。在這個替代方案中，模塊10（當安裝在樞轉(zhuǎn)接頭半體101上時）可以沿著替代的模塊條50的通道55移動，直到達到所期望的位置。樞軸半體101然后可繞第一軸線（沿徑向穿過部分102延伸）樞轉(zhuǎn)，同時至少部分地包含在部分102中的槽口內(nèi)，和/或部分102可繞第二軸線（沿縱向穿過部分102延伸）在通道55內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直到達到所希望的定向方向。于是穩(wěn)定部分103可以被固定（例如，通過孔口54中的螺釘107）以便將模塊10沿所需取向按位置固定。如果模塊緊緊地裝在固定裝置殼體中，則樞轉(zhuǎn)接頭100D可能是更可取的–因為在定向/重新定向時沒有必要達到樞轉(zhuǎn)接頭的周圍、下方或后方來固定模塊–或者如果模塊必須安裝或定向到位而不是然后安裝在固定裝置殼體中的模塊條上。與樞轉(zhuǎn)接頭100的精確設計無關(guān)，如果接頭(i)在模塊10和固定裝置殼體之間建立散熱路徑，(ii)允許模塊10的寬范圍的定向角，(iii)允許快速且容易的組裝，以及（iv）設計緊湊以允許將模塊10更有效地裝在固定裝置中，則將是有益的。B.LED固定裝置如所設想的，一定數(shù)量的LED模塊10被定向和安裝在固定裝置中，固定裝置也被定向和安裝（通常在一個桿或其它升高結(jié)構(gòu)上）；模塊的確切數(shù)目和每個模塊的定向位置可根據(jù)應用、固定裝置的大小、復合光束輸出圖案等進行變化。首先討論模塊安裝在固定裝置殼體中的力學，之后描述設計復合光束輸出以適合應用的一種可能的方式以及將固定裝置和其中的模塊定向以實現(xiàn)復合光束輸出的一種可能的方式。每個LED固定裝置被設計為包含一個或多個模塊條50（見圖8A–G），一個或多個LED模塊10固定到每個模塊條50（見圖9）。如所設想且示于圖7的，模塊條可平行于地面（A）或平行于反射器殼體的定向軸線（B）地安裝到反射器殼體中，以確保LED模塊10的高效封裝–雖然模塊條可以以任何方式安裝在反射器殼體中。一般而言，大型的戶外照明固定裝置1000包括某種形式的升高結(jié)構(gòu)80、某種形式的殼體70以及包含在其中的一定數(shù)量的模塊條（不論它們是如何定向）。圖8A–G中示出了模塊條50的示例性設計?？梢钥闯觯K條50被彎曲以與反射器殼體60的示例性設計的內(nèi)部相匹配（見圖10A–D）并且包括孔52和孔口51。如前所述，在實踐中，模塊10可以通過穿過樞轉(zhuǎn)接頭100A和孔口51的螺栓和螺母組合（或類似裝置）固定至模塊條50；然后所述模塊可以沿孔口51的長度移動，直到到達所需的位置。模塊條50可以通過穿過孔52并進入殼體60中互補的螺紋盲孔的螺栓（或類似裝置）固定到反射器殼體60。當然，模塊10可以直接固定在殼體60上，但是這將需要把每個LED模塊10定向到位，這可能是耗時的且假如殼體60已被設計為包含大量高效安裝的模塊則將是困難的。反射器殼體60的示例性設計示于圖10A–D中；如示出的，殼體60從水平方向向下30°（即，30°的豎直定向角）定向，但是這是通過舉例的方式而不是通過限制的方式進行的。殼體60包括線槽61，線槽允許接線從每塊板200離開每個模塊殼體300（通過空腔308）并且離開固定裝置殼體60到達位于遠處的電子器件外殼110（見圖15A中的110A和110B）；理想的情況下，接線從來不暴露至元件，以使設想的固定裝置可靠并適合于戶外用途。殼體60還包括用于將殼體60固定至桿或其它升高結(jié)構(gòu)80的螺紋盲孔62（或類似的特征）；在這個示例中，是通過與通過引用并入本文中的美國專利申請序列No.12/910,443中描述的相似的一個可調(diào)節(jié)的支架（見圖15A–F）。如所述的，每個LED固定裝置的精確設計會有所不同，這取決于許多因素。然而，與固定裝置的設計、應用的性質(zhì)或其它這樣的因素無關(guān)，建立固定裝置以適合應用需求的示例性方法是相同的，這種方法示于圖12中。馬上將在大型的戶外照明系統(tǒng)（特別是橋梁照明系統(tǒng)）的上下文中討論示例性方法2000；但是，可以被理解的是，方法2000可以被應用到其它應用，并且下面的內(nèi)容僅是實踐本發(fā)明的各個方面的一種方式。示例性方法2000通過確定照明應用的需求（見附圖標記2001）開始。對于橋梁照明應用，一些可能的需求可能包括以下內(nèi)容，但并不限于這些內(nèi)容。1.目標區(qū)域的大小和形狀a.雖然跨越橋梁的道路是最重要的，但是目標區(qū)域可能還包括與道路相鄰的區(qū)域（如人行道）和/或道路上方的限定空間（例如，為審美目的而照亮的結(jié)構(gòu)特征件）。2.光照水平a.目標區(qū)域可以具有指定的最小照度（例如，以水平和/或垂直尺燭光測量）、指定的照明均勻性（例如，最大照度與最小照度的比率，平均亮度與最小亮度的比率）等。b.通過引用并入本文的飛利浦照明公司照明手冊（PhilipsLightingCompanyLightingHandbook）詳細解釋了光的性質(zhì)以及如何表征和測量光；假設了本領域普通技術(shù)人員熟悉這些概念，并且因此在本文中不討論基本的光測量原理。3.特殊需求a.如前所述，特別具有挑戰(zhàn)性的橋梁照明應用是其中道路包括多條車道的橋梁照明應用，其中多條車道中的至少一些在相反的方向上延伸。因此，設計者必須考慮的不僅是針對道路照明的照明需求，而且也必須考慮眩光和司機所經(jīng)歷的其它照明條件。b.通過引用并入本文的上述的飛利浦照明公司照明手冊的第13章討論了道路照明的許多細節(jié)。c.通過引用并入本文的美國專利申請序列No.12/887,595討論了具有相反的車道的獨特的照明應用需求以及用于解決這些需求的裝置和方法。知道了照明應用的需求，就可以確定限制因素（見附圖標記2002）。關(guān)于方法2000和3000（見圖13）中的許多步驟，對于步驟2002很少有明確的答案；相反，更多的想要的答案取決于設計人員的能力、應用的性質(zhì)、預算等。假設（僅供說明目的）應用需要照明固定裝置固定到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)特征件上并且為了美學的目的，客戶已選擇了特定的大小和風格的固定裝置殼體。顯然，設計師、客戶或管理主體（例如，IESNA）的任何偏愛將對項目施加一些限制，但在本示例中，主要的限制因素是固定裝置的安裝高度（因為升高結(jié)構(gòu)受預先存在的的結(jié)構(gòu)特征件的限制）、照明系統(tǒng)的重量（所以不要超過預先存在的結(jié)構(gòu)特征件的負載能力）、以及固定裝置的數(shù)量（因為限定了固定裝置殼體的大小，所以用于安裝固定裝置的空間被限制，并且照明系統(tǒng)的整體重量被限制）。知道了應用的需求，設計者就可以設計復合光束（見附圖標記2003）。為了展示根據(jù)步驟2003和2004的本發(fā)明的各方面，與現(xiàn)有技術(shù)的照明進行比較是必要的。傳統(tǒng)的道路燈具被懸于道路上方（例如，通過L形桿）并且將光向下投射；因為光被向下投射，所以燈具必須被安裝在一定高度以上，所以一般的駕駛員不能夠直接觀察到光源（即，經(jīng)受眩光）。然而，因為本應用具有沿相反方向延伸的車道，并且需要使用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)特征件，所以傳統(tǒng)的道路燈具不適合于該應用?？梢岳斫?，如果使用傳統(tǒng)的道路固定裝置，則多個桿可能會在道路20上方沿多個方向突出現(xiàn)有支撐件80的頂部以提供足夠的照明，并且因此將不具有成本效益或者根據(jù)步驟2002的限制結(jié)構(gòu)上不合理。因此，為了說明本發(fā)明的各個方面，比較合適的是與體育照明型固定裝置作一個對比。圖11A示出了目標區(qū)域20（在這個示例中，是橋梁上的道路），因為它可能會呈現(xiàn)被傳統(tǒng)的體育照明固定裝置陣列900照亮。從圖11A可以看出，每個陣列900從現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)特征件懸掛在橋梁上，并且每個陣列照亮交通流的一個方向（據(jù)推測滿足步驟2002的所有主要限制因素）。如在本領域眾所周知的，傳統(tǒng)的體育照明固定裝置被設計為單一的高功率光源（例如，1000瓦的金屬鹵化物燈），這是必要的，所以每個方向上的車道的整個寬度可以被充分照亮。圖11A示出了在相對緊湊的空間中以縮短的安裝高度（例如，比傳統(tǒng)的體育照明應用短數(shù)十英尺）使用傳統(tǒng)體育燈的兩個問題。由于傳統(tǒng)的燈具900使用單一的高功率光源，所以高強度的區(qū)域2（也被稱為“熱點”）發(fā)生在支撐結(jié)構(gòu)80正下方并且泄漏光區(qū)域1照射道路20以外的區(qū)域；這兩種效果都是不希望的且浪費了光。利用本發(fā)明的方面的大型戶外照明固定裝置1000解決了這些不足之處，至少部分地解決了這些不足之處，因為從多個精確控制的光源發(fā)射的光可以被用來建立滿足照明應用的需求而不浪費光的復合光束（見圖11B）。往回看方法2000的步驟2003，圖11B中的復合光束可以根據(jù)下述內(nèi)容開發(fā)，但不局限于這樣的內(nèi)容。1.從步驟2001考慮到所需的光照水平、均勻性和/或其它特征，可以開發(fā)最初的復合光束圖案。2.從步驟2002考慮到限制因素，可以確定固定裝置的安裝位置和數(shù)量并且識別出潛在的熱點。3.具有了來自步驟1和2的信息并且知道了平方反比定律（InverseSquareLaw）的原理，復合光束可以分解成離確定的安裝位置最遠投射的窄光束和離確定的安裝位置最近投射的寬光束。a.假設了照明設計領域的普通技術(shù)人員熟悉平方反比定律，并且因此在本文中不討論這種數(shù)學方程式/關(guān)系。b.術(shù)語“窄光束”和“寬光束”通常用來描述光束圖案的形狀/大小，并在本領域中被廣泛使用。c.組成復合光束圖案的每個單獨的光束圖案可能會需要與相鄰的光束圖案疊置以保證滿足每個步驟2001的均一性、指定的光照水平或其它方面的考慮。示例性方法是使每個光束圖案在它的光束角的80％處重疊，其中光束角定義了在50％的最大發(fā)光強度處光束圖案的形狀/大小。一旦開發(fā)出合適的復合光束圖案并且所述復合圖案包括許多合適的單獨的光束圖案，根據(jù)方法2000的步驟2004，每個單獨的光束圖案可被分配給所述固定裝置（見上述步驟2）。同樣，對于步驟2004也沒有一個正確的判定；而是，更可取的判定取決于多種因素。作為示例，在所述固定裝置的高度，出于美觀的考慮，可能有益的是，對每個固定裝置分配相同數(shù)量的單獨光束圖案（例如，以確保每個固定裝置包含相同數(shù)量的模塊），或根據(jù)特定的布局分配單獨的光束圖案（例如，以確保每個固定裝置以相同的角度定向，而不管安裝在每個固定裝置內(nèi)的模塊的定向角）。作為示例，在所述模塊高度，兩個單獨的光束圖案可以分配給兩個模塊，其中每個模塊在其中包含單一LED，或者兩個單獨的光束圖案可以被分配給單一模塊，其中單一模塊在其中含有多個LED。最終，步驟2004的復雜性將由所述固定裝置可以被定制的程度決定。通過例如選擇（固定裝置、模塊和模塊條的，如果需要的話）定向角、光傳播元件（例如，透鏡400的尺寸和設計）、光阻擋元件（例如，遮護件500的尺寸和設計）以及光重新定向元件（例如，反射表面507的尺寸和設計），可以對定制進行調(diào)整。然而，值得注意的是，根據(jù)在步驟2002中確定的限制因素，步驟2004可以在步驟2003之前完成（即，首先決定固定裝置的細節(jié)，之后根據(jù)步驟2001和2002建立并檢查所得的復合光束）。一旦每個單獨的光束圖案已被根據(jù)偏好、限制或以其它方式分配給固定裝置，則每個固定裝置可以根據(jù)圖13中的方法3000適當?shù)貥?gòu)建和定向。第一步是確定固定裝置的需求（見附圖標記3001）；如前所述，整個LED照明系統(tǒng)是高度可定制的，所以很可能系統(tǒng)中的每個固定裝置都具有獨特的需求。對于上述橋梁照明應用，一些可能的固定裝置需求可能包括以下內(nèi)容，但不局限于這樣的內(nèi)容。1.固定裝置殼體60的定向角2.固定裝置的色彩和光潔度3.特殊安裝注意事項4.殼體60內(nèi)的模塊條50的數(shù)量、安置和取向a.模塊條50的確切數(shù)目與殼體60必須包含的模塊10的數(shù)量直接相關(guān)，這與多少單獨的光束圖案與特定的固定裝置相關(guān)聯(lián)直接相關(guān)。如果需要的話，復合光束可以細分成許多單獨的光束圖案，使得每個模塊10都與單獨的光束圖案相關(guān)聯(lián)，盡管假設從單一的模塊10發(fā)射的輸出圖案相當小–特別是相對于目標區(qū)域20–這多少有些不切實際。5.模塊10在殼體60內(nèi)的安置和定向a.每個模塊的精確定向例如將取決于固定裝置殼體60的安裝高度、殼體60的定向角、模塊條50相對于殼體60的定向角的取向以及單獨的光束圖案相對于殼體60的位置。一旦根據(jù)方法3000的步驟3001確定了固定裝置的需求，就可以根據(jù)步驟3002將固定裝置殼體本身定向（也見圖10A）；再次，在上述美國專利申請序列No.12/887,595中討論了將固定裝置殼體定向以滿足其中具有多個相反車道的道路照明的一些方法。一旦根據(jù)方法3000的步驟3002定向了固定裝置殼體60，就可以根據(jù)步驟3003構(gòu)建第一模塊條/LED模塊組件（也見圖9）。每個已分配模塊10將具有特定的光學元件組合（例如，遮護件500的大小和形狀以及透鏡400的類型），并被分配模塊條50上的特定位置；這與在通過引用并入本文的美國專利No.7874055中討論的組裝定制的反射器所采取的做法不同。一旦LED模塊10安裝在模塊條50上，就可根據(jù)方法3000的步驟3004對每個LED模塊定向。如前所述，將單獨的光束圖案分配給每個LED模塊可能是不切實際的；更可能的是，復合光束會被分解成足夠的單獨的光束，其中一排或多排LED模塊（見圖9）與單獨的光束圖案相關(guān)聯(lián)（盡管這可能不同）。知道了固定裝置殼體60相對于復合光束圖案（即，相對于目標區(qū)域）的定向角度和位置，知道了模塊條50在殼體60內(nèi)的取向和位置，知道了在復合光束內(nèi)的單獨的光束的位置，并且知道了哪些模塊10被分配給哪些單獨的光束，可以確定安裝在桿50上的每個模塊10的精確定向；表1示出了一個示例。可以看出，每個模塊都與特定的模塊條相關(guān)聯(lián)，在所述模塊條上具有特定的位置，具有特定的垂直定向角度和水平定向角度，具有特定的LED數(shù)目和型號，并具有特定的透鏡類型（例如，“橢圓形V”的意思是具有沿垂直方向的細長軸線的橢圓形透鏡–作為適合于與安裝在單塊電路板上的多個LED一起使用的橢圓形透鏡的一個示例，見上述的臨時美國申請序列No.61/539,166）。值得注意的是，為了簡潔起見，每個模塊的附加選項（例如，具體大小、形狀和遮護件的隔斷角（cutoffangle））已被省略，并且表1只是為了說明與建立所設想的LED固定裝置相關(guān)的一些因素。表1從表1中的示例可以看出，每個模塊10可能需要繞圖6C中所示的一個或兩個軸線樞轉(zhuǎn)。另外，模塊可能需要它的遮護件和/或透鏡旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生所需的效果。如前所述，透鏡400的突片404安放在遮護件500的凹槽506中，這允許人員將遮護件和透鏡一起沿殼體300的軌道304樞轉(zhuǎn)指定的量；在這個示例中，孔口501限定的圓弧為大約60°（其完整的旋轉(zhuǎn)可能需要從孔305除去一個或多個螺栓），但是通過安放在單獨的凹槽506中透鏡本身可以旋轉(zhuǎn)90°（這對于定向橢圓形透鏡是非常有用的）。已經(jīng)討論了將模塊10定向的力學，但為了以快速和可重復的方式這樣做，如果與單獨的光束圖案相關(guān)的所有模塊都被與公共基準對準–對于組裝者而言可輕易看到–同時被固定至模塊條50（但在模塊條50被安裝在固定裝置殼體60之前），則將是有益的。通過引用并入本文的美國專利申請序列No.12/534,335討論了將多個對象定向至公共基準的方法，但其它的方法是可能的和可設想的。在實踐中，每個單獨的模塊都可以具有安裝在其上的激光器，并且模塊樞轉(zhuǎn)直到從安裝的激光器投射的光束與投射到墻壁或地板上的目標點的位置相匹配。這種相同的方法可以應用到模塊條上，因為激光器可以被安裝到所述條上并且被定向至基準點，并且一旦所述條被定向，則安裝至所述模塊條的每個LED模塊就被認為是準確的。用同樣的方法也能保證固定裝置殼體的定向。當然，不需要使用激光器；可以使用傳感器/接收器設置。存在LED模塊10可以被精確地定向的多種方法，并且盡管可能在安裝在固定裝置殼體60中之前將LED定向是最容易的方法，但是它不偏離將模塊定向到位的本發(fā)明的各個方面。一旦將模塊條/LED模塊組件完全建立并定向，就可以根據(jù)方法3000的步驟3005將它安裝在固定裝置殼體60中。理想的情況下，一旦固定到殼體60的內(nèi)部，就不需要對組件進行額外地定向或修改。對于給定的固定裝置中的所有模塊根據(jù)步驟3006重復該過程，之后根據(jù)步驟3007將外部組件（見圖14B）固定以形成示例性固定裝置5000。一般情況下，步驟3007根據(jù)下面的內(nèi)容（見圖14A–D）進行，但并不限于這樣的內(nèi)容。1.將墊圈45放置在殼體60的開口中互補的凹槽中。a.墊圈45對于確保固定裝置5000適用于戶外使用以及確保沒有單獨密封的模塊10的完整性是必要的。b.固定裝置殼體60和透鏡框40的獨特設計（見圖14D）保護墊圈45免于陽光直射（例如，如果在戶外使用）和從光源（例如，LED201）發(fā)出的光，否則這可能使墊圈45過早地退化。c.如果需要的話，固定裝置5000還可以包括一個通風器（例如，可從W.L.Gore&Associates,Inc.,Newark,D購買的任何型號的防護通風器），以幫助維持固定裝置5000內(nèi)適當?shù)膬?nèi)部壓力（例如，在環(huán)境變化的情況下）。這樣的通風器在本技術(shù)領域是眾所周知的。2.外部透鏡30被定位在殼體60的開口上。a.如所設想的那樣，外部透鏡30包括防反射涂層–就如通常在光學元件領域中使用的那樣–以將內(nèi)部反射從8％減少至約2％。3.透鏡框40定位在透鏡30上。4.螺釘41穿過透鏡框40的突片43擰入殼體60以將外部透鏡30壓緊在透鏡框40和殼體60之間。5.外部遮護件90被定位在透鏡框40的互補凹槽中。a.在所討論的橋梁照明應用中，每個固定裝置5000對準交通流，并且包含在其中的每個模塊10精確定向使得外部遮護件90不是設計為提供獨特的隔斷（如設計的，遮護件90向下傾斜約20°，盡管這可以有所不同）；而是遮護件90被設計為減少內(nèi)部發(fā)光（即，降低可感知的光源亮度）和減少加載在固定裝置5000上的風的影響。然而，由于純粹審美的原因，外部遮護件90可以被設計為提供獨特的隔斷，或以其它方式設計。6.螺釘42旋入透鏡框40的突片44，以固定外部遮護件90。C.LED照明系統(tǒng)圖15A–F示出了被設計為滿足如前面所述的橋梁照明應用的示例性LED照明系統(tǒng)的各部分。根據(jù)本發(fā)明的各方面，多個示例性固定裝置5000（為清楚起見，只示出一個）被通過支架（見圖15B、E–F）固定到示例性桿81（見圖15C），并且對準交通流以在目標區(qū)域20產(chǎn)生示例性的復合光束輸出圖案21（為清楚起見，只示出光輸出圖案的一部分）。如設想的，每個固定裝置5000需要一個或多個驅(qū)動器111來為多個LED201提供電力；在這個示例中，每個固定裝置需要每個額定功率為150瓦的三個驅(qū)動器來使約80個、每個LED在0.7和1.4安培之間的XP–GCreeLED（例如，可從ThomasResearchProducts,Huntley,Illinois,USA購買的型號TRC–150S140DT）工作，但是這根據(jù)應用可以有所不同。外殼110B容納用于固定裝置5000的驅(qū)動器111，而類似的外殼110A容納控制器112和對于遵循安全要求很有必要的設備113；在這個示例中，設備113包括主斷開開關(guān)、接線盒、保險絲盒和電涌抑制器，但是這根據(jù)應用可以有所不同。如果需要的話，外殼110A和110B可以安裝在桿80的內(nèi)部或道路20下面，例如，用于美觀的目的，或以其它方式安裝。外殼110A和和110B的確切內(nèi)容物將根據(jù)應用需求變化。例如，有益的是，控制器112能夠使燈變暗，并響應于一些命令把燈打開和關(guān)掉。所述命令可能在現(xiàn)場比較方便（例如，通過上述的主開關(guān)斷開）或被從遠程位置接收（例如，從如在通過引用并入本文的美國專利No.7778635中所述的控制中心接收）。如果希望是后者，則必須考慮將在多個桿上的多個固定裝置5000聯(lián)網(wǎng)的裝置。有線網(wǎng)絡可以利用電力線通信以連接每個桿位，并把整個系統(tǒng)放置成與遠程控制中心通信。另外，如果希望是無線網(wǎng)絡（例如，基于ZigBee平臺），則控制器112可包括進行相應操作的功能；LED照明系統(tǒng)的無線控制的示例在通過引用并入本文的美國專利申請序列No.12/604,572中進行了討論。雖然如果在示例性照明系統(tǒng)中的多個裝置5000通過無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡連接并且其中的控制器112能夠與位于遠處的控制中心進行通信并執(zhí)行方法4000（見圖16），則是有益的，但是在最低限度，控制器112應能控制對裝置5000的供電以及保持運行時間的軌跡；后者對于確保系統(tǒng)的長壽命和光輸出的方法學是必要的。圖15B、E–F中示出了支架的示例性設計，其功能類似于在通過引用并入本文的上述美國專利申請序列No.12/910,443和美國專利申請序列No.11/333,996中描述的功能。當然，支架的其它設計是可能的和可設想的。一般來說，支架600包括鉸結(jié)板610、鉸結(jié)半體620和鉸結(jié)半體630（見圖15E）。支架600的目的是將固定裝置5000以下述方式固定至桿81：（i）允許固定裝置5000相對桿81樞轉(zhuǎn)以及（ii）允許接線從固定裝置5000延伸至81桿的內(nèi)部而不將所述接線暴露至元件（例如，使照明系統(tǒng)適合于戶外使用）。如設想的，每個桿81包括一個或多個支柱83（見圖15C），每個支柱83通常是中空的，并且包括用以從固定裝置5000接收接線的中心孔口84和設計成接收帶肋頸螺栓86（或類似裝置）的孔口85。在這個示例中，每個支柱83包括四個孔口85以適應板610的任何定向，盡管在實踐中對于任何板610來說只使用兩個螺栓86。在實踐中，螺栓86延伸穿過部分611中的月牙狀孔口并接合螺母618（見前面提到的美國專利申請序列No.11/333,996）。桿81還包括帶有相關(guān)聯(lián)的蓋82以允許進入桿81的內(nèi)部–其通常是中空的–的手孔，以便進行必要的連接來完成驅(qū)動器111和LED201之間的回路（例如，將線束連接）。應當指出，桿81的確切設計可以根據(jù)應用的需要而有所不同。例如，作為伸出桿81的側(cè)部（即，向交通流前面伸出）的支柱83的替代，桿81可以包括在桿81的頂部的更傳統(tǒng)的橫臂。作為另一個示例，作為使用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)特征件的替代，可以設計和安裝定制桿。圖15F示出了支架600的更多細節(jié)?？梢钥闯?，鉸結(jié)半體630一般包括多個具有相關(guān)聯(lián)的墊圈637的螺釘以將部分631固定至固定裝置5000（例如，通過擰入孔62）。在實踐中，護環(huán)636接收來自固定裝置5000的接線且接線的路徑穿過部分631的主體并進入部分621的本體，在此處它終止于連接器626。當部分621和611進行操作連接時（即，當螺栓和墊圈628接合內(nèi)螺紋六角螺母614時），連接器626（其被用螺釘625固定至部分621）與連接器613配合。在這個示例中，護環(huán)636包括用于12根導線的空間（每個驅(qū)動器兩根導線加上六根額外的用于輔助裝置如光電池（稍后討論）的導線）；可以理解的是，護環(huán)636以及連接器626和613可以被設計成適應任何數(shù)量的導線。除了保持導線的軌跡，護環(huán)636–與構(gòu)件635一起–用于將部分631與固定裝置5000密封。類似構(gòu)件（見附圖標記612、615、617、622和623）確保了支架600的各部分彼此抵靠密封，以及板610抵靠支柱83密封，而不損壞接線或?qū)⑺鼋泳€暴露至元件；所述密封構(gòu)件可能由如在許多O型圈中發(fā)現(xiàn)的典型的聚合物材料（例如，）制成–或由可適合于應用的一些其它材料形成–并且，如果合適的話，可以對其刷涂（paint）、栽放（pot）或以其它方式固定到位（具體見附圖標記615，其中在安裝支架600之后很少有原因使其是可移除的）。支架600的另一個重要特征是它提供了連續(xù)的接地路徑，使得特別是在戶外應用中，電荷（例如，來自雷擊的電荷）可以消散到地表中，這通過接地彈簧616、624和634來確保。當然，這假定固定裝置5000、支架600以及桿81全是導電的，但是這不是對本發(fā)明的限制。為了便于固定裝置5000相對于桿81的定向，固定裝置5000可繞沿螺栓633的長度延伸的軸線樞轉(zhuǎn)。如美國專利申請序列No.12/910,443中所討論的，當實現(xiàn)了所希望的取向時，螺栓633和相關(guān)聯(lián)的墊圈和螺母627可被擰緊，以便將負荷通過摩擦環(huán)632引導。同樣，固定裝置5000可以繞沿帶肋的頸螺栓86的軸線延伸的第二軸線樞轉(zhuǎn)。如美國專利申請序列No.11/333,996中所討論的，當實現(xiàn)了所希望的取向時，螺栓86和相關(guān)的螺母618可以被擰緊。D.長期運行如前所述，對于大型戶外照明系統(tǒng)，如圖15A–F所示和這里討論的大型戶外照明系統(tǒng)，以傳統(tǒng)方式對系統(tǒng)進行維護不是簡單地不實際的。關(guān)閉車道以更換故障LED需要很高的成本，但按照傳統(tǒng)做法超安全標準設計該系統(tǒng)（例如，提供比需要的多很多的光，使得當一些LED總是故障時，系統(tǒng)仍然會產(chǎn)生充足的光）也需要很高的成本。即使是超安全標準設計照明系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法也不能確保LED照明系統(tǒng)的長壽命，因為LED本身還沒有得到充分的測試且它們的在很長一段時間內(nèi)的性能最多是推理出的。話雖這么說，但仍然需要使大型戶外LED照明系統(tǒng)長期運行并且和當前可從LED得到的數(shù)據(jù)是非常有用的。在圖16中示出并且當前討論了示例性方法4000，該方法建立在LED的現(xiàn)成可用的數(shù)據(jù)上以合理保證所述LED在規(guī)定的工作時間內(nèi)的長壽命，并在所述工作時間期間提供相對恒定的光。制造商通常會提供LED的多種數(shù)據(jù)；最感興趣的是預測的每上述LM–80標準的壽命（EOL）數(shù)據(jù)（也被稱為在通過IESNA已確定EOL到光輸出為初始的70％時的點時的L70數(shù)據(jù)）、功耗數(shù)據(jù)（例如，基于輸入電流的每個LED的功率）以及熱阻數(shù)據(jù)。第一步（見附圖標記4001）是熱表征該固定裝置，以便了解特定的固定裝置和LED的組合將如何影響LED的壽命；在本質(zhì)上，以便確定作為特定的LED的熱沉的特定固定裝置設計是如何起作用的。在實踐中，軟件包（例如，可從QfinsoftTechnology,Inc.,Rossland,BritishColumbia,Canada購買的Qfin4.0）被用來分析固定裝置5000的熱特性，所得結(jié)果與所提供的在固定裝置5000中使用的XP–GCreeLED的功耗數(shù)據(jù)相結(jié)合，并且獲得正向電流（If）、LED功率（WL）、固定裝置功率（Wf）和LED殼體溫度（Ta）之間的關(guān)系。了解了這種關(guān)系，并知曉了LED的熱阻數(shù)據(jù)，可以獲得使LED結(jié)溫（Tj）與If相關(guān)的公式以及使Ta與If相關(guān)的公式。下一個步驟（見附圖標記4002）是將光源光度地表征，以便了解特定的LED的光輸出如何受電流和溫度的影響。在實踐中，XP–GCreeLED在各種條件下進行測試，以便開發(fā)將Tj和If的組合與光通量（Φ）互相關(guān)聯(lián)的陣列；標準光度測試程序在本領域是眾所周知的（例如見IESNA標準LM–79），因此在本文中不進一步討論。從步驟4001和4002獲得信息對于幫助確定方法4000的每一步驟4003的限制因素是必要的。類似于方法2000的步驟2002，確定限制因素需要對應用有一些了解。例如，了解應用的照明需求決定了，至少部分地決定了使用什么型號的LED及使用的數(shù)量。知道了LED的型號、LED的數(shù)量以及任何其它特定應用的功率需求（例如UL列名的要求）決定了，至少部分地決定了LED驅(qū)動器的型號和數(shù)量。最后，知道了每個LED驅(qū)動器的性能和每個LED的性能決定了，至少部分地決定了每個LED的最大正向電流（IFM）。IFM被定義為在固定裝置5000中的每個XP–GCreeLED在預定工作時期所需結(jié)尾的希望的電流（這可以根據(jù)應用而變化）。然而，本發(fā)明的一個重要方面是有些違反直覺的；LED驅(qū)動器的型號和數(shù)量也必須被選擇，使得在固定裝置5000中的每個XP–GCreeLED可能超過IFM，如果有必要的話；這允許在糾正不利的工作條件時很大的靈活性，這些不利工作條件中的一些已經(jīng)討論過了。一般來說，希望對于就瓦數(shù)、電流等而言的預定負載嚴密匹配驅(qū)動器。如果驅(qū)動器和負載不匹配，則驅(qū)動器效率較低；這個概念在本領域是眾所周知的。于是，在本發(fā)明中故意使驅(qū)動器和負載不匹配是有悖常理的；但是，它允許方法4000（以及作為一個整體的本發(fā)明）的靈活性，以合理保證可以達到預定的工作小時數(shù)。在這種方式下，LED系統(tǒng)整體上花費的成本比傳統(tǒng)系統(tǒng)花費的高，但與如果系統(tǒng)將過早達到EOL變得很明顯而將接近EOL的所有驅(qū)動器進行更換的成本相比，該LED系統(tǒng)將花費較少的成本。在實踐中，選擇的驅(qū)動器是這樣的驅(qū)動器：驅(qū)動器（i）可調(diào)光，（ii）能夠使LED在IFM下運行，（iii）能夠使LED在IFM以上運行，及（iv）能夠使LED遠低于IFM（IL）運行，其中IL不低于上面在（iii）中所述電流的50％（例如，以限制驅(qū)動器的低效率）。因為已知的是，當通過減少占空比實現(xiàn)調(diào)光時驅(qū)動器效率受到損害，所以如果所選擇的驅(qū)動器能夠線性調(diào)光（即，在100％占空比時調(diào)光）是有益的，但這不是對本發(fā)明的限制。知道了IL，人們就可以基于在步驟4002中獲得的矩陣確定相應的光輸出（ΦL）；再次，LED的品牌（make）和型號是明確的。使用IL作為下光輸出閾值，考慮到在進行補償之前的限定光衰，可以確定上光照水平閾值（ΦH）。在理想的情況下，光輸出是恒定的；如果允許光輸出降低到對于應用來說光線不足的點，則對確保LED照明系統(tǒng)的長壽命沒有什么好處。話雖這么說，但是保持真正恒定的光是不切實際的；不過，人眼不適于察覺光照水平的微小變化，因此相對恒定的光輸出是允許的。在實踐中，采用2％的光衰計算ΦH，但是這不是對本發(fā)明的限制。一旦所有的限制因素被識別出，可以執(zhí)行確保長壽命和在LED照明系統(tǒng)中相對恒定的光的補償方法（見步驟4004）。從概念上講，LED照明系統(tǒng)的操作使得每個LED遇到相同的電流，并且系統(tǒng)產(chǎn)生整體的初始光輸出。隨著時間的推移，光輸出將減少。當光輸出已經(jīng)降低特定的量時，將在特定時長內(nèi)通過對LED增加特定量的電流來作出補償。當達到特定的時長時，在另一個特定的時長內(nèi)進行另一特定量的電流補償，依此類推，直到系統(tǒng)的累計工作時間達到預定的工作小時數(shù)。往回參考方法4000，并且使用ΦH和IFM作為約束條件，針對If和TJ將在步驟4001中獲得的公式求解。If和TJ可以回代到在步驟4001中獲得的Ta方程中，并且使用由美國能源部/環(huán)保署（U.S.DepartmentofEnergy/EnvironmentalProtectionAgency）建立的能源之星（ENERGYSTAR）指數(shù)方程以填充數(shù)據(jù)之間的空隙來畫出Ta方程與由制造商提供的LED的具體品牌和型號（在這個示例中，從Cree購買的型號XP–G）的L70數(shù)據(jù)的曲線，但可以用其它外推方法。繪制的方程在本質(zhì)上產(chǎn)生具體的LED的殼體溫度（Ta）的新的L70曲線–其中x軸是If且y軸是小時。在這一點上，人們可以使用本領域中公知的方法分析新的L70曲線來確定時長，直到光輸出在98％（即，2％的損失率）。因此，提供給固定裝置5000中的每個XP–GLED的電流在從新L70曲線確定的時長上被設定在所計算出的If。一旦已經(jīng)過去了規(guī)定的時長，這個過程（使用ΦH和IFM作為約束條件開始）再次開始。重復步驟4004，直到每個時間范圍的總和等于或超過了預定的工作小時數(shù)（或出現(xiàn)一些其它所需的條件）。如所設計的，每個步驟4004中的補償是相對于階段做出的（即，光相對于光輸出在外推的時間范圍的開始時的情況衰減2％）；然而，這不過是實施本發(fā)明的一種方式。例如，方法4000可以改變，所以測量相對于系統(tǒng)的初始光輸出的光衰。作為另一個示例，作為百分比的替代，可以基于特定的流明數(shù)來獲得ΦH。如設想的，方法4000適合于–對于固定裝置和光源的特定組合–合理保證光源的長壽命，同時提供相對恒定的光。可以理解，不同類型的光源（例如，低功率的金屬鹵化物燈）和不同配置的固定裝置可以被使用而不會偏離本發(fā)明的各個方面。此外，開發(fā)方法4000以便對于其中執(zhí)行定期維護或現(xiàn)場維護物理存在不太實際的特別具有挑戰(zhàn)性的照明應用而合理地確保長壽命和相對恒定的光；但是，這是通過舉例，而不是通過限制來進行的。例如，可能的是，方法4000可以根據(jù)實際的光線或溫度測量來更新；這些可以通過安裝在固定裝置5000內(nèi)部且與控制器112連通的光電池或熱電偶，或通過現(xiàn)場人員（例如，利用測光計和筆記本電腦或能夠?qū)⒅噶罡嬷刂破?12的其它設備），或甚至通過進行光測量、將所述測量結(jié)果傳達到位于遠程的控制中心并且控制中心將變化傳達給控制器112的現(xiàn)場人員來進行。Ⅴ.選擇和替代本發(fā)明可以采取許多形式和實施例。上述實施例只是其中幾個。為了給出某種意義上的選項和替代方案，下面給出幾個示例。已在本文描述了多種方法和裝置以及多種替代方案。值得注意的是，這些都不是意在限制。例如，作為LED的替代，可以使用低瓦數(shù)的傳統(tǒng)光源（例如，金屬鹵化物燈）。作為另一個示例，作為橋梁或道路的替代，照明應用可以包括體育領域。作為又一個示例，螺栓和螺紋盲孔可以用夾持型機構(gòu)來替代。同樣，本文中描述的許多連接裝置（例如，螺栓、螺釘?shù)龋┮部梢杂靡恍┢渌问降倪B接件（例如，焊接、膠粘）來替代。作為另一個示例，固定裝置5000的設計可不同于所示出的。作為螺栓固定到具有臺階截面的殼體60中的模塊條50的替代，板50A可以放置在基本上實心的殼體中；這樣的示例示于圖18A和B。在這種替代方案中，熱沉更可觀，但每個模塊的定向角度是預定的（從而限制了任何現(xiàn)場的可調(diào)節(jié)性）。作為另一個示例，在固定裝置5000中的一定數(shù)目的模塊10可以以相反的方式安裝到其它模塊（例如，使得在圖6D中的頂視圖變成底視圖），以便提供向上照明；這個構(gòu)思總體上示于圖17中。可以看出，大型戶外照明固定裝置1000被固定到升高結(jié)構(gòu)80。固定裝置1000中的大多數(shù)模塊定向成通過光束B1直接照射目標區(qū)域20；然而，一定數(shù)量的模塊上下顛倒地安裝，以便通過光束B2向上投射光；光束B2由于固定裝置1000的外部遮護件仍具有一些隔斷。所設想的大范圍的定向角度的模塊確保復合光束適合于廣泛的應用；在本示例中，殼體22沒有被直接照射（這可能是不希望的），而是兩個目標區(qū)域20和目標區(qū)域20上方的空間被充分照亮。