CN101629693A - 具有多个复焦点光栅的光分布板材 - Google Patents
具有多个复焦点光栅的光分布板材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101629693A CN101629693A CN200910147623A CN200910147623A CN101629693A CN 101629693 A CN101629693 A CN 101629693A CN 200910147623 A CN200910147623 A CN 200910147623A CN 200910147623 A CN200910147623 A CN 200910147623A CN 101629693 A CN101629693 A CN 101629693A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sheet material
- grating
- multiple focus
- face
- light fixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 188
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 88
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 41
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 25
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 230000001795 light effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 3
- 241000251184 Rajiformes Species 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1866—Transmission gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials
Abstract
一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，用于灯具照明面罩体，其在一个或一个以上透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅。藉此结构，达到光线均匀分布避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，使除了灯具下方有光线外灯具四周光线完全被遮蔽，达到完全无光污染的效果。
Description
技术领域
本发明关于一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，运用光学反射与折射等原理设计，以应用于各种照明灯具中，使各种灯具在亮度损失最少情况下照明区域亮度均匀、光线柔和、不刺眼，适于居家、办公、工厂与道路等照明场所达到节能与避免产生光污染现象。
背景技术
照明灯具一般分为室内与室外用二种，室内用灯具以半罩式为主(请参图1A)，主要在光源102上方装设一半罩式不透光罩体101，罩体内侧的一反光罩103具反光效果，其照明光线除光源直接照射的光线外，还有很多光线是由反光罩103反射出灯具内部到照明区域，此类灯具为避免光源对眼睛产生刺眼与眩光情况，通常在光源表面做雾化处理以降低该现象。
而室外用灯具因考虑环境因素皆以全罩式灯罩(请参图1B)为主，在灯具下方装置一透光罩体104，此罩体也是一样做雾化处理以避免眼睛直视光源的眩光现象，此二者皆有的共同缺点是因为雾化处理而将损失很多亮度，且这类习用灯具普遍具有亮度集中于灯具正下方某区块的高斯分布现象。
目前已知的光栅板有菱形状光栅单元及凸透镜光栅单元，分别如图2及图3所示。
请参考图2，是一与本发明结构较类似的习用菱形状光栅单元201，其底面为一平面206，顶面为多个锯齿状光栅202、203，光栅是由二直线斜边以镜像对称方式组成，当数条同角度入射光线204进入锯齿状光栅202一斜边面205产生第一次折射，到平面206时再一次折射至照明区域209。当数条同角度入射光线207进入锯齿状光栅203一斜边面208产生第一次折射，到平面206时再一次折射至照明区域210。由此图可看出同角度入射于直线斜边面或水平面的光线，其折射后的光线永远呈平行状态，即无交叉扩散效果，到达照明区域呈现的仍然是局部光束的现象，无法达到光线均匀分布的效果。
请参考图3，是另一与本发明结构较类似的一般凸透镜光栅单元301，其底面为一平面305，顶面为多个一般凸透镜光栅302、303，而此二凸透镜光栅的凸透镜曲度不同。当数条同角度入射光线304进入凸透镜光栅302后，产生第一次折射到平面305时，再一次折射至照明区域307。当数条同角度入射光线306进入凸透镜光栅303后，产生第一次折射到平面305时，再一次折射至照明区域308。由此图可看出同角度入射于曲度不同的二凸透镜时，会产生不同折射角度，其中一凸透镜光栅302的曲度较小即焦点距离长，其折射后的光线在焦点处呈交叉状态，到达照明区域呈现的是较窄的照明区域307；另一凸透镜光栅303的曲度较大即焦点距离短，其折射后的光线在焦点处呈交叉状态，到达照明区域呈现的是较宽的照明区域308。
如果将此凸透镜光栅运用于光分布作用时，至少会有以下二个缺点：一是所有光线集中于正下方，在照明距离短的情况下，无法达到照明区域宽广的效果，二是所有光线重叠性高，易产生高斯分布现象无法达到光线均匀分布效果。
因此，灯具中的透光灯罩104是无法利用目前已知的光栅板来改善问题达到光分布效果。
发明内容
为改善习用灯具种种缺失，本发明提供了一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，装置于各类习用灯具的出光照明面，控制其大部份光线的折射角度，使其照射于预定照明区域，达到照明区域光线均匀分布的效果，系在一个或一个以上透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅；且该些多个复焦点光栅为条状光栅；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。藉此结构，达到光线均匀分布避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，及在亮度损失最小的情况下将光线变得更柔和。
本发明所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为环状光栅；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
本发明所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为云形线状光栅；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
本发明所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且成线性排列；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
本发明所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且成环形排列；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
本发明所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且为相互重叠的线性或环状排列；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
本发明所提供的光分布板材，其中的复焦点光栅的每一曲面透镜的曲度及倾斜角度，根据入射光线经此表面所需的折射角度进行设计。另外，其中的一般凸透镜的每一凸透镜曲度与间距，根据入射光线经曲面透镜表面所需的折射角度进行设计。藉此，可将灯具内的光线折射到欲照明区域的某小区块，达到光线均匀分布从而避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象。
本发明的光分布板材可以再予改良，可在透光板材底面的部份区域成形多个一般凸透镜条状或环状光栅，部份区域成形多个复焦点光栅，藉此结构，达到照明范围更加宽广、光线能均匀分布以避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，及不会有光污染现象。
以下，将依据图面所示的各种实施例而详加说明本发明的结构及原理。
附图说明
图1A为一种习知半罩式照明灯具示意图，
图1B为一种习知全罩式照明灯具示意图，
图2为习用菱形状光栅单元结构与光线行进说明，
图3为一般凸透镜光栅单元结构与光线行进说明，
图4为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由二个凸形曲面透镜组成，
图4 A为图4的顶面视图，
图5为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由三个凸形曲面透镜组成，
图5A为图5的顶面视图，
图6为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由四个凸形曲面透镜组成，
图6A为图6的顶面视图，
图7为本发明透光板材成形的多个复焦点光栅的一种颗粒状复焦点光栅的侧视图，复焦点光栅由二个凸形曲面透镜组成一具有二个焦点的复焦点单体光栅，
图7A为图7的顶面视图，
图8为本发明透光板材成形的多个复焦点光栅的一种颗粒状复焦点光栅的侧视图，复焦点光栅由三个凸形曲面透镜组成一具有三个焦点的复焦点单体光栅，
图8A为图8的顶面视图，
图9为本发明透光板材成形的多个复焦点光栅的一种颗粒状复焦点光栅的侧视图，复焦点光栅由四个凸形曲面透镜组成一具有四个焦点的复焦点单体光栅，
图9A为图9的顶面视图，
图10为本发明光分布板材部份区段的放大显示复焦点光栅组成结构与每一曲面透镜焦点说明，
图11为本发明结构的多个复焦点光栅控制光线照明于预定区域的设计方式说明，
图12、图12A、图12B为本发明光分布板材的第一种实施例视图，
图13、图13A、图13B为本发明光分布板材的第二种实施例视图，
图14、图14A及图14B为本发明光分布板材的第三种实施例视图，
图15、图15A及图15B为本发明光分布板材的第四种实施例视图，
图16、图16A及图16B为本发明光分布板材的第五种实施例视图，
图17、图17A为本发明光分布板材的第六种实施例视图，
图18、图18A为本发明光分布板材的第七种实施例视图，
图19、图19A及图19B为本发明光分布板材的第八种实施例视图，
图20、图20A及图20B为本发明光分布板材的第九种实施例视图，
图21、图21A为本发明光分布板材的第十种实施例视图，
图22、图22A为本发明光分布板材的第十一种实施例视图，
图23、图23A为本发明光分布板材的第十二种实施例视图，
图24、图24A为本发明光分布板材的第十三种实施例视图，
图25、图25A为本发明光分布板材的第十四种实施例视图，
图26、图26A为本发明光分布板材的第十五种实施例视图，
图27、图27A为本发明光分布板材的第十六种实施例视图，
图28为本发明以一透光板材至少一面成形多个复焦点光栅的光分布板材运用于灯具中的一实施例视图，
图29为本发明以一透光板材至少一面成形多个复焦点光栅的光分布板材运用于灯具中的另一实施例视图。
图30为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由二个凹形曲面透镜组成，
图30A为图30的顶面视图，
图31为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由三个凹形曲面透镜组成，
图31A为图31的顶面视图，
图32为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由四个凹形曲面透镜组成，
图32A为图32的顶面视图，
图33为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由一个凸形曲面透镜及一个凹形曲面透镜组成，
图33A为图33的顶面视图，
图34为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由一个凸形曲面透镜及二个凹形曲面透镜组成，
图34A为图34的顶面视图，
图35为本发明光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由二个凸形曲面透镜及二个凹形曲面透镜组成，
图35A为图35的顶面视图。
具体实施方式
本发明为一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，以一个或一个以上的透光板材成形光分布板材作为灯具照明面罩体。该透光板材的形状可为方形、圆形、椭圆形、及异形等形状；透光板材的材质可为透光塑料、透光玻璃或其他透光材质等。在透光板材的至少一面成形有多个条状、环状、云形线状或颗粒状复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且组成该复焦点单体光栅的每一曲面透镜曲度及倾斜度，根据要使入射光线经曲面透镜表面折射的角度而进行设计。
本发明透光板材成形的多个复焦点光栅，在下列实施例中，条状、云形线状或环状复焦点光栅组成结构系选自下列多种结构：
1.参见图4及图4A，复焦点光栅401由二个凸形曲面透镜402、403组成，404、405为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面406。
2.参见图5及图5A，复焦点光栅501由三个凸形曲面透镜502、503、504组成，505、506为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面507。
3.参见图6及图6A，复焦点光栅601由四个凸形曲面透镜602、603、604、605组成，606、607为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面608。
因其组成结构种类繁多，于此概略列出上述三种组成结构，但凡是由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的条状、云形线状或环状复焦点单体光栅，皆属于本发明的透光板材成形的多个复焦点光栅的保护范围。
本发明的透光板材成形的多个复焦点光栅，在下列实施例中，颗粒状复焦点光栅组成结构系选自下列多种结构：
1.参见图7及图7A，复焦点光栅701由二个凸形曲面透镜702、703组成一具有二个焦点的复焦点单体光栅，复焦点光栅底面为平面704。
2.参见图8及图8A，复焦点光栅801由三个凸形曲面透镜802、803、804组成一具有三个焦点的复焦点单体光栅，复焦点光栅底面为平面805。
3.参见图9及图9A，复焦点光栅901由四个凸形曲面透镜902、903、904、905组成一具有四个焦点的复焦点单体光栅，复焦点光栅底面为平面906。
因其组成结构种类繁多，于此概略列出上述三种组成结构，但凡是由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体颗粒状光栅，皆属于本发明透光板材成形的多个复焦点光栅的保护范围。
请参考图10，为本发明的多个复焦点光栅部份区段放大剖面显示图(例如为图13A或图14A的实施例放大)，一光分布板材1001，其中一表面(底面)为平面1002，另一表面(顶面)成形有多个复焦点光栅1003、1004、1005、1006、1007、1008，其中二个复焦点光栅1003、1007是由二个曲度及倾斜度相同的曲面透镜组成的结构；复焦点光栅1003的其中一曲面透镜1009焦点为1026，另一曲面透镜1010焦点为1025；复焦点光栅1004、1006是由二个曲度相同但倾斜度不同的曲面透镜组成的结构；复焦点光栅1004的其中一曲面透镜1011焦点为1019，另一曲面透镜1012焦点为1018，复焦点光栅1006的其中一曲面透镜1013焦点为1021，另一曲面透镜1014焦点为1020；复焦点光栅1005是由二个曲度不同的曲面透镜组成的结构，其中一曲面透镜1027焦点为1029，一曲面透镜1028焦点为1030；复焦点光栅1008是由三个曲度不同的曲面透镜组成结构，其中一曲面透镜1016焦点为1024，另一曲面透镜1015焦点为1023，另一曲面透镜1017焦点为1022。
请参考图11，是本发明结构的多个复焦点光栅控制光线照明于预定区域的设计方式，一透光板材1101底面为一平面1102，顶面成形有多个复焦点光栅1103、1108、1113，其中复焦点光栅1103是由二个曲度及倾斜度相同的曲面透镜1104、1105组成的结构，当数条同角度的入射光线1106进入复焦点光栅1103的其中一曲面透镜1105后产生第一次折射，到平面1102时再一次往右下方方向折射至照明区域1107；复焦点光栅1108是由二个相同曲度但倾斜度不同的曲面透镜1109、1110组成的结构，当数条同角度的入射光线1111进入复焦点光栅1108的一曲面透镜1110后产生第一次折射，到平面1102时再一次往右下方方向折射至照明区域1112；复焦点光栅1113是由三个不同曲度的曲面透镜1114、1115、1116组成的结构，当数条同角度入射光线1117进入复焦点光栅1113的一曲面透镜1114后产生第一次折射，到平面1102时再一次往左下方方向折射至照明区域1118，当数条同角度的入射光线1119进入复焦点光栅1113的一曲面透镜1115后产生第一次折射，到平面1102时再一次往左下方方向折射至照明区域1120。
由此图可看出同角度入射于二个相同曲度但倾斜度不同的曲面透镜1105、1110的光线，其产生折射的角度差异甚大；如图所示，由于曲面透镜1105的倾斜度较大，会让入射光线1116产生往灯具右下方侧边较大的折射角度，达到控制光线照射至距离灯具正下方较远的区域，即照明范围愈宽的效果，由于曲面透镜1110的倾斜度较小，会让入射光线1111产生往灯具右下方侧边较小的折射角度，达到控制光线照射至距离灯具正下方较近的区域，形成照明范围较窄的效果。
由此图也可看出同角度入射于二个不同曲度的曲面透镜1114、1115的入射光线1117、1119，在照明区域1118、1120产生照明范围的差异也甚大；如图所示，由于曲面透镜1115的曲度较大，会让入射光线1119于较短距离的焦点处产生光线交叉作用，达到控制入射光线1119在照明区域1120产生照明范围较宽广的效果；由于曲面透镜1114的曲度比曲面透镜1115小，会让入射光线1117于较长距离的焦点处产生光线交叉作用，达到控制入射光线1117在照明区域1118产生照明范围较窄的效果。
由上述可知只要恰当控制多个复焦点光栅的每一曲面透镜的曲度及倾斜度，就可达到控制照明区域宽广及使光线均匀分布于照明区域的效果。由此可知，本发明较图2的习用菱形状光栅单元201及图3的凸透镜光栅单元301具有更好的光分布效果。
本发明的光分布板材将以下列的多种实施例说明。
参见图12、图12A、图12B为本发明光分布板材的第一种实施例，一透光板材1201的一个底面为平面1202，另一个顶面成形有多个条状复焦点光栅1203。此透光板材的多个条状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度的设计原理同图11所述内容相同。
参见图13、图13A、图13B为本发明光分布板材第二种实施例，一透光板材1301的一个底面为平面1302，另一个顶面成形有多个环状复焦点光栅1303。此透光板材多个环状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
参见图14、图14A及图14B为本发明光分布板材的第三种实施例，一透光板材1401的一个底面为平面1402，另一个顶面成形有多个云形线状复焦点光栅1403。此透光板材多个云形线状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图15、图15A及图15B为本发明光分布板材第四种实施例，一透光板材1501的一个底面为平面1502，另一个顶面成形有多个环状复焦点光栅1503，多个环状复焦点光栅成阶梯状排列。此透光板材多个环状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图16、图16A及图16B为本发明光分布板材的第五种实施例，一透光板材1601的一个底面为弧形面1602，另一个顶面成形有多个环状复焦点光栅1603，多个环状复焦点光栅成阶梯状排列。此透光板材多个环状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图17、图17A为本发明光分布板材的第六种实施例，一透光板材1701，其中一表面(底面)为平面1702，另一表面(顶面)中央区域成形数个非同圆心的多个环状复焦点光栅1703、1704、1705、1706。此透光板材多个环状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图18、图18A为本发明的光分布板材的第七种实施例，一透光板材1801，其中一表面(底面)为平面1802，另一表面(顶面)的中央区域成形数个非同圆心的多个环状复焦点光栅1812及部份环状复焦点光栅1803、1804、1805、1806、1807、1808、1809、1810、1811。此透光板材的多个环状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图19、图19A及图19B为本发明光分布板材的第八种实施例，一透光板材1901，其中一表面(底面)成形多个一般凸透镜1902，另一表面(顶面)成形多个条状复焦点光栅1903。此透光板材的多个条状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同，多个一般凸透镜的曲度设计原理同图3所述内容相同。
请参考图20、图20A及图20B为本发明光分布板材第九种实施例，一透光板材2001，其中一表面(底面)成形多个一般凸透镜2002，另一表面(顶面)成形多个环状复焦点光栅2003。此透光板材的多个条状复焦点光栅组成结构同图10的多个复焦点光栅结构类似，其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同，多个一般凸透镜的曲度设计原理同图3所述内容相同。
请参考图21、图21A为本发明光分布板材的第十种实施例，一透光板材2101，其中一表面(底面)为平面2102，另一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2103，本图例各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以线性方式排列。此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图22、图22A为本发明光分布板材的第十一种实施例，一透光板材2201，其中一表面(底面)为平面2202，另一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2203，本图例各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以线性相互重叠方式排列。此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图23、图23A为本发明光分布板材的第十二种实施例，一透光板材2301，其中一表面(底面)为平面2302，另一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2303，本图例中各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以环状方式排列。此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图24、图24A为本发明光分布板材的第十三种实施例，一透光板材2401，其中一表面(底面)为平面2402，另一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2403，本图例中各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以环状相互重叠方式排列。此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同。
请参考图25、图25A为本发明光分布板材的第十四种实施例，一透光板材2501，其中一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2503，本图例中各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以线性方式排列，另一表面(底面)成形有多个一般凸透镜2502，此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同，多个一般凸透镜的曲度设计原理同图3所述内容相同。
请参考图26、图26A为本发明光分布板材的第十五种实施例，一透光板材2601，其中一表面(顶面)成形有多个颗粒状复焦点光栅2603，本图例中各该颗粒状复焦点光栅是由四个曲面透镜组成的一具有四个焦点的复焦点单体光栅且以环状方式排列，另一表面(底面)成形有多个一般凸透镜2602，此透光板材的多个颗粒状复焦点光栅其每一曲面透镜的曲度及倾斜度设计原理同图11所述内容相同，多个一般凸透镜的曲度设计原理同图3所述内容相同。
请参考图27、图27 A为本发明光分布板材的第十六种实施例，一双层光分布板材2701，其由二个透光板材2702、2703重叠组合而成，此二个透光板材可为上述十五种实施例光分布板材的任一种，本图例所示实施例为二个都是第二实施例的环状复焦点光栅透光板材，藉此结构可使光线经多次折射后达到最大折射角度。
请参考图28，为本发明以一透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅的光分布板材运用于灯具中的一实施例，在习用半罩式不透光罩体101的下方照明面，活动装置一上述第一至第十五种实施例的其中任一光分布板材，本图例以第二种实施例的光分布板材2801为例，光分布板材一表面(顶面)成形有多个环状复焦点光栅且朝向光源102作为受光面，另一表面(底面)为平面2802且为出光照明面。
当光线2805进入光分布板材2801的其中一复焦点光栅2812的一曲面透镜2806时产生第一次折射，到平面2802时产生往灯具右下方的第二次折射进入照明区域。光线2807进入光分布板材2801的其中一复焦点光栅2813的一曲面透镜2808时产生第一次折射，到平面2802时产生往灯具左下方的第二次折射进入照明区域。光线2809经反光罩103反射后进入光分布板材2801的其中一复焦点光栅2814的一曲面透镜2810时产生第一次折射，到平面2802时产生往灯具左下方的第二次折射进入照明区域，光线2803经反光罩103反射后进入光分布板材2801的其中一复焦点光栅2811的一曲面透镜2804时产生第一次折射，到平面2802时产生往灯具右下方的第二次折射进入照明区域，由此此光分布板材2801能控制灯具内大部份光线的特定照明区域，达到照明区域宽广与亮度均匀分配的节能与防眩光效果。
请参考图29，为本发明以一透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅的光分布板材运用于灯具中的另一实施例，在习用半罩式不透光罩体101的下方照明面，活动装置一上述第十六种实施例的光分布板材2901，系由二透光板材2902、2903成形多个复焦点光栅组合而成。
本发明的透光板材成形的多个复焦点光栅，在上述实施例中，条状、云形线状或环状复焦点光栅组成结构亦可选自下列多种结构：
1、参见图30及图30A，复焦点光栅3001由二个凹形曲面透镜3002、3003组成，3004、3005为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3006。
2.参见图31及图31A，复焦点光栅3101由三个凹形曲面透镜3102、3103、3104组成，3105、3106为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3107。
3、参见图32及图32A，复焦点光栅3201由四个凹形曲面透镜3202、3203、3204、3205组成，3206、3207为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3208。
4.参见图33及图33A，复焦点光栅3301由一个凸形曲面透镜3302及一个凹形曲面透镜3303组成，3304、3305为该复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3306。
5.参见图34及图34A，复焦点光栅3401由一个凸形曲面透镜3402及二个凹形曲面透镜3403、3404组成，3405、3406为该条状或环状光栅复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3407。
6.参见图35及图35A，复焦点光栅3501由二个凸形曲面透镜3502、3505及二个凹形曲面透镜3503、3504组成，3506、3507为该条状或环状光栅复焦点光栅纵切面，复焦点光栅底面为平面3508。
因其组成结构种类繁多，于此概略列出上述六种组成结构，但凡是由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的条状、云形线状或环状复焦点单体光栅，皆属于本发明透光板材成形的多个复焦点光栅的保护范围。
依据以上所提出的本发明多种实施例，可将该些光分布板材应用于习知灯具的出光照明面以取代习用透光灯罩，以形成具有光分布板材的灯具。
综上所陈，本发明所提供的光分布板材，经由光栅特殊设计，应用于灯具中，确可达到预期的功效，完全符合专利要件，爰依法提出申请。
Claims (23)
1.一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，应用于各类照明灯具的照明面罩体，能够控制灯具内光线的折射角度，达到照明区域光线分布均匀的效果，该照明灯具具备一不透光灯罩、一个或一个以上反光罩及一个或一个以上光源；该具有多个复焦点光栅的光分布板材，系为一个或一个以上的透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅；其特征在于：
该复焦点光栅系由至少二个曲面透镜组成一具有至少二个焦点的复焦点单体光栅，该曲面包括凸及凹透镜，且，组成该复焦点单体光栅的每一曲面透镜的曲度及倾斜度，根据入射光线经曲面透镜表面所需的折射角度进行设计。
2.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材的顶面成形的多个复焦点光栅为条状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，而底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
3.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为环状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，而底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
4.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为云形线状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
5.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为数个非同圆心环状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
6.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为数个非同圆心环状光栅与部份环状光栅组合，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
7.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为数个非同圆心部份环状光栅组合，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
8.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为阶梯式排列环状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
9.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为阶梯式排列环状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为弧形面，且该底面在该灯具中为照明面。
10.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为条状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
11.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为环状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
12.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为线性排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
13.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为相互重叠且线性排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
14.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为环状排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
15.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为相互重叠且环状排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，且该底面在该灯具中为照明面。
16.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为线性排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
17.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材顶面成形的多个复焦点光栅为环状排列的颗粒状光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
18.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材的形状选自以方形、圆形、椭圆形、及异形组成的族群中的一个。
19.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，透光板材的材质为透光塑料或透光玻璃。
20.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，至少一个透光板材为二个重叠组合而成，上层透光板材顶面成形多个复焦点光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面为平面，下层透光板材顶面成形多个复焦点光栅，且该顶面在该灯具中为受光面，底面可为平面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。
21.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，组成各该复焦点光栅的至少二个曲面透镜为凸形透镜。
22.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，组成各该复焦点光栅的至少二个曲面透镜为凹形透镜。
23.依据权利要求1所述的具有多个复焦点光栅的光分布板材，其中，组成该复焦点光栅的至少二个曲面透镜，部份为凸透镜，部份为凹透镜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/174,534 | 2008-07-16 | ||
| US12/174,534 US20100014296A1 (en) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Light distribution board having gratings with multiple focuses |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101629693A true CN101629693A (zh) | 2010-01-20 |
| CN101629693B CN101629693B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=41530155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101476230A Expired - Fee Related CN101629693B (zh) | 2008-07-16 | 2009-06-10 | 具有多个复焦点光栅的光分布板材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100014296A1 (zh) |
| CN (1) | CN101629693B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297381A (zh) * | 2011-09-27 | 2011-12-28 | 福建蓝蓝高科技发展有限公司 | 一种led类环形光的二次配光装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100080007A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Ping-Han Chuang | Light distribution board having improved grating structure including a plurality of light gratings each with multiple focuses |
| JP5380498B2 (ja) | 2011-07-25 | 2014-01-08 | シャープ株式会社 | 光源装置、照明装置、車両用前照灯および車両 |
| CN108758555A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-11-06 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 用于车灯的三角形曲面单元、配光花纹及其设计生成方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1601688A (en) * | 1923-05-08 | 1926-09-28 | Harriett Melvina Nystrom | Automobile headlight glass |
| US3267278A (en) * | 1965-02-24 | 1966-08-16 | Elastic Stop Nut Corp | Lens and lens assemblies |
| US4130346A (en) * | 1977-10-03 | 1978-12-19 | Zenith Radio Corporation | Super imposed fresnel lenses for channel indicators |
| CN85203803U (zh) * | 1985-09-16 | 1986-06-11 | 尚惠春 | 彩虹灯具 |
| US5043856A (en) * | 1989-03-08 | 1991-08-27 | Gte Products Corporation | Lighting lens |
| DE19814479B4 (de) * | 1998-04-01 | 2008-04-30 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Fahrzeugscheinwerfer nach dem Projektionsprinzip |
| US6266476B1 (en) * | 1998-08-25 | 2001-07-24 | Physical Optics Corporation | Optical element having an integral surface diffuser |
| GB9906929D0 (en) * | 1999-03-26 | 1999-05-19 | Univ Glasgow | Assay system |
| ATE365297T1 (de) * | 2000-05-03 | 2007-07-15 | Adb Ttv Technologies Sa Nv | Leuchte |
| US6509840B2 (en) * | 2001-01-10 | 2003-01-21 | Gelcore Llc | Sun phantom led traffic signal |
| US6791086B2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-09-14 | Respironics, Inc. | Microspectrometer gas analyzer |
| JP2006091821A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | プリズムシート及びこれを用いた表示装置 |
| CN1271445C (zh) * | 2004-09-23 | 2006-08-23 | 上海信诚至典网络技术有限公司 | 光学引擎照明系统 |
| KR20070081144A (ko) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | 삼성전자주식회사 | 광학시트 및 이를 갖는 표시장치 |
| US7452120B2 (en) * | 2006-03-24 | 2008-11-18 | Rohm And Haas Denmark Finance A/S | Illumination apparatus and film |
-
2008
- 2008-07-16 US US12/174,534 patent/US20100014296A1/en not_active Abandoned
-
2009
- 2009-06-10 CN CN2009101476230A patent/CN101629693B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297381A (zh) * | 2011-09-27 | 2011-12-28 | 福建蓝蓝高科技发展有限公司 | 一种led类环形光的二次配光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100014296A1 (en) | 2010-01-21 |
| CN101629693B (zh) | 2011-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1184495C (zh) | 适用于散布光的光学薄层 | |
| US3721818A (en) | Ceiling mounted luminaire and light-transmitting enclosure therefor | |
| US3735124A (en) | Prismatic lenses for lighting fixtures | |
| RU2137978C1 (ru) | Осветительное устройство с несимметричным распределением светового потока относительно оптической оси | |
| JP2009266817A (ja) | それぞれに多重焦点のある複数の光格子を含む改良された光格子構造を有する配光板 | |
| TW200918828A (en) | Light distribution lenticular sheet | |
| CN201141550Y (zh) | 光分布光栅板 | |
| US20180283656A1 (en) | Lighting system and a method of generating a light output | |
| CN207350245U (zh) | 实现近光的透镜组件 | |
| CN102829437A (zh) | 光罩及具光罩的灯具 | |
| CN101629693B (zh) | 具有多个复焦点光栅的光分布板材 | |
| CA2589121C (en) | Luminaire reflector with light-modifying flange | |
| CN201126151Y (zh) | 防眩光栅板 | |
| CN106500013A (zh) | 投光灯透镜、发光模块以及投光灯 | |
| CN205824922U (zh) | 投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯 | |
| US20100053981A1 (en) | Light distribution board having multiple light gratings each with many arciform lenses | |
| CN202065903U (zh) | 具有非同圆心锯齿形光栅配置的光分布光栅板 | |
| CN101713515A (zh) | 具有改良结构的多个复焦点光栅的光分布板材 | |
| US3600570A (en) | Low glare louver | |
| CN102032527A (zh) | 照明光束整型系统 | |
| CN101493210A (zh) | 一种基于发光二极管的光源结构 | |
| TW200944695A (en) | Light distributing plate having multiple-focus grating | |
| CN204922843U (zh) | 行车道高亮度均匀度人行道高照度均匀度led路灯透镜 | |
| CN209262931U (zh) | 一种透光面板 | |
| CN215929472U (zh) | 透镜及灯具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHUANG YEZHEN Free format text: FORMER OWNER: HEXIN DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20130516 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130516 Address after: Taiwan New Taipei City China Luchou district and Street No. 95 1 floor Patentee after: Zhuang Yezhen Address before: Taiwan County, Taipei, China Patentee before: Hexin Development Co., Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WUHU LINGYANG LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHUANG YEZHEN Effective date: 20130822 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: TAIWAN, CHINA TO: 241009 WUHU, ANHUI PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130822 Address after: 241009 Anhui city of Wuhu Province Economic and Technological Development Zone Branch Center C Park 215 Patentee after: WUHU LINGYANG LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: Taiwan New Taipei City China Luchou district and Street No. 95 1 floor Patentee before: Zhuang Yezhen |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20160610 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |