CN106764493A - 照明箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种照明箱,包括外壳,其内设置有LED灯、固定板、滤光板和棱镜组件,固定板设于LED灯前侧,所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔,所述滤光板可转动的固定于所述固定板前侧,滤光板前端固定有一棱镜组件,所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层后侧的第二棱镜层,本发明可随时调整滤波片使光线颜色或波段发生变化,通过棱镜组件的配置,减少光线散射的几率,增强聚光效果并减少眩光量,使人眼处于舒适状态。
Description
技术领域
本发明涉及照明设备领域领域,特别是指一种聚光照明箱。
背景技术
使用光学设备,比如灯具时,可能因为过于昏暗或炫目而造成人眼的不舒服,这种问题的主要原因不是光源,而是光源外部罩有的折射光板聚光或者折光的效果差。
“眩光”是一种不良的照明现象,当光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时,就会产生“眩光”。眩光(Dazzle)是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉,可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在视野中某—局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一。
在舞台实用中,提高亮度往往通过提供光源功率来实现,但是提供功率的做法往往只增高了热度,亮度并没有什么变化。如何生产防眩光,更聚光的照明设备是我们需要研究的方向。
发明内容
本发明提出一种照明箱,解决了现有技术中眩光,聚光不能平衡的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
照明箱,包括外壳,所述外壳为无前盖六面盒体,所述外壳内设置有LED灯,所述外壳内还设有固定板,滤光板和棱镜组件,所述固定板设于LED灯前侧,所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔,所述滤光板可转动的固定于所述固定板前侧,所述滤光板上设有M个圆周阵列的滤波片,所述滤光板前端固定有一棱镜组件,所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层后侧的第二棱镜层,所述第一棱镜层下表面设有棱镜块,所述棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面,同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面,所述棱镜条轴向线与第一棱镜层本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α,其中60°≤α≤90°,所述第二棱镜层的上层棱镜条截面为等腰三角形,所述等腰三角形内高H,底边L,其中0.15L≤H≤0.18L,20μm≤L≤1mm。
作为本发明的优选方案,所述LED灯与外部控制电路和电源电路电连,每一所述滤波片直径大于等于所述出光孔直径,所述滤光板上设有一电机,所述电机穿过所述滤光板固定于所述固定板上,所述电机外部套有配合转轴,所述配合转动固定于滤波板中部,在电机转动下带动滤光板旋转。
作为本发明的优选方案,所述棱镜组件后部设有一固定座,所述固定座固定于所述滤光板前部。
作为本发明的优选方案,所述第一棱镜层上部为基板,所述棱镜块通过紫外线封胶固定于所述基板下部,所述棱镜块为从基板根部向上延伸,形成的锥台结构,所述棱镜块包括上顶面、左侧面、右侧面、前侧面和后侧面。
作为本发明的优选方案,各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面,连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面,棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线,各棱镜块侧面内侧设有反光涂层,光线从棱镜块上顶面进入棱镜层,通过折射从基板自由面射出,所述棱镜块折射率为n,其中1≤n≤1.4。
作为本发明的优选方案,各所述棱镜块根部为相同大小的矩形,所述矩形长度为A,宽度为B,其中20μm≤A≤1mm,10μm≤B≤1mm,所述棱镜块的平均高度为C,其中10μm≤C≤1mm。
作为本发明的优选方案,所述左侧面和右侧面为左右对称结构,所述上顶面俯视投影显示的左右两边与棱镜块左右两侧边平行。
作为本发明的优选方案,所述左侧面与右侧面分别与底面形成的底角角度为为Θ,其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5。
作为本发明的优选方案,20≤N/C≤50。
作为本发明的优选方案,所述棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型;所述第二棱镜层由含有扩散剂的透光材料制成,所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
有益效果
本发明提出了一种照明箱,包括外壳,其内设置有LED灯、固定板、滤光板和棱镜组件,固定板设于LED灯前侧,所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔,所述滤光板可转动的固定于所述固定板前侧,滤光板前端固定有一棱镜组件,所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层后侧的第二棱镜层,本发明可随时调整滤波片使光线颜色或波段发生变化,通过棱镜组件的配置,减少光线散射的几率,增强聚光效果并减少眩光量,使人眼处于舒适状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明拆分结构示意图;
图2为本发明第一棱镜层立体结构示意图;
图3为实施例俯视结构示意图;
图4为棱镜块主视截面投影结构图;
图5为棱镜块侧视截面投影结构图;
图6为第二棱镜层立体结构示意图。
图中,外壳1,LED灯2,固定板3,滤光板4,滤波片41,电机42,棱镜组件5,第一棱镜层51,基板511,棱镜块512,上顶面5121、左侧面5122、右侧面5123、前侧面5124,后侧面5125,第二棱镜层52,固定座6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示,照明箱,包括外壳1,外壳1为无前盖六面盒体,外壳1内设置有LED灯2,外壳1内还设有固定板3,滤光板4和棱镜组件5,固定板3设于LED灯2前侧,固定板3上设有对应LED灯光线透出的出光孔,滤光板4可转动的固定于固定板3前侧,滤光板4上设有M个圆周阵列的滤波片41,其中M≥2,滤光板4前端固定有一棱镜组件5,棱镜组件5包括第一棱镜层51和第一棱镜层后侧的第二棱镜层2,第一棱镜层51下表面设有棱镜块512,棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面,同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面,棱镜条轴向线与第一棱镜层51本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α,其中60°≤α≤90°,第二棱镜层52的上层棱镜条截面为等腰三角形,等腰三角形内高H,底边L,其中0.15L≤H≤0.18L,20μm≤L≤1mm。
LED灯2与外部控制电路和电源电路电连,每一所述滤波片41直径大于等于出光孔直径,滤光板上设有一电机42,电机42穿过滤光板4固定于固定板3上,电机42外部套有配合转轴,配合转动固定于滤波板中部,在电机42转动下带动滤光板旋转。
棱镜组件5后部设有一固定座6,固定座6固定于滤光板4前部。
第一棱镜层51上部为基板511,棱镜块512通过紫外线封胶固定于基板511下部,棱镜块为从基板511根部向上延伸,形成的锥台结构,棱镜块包括上顶面5121、左侧面5122、右侧面5123、前侧面5124和后侧面5125。
各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面,连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面,棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线,各棱镜块侧面内侧设有反光涂层,光线从棱镜块512上顶面进入棱镜层,通过折射从基板511自由面射出,所述棱镜块折射率为n,其中1≤n≤1.4。
各棱镜块根部为相同大小的矩形,矩形长度为A,宽度为B,其中20μm≤A≤1mm,10μm≤B≤1mm,棱镜块的平均高度为C,其中10μm≤C≤1mm。
左侧面5122和右侧面5123为左右对称结构,上顶面俯视投影显示的左右两边与棱镜块左右两侧边平行。
左侧面5122与右侧面5123分别与底面形成的底角角度为为Θ,其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5。20≤N/C≤50。
棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型;所述第二棱镜层由含有扩散剂的透光材料制成,所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
实施例1
如图2中的第一棱镜层51,底部为透明基板511,厚度为10μm-100μm。
基板上设有N个横纵阵列的棱镜块512,棱镜块512为从自身底部起形成一锥台结构,棱镜块和基板之间的胶黏层为紫外线照射式封胶层。
每个棱镜块512的底部皆为紧密贴合的相同大小的矩形,矩形的x轴方向长度在20μm到1mm之间,优选20μm,40μm,60μm,80μm,100μm,y轴宽度在10μm到1mm之间,优选为1-μm,20μm,30μm,40μm,50μm;z轴平均高度为10μm到1mm之间,每一个棱镜块512具有四个斜面和一个顶面,形成一个面积逐渐缩小的锥台结构,每个棱镜块512包括上顶面5121,前侧面5124,后侧面5125,左侧面5122,右侧面。前侧面5124、后侧面5125、左侧面5122和右侧面上设有反光膜,光线只能通过上顶面5121进入棱镜层,再从透明基板另一侧被折射出。
以空间轴x轴,y轴和z轴为基准,棱镜块xoz面的棱镜块截面为一等腰梯形,正常光束由上顶面121进入,折射后从基板表面射出。
仍然在xoz面的棱镜块截面,两相邻的等腰梯形完全相同,两等腰梯形相邻侧边形成的夹角为Θ。其中棱镜的折射率为n,其中棱镜的折射率和底角满足以下条件:2≤n/sinΘ≤5,其中1≤n≤1.4。
在yoz面的棱镜块截面为不规则梯形结构,前侧面5124和后侧面5125分别与底面形成的角度相同。在yoz面截面投影,相邻两棱镜块连接处形成的夹角,即前侧棱镜棱镜块的前侧面形块的后侧面与后侧成的夹角相同,角度范围在15°至30°之间。
滤波片的材质有很多种,如玻璃:K9,BK7,B270,石英玻璃,浮法玻璃,有色玻璃,光明玻璃,康宁玻璃,肖特玻璃等。还有一些塑料的:PMMA,PC,等。不同滤波片具有不同颜色,同时可以滤去不需要的光波。
在yoz面的棱镜块截面,连续的棱镜块上顶面形成间断式规则变化波浪线,限定尺寸的棱镜层内至少有N个波浪线起伏周期。波浪起伏周期为棱镜块平均高度的20到45倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.照明箱,包括外壳(1),所述外壳(1)为无前盖六面盒体,所述外壳(1)内设置有LED灯(2),其特征在于,所述外壳(1)内还设有固定板(3),滤光板(4)和棱镜组件(5),所述固定板(3)设于LED灯(2)上部,所述固定板(3)上设有对应LED灯光线透出的出光孔,所述滤光板(4)可转动的固定于所述固定板(3)上部,所述滤光板(4)上设有M个圆周阵列的滤波片(41),所述滤光板(4)前端固定有一棱镜组件(5),所述棱镜组件(5)包括第一棱镜层(51)和第一棱镜层后侧的第二棱镜层(2),所述第一棱镜层(51)下表面设有棱镜块(512),所述棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面,同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面,第二棱镜层(52)上表面设有阵列棱镜条结构,所述棱镜条轴向线与第一棱镜层(51)本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α,其中60°≤α≤90°,所述第二棱镜层(52)的上层棱镜条截面为等腰三角形,所述等腰三角形内高H,底边L,其中0.15L≤H≤0.18L,20μm≤L≤1mm。
2.根据权利要求1所述的照明箱,其特征在于,所述LED灯(2)与外部控制电路和电源电路电连,每一所述滤波片(41)直径大于等于所述出光孔直径,所述滤光板上设有一电机(42),所述电机(42)穿过所述滤光板(4)固定于所述固定板(3)上,所述电机(42)外部套有配合转轴,所述配合转动固定于滤波板中部,在电机(42)转动下带动滤光板旋转。
3.根据权利要求2所述的照明箱,其特征在于,所述棱镜组件(5)后部设有一固定座(6),所述固定座(6)固定于所述滤光板(4)前部。
4.根据权利要求1所述的照明箱,其特征在于,所述第一棱镜层(51)上部为基板(511),所述棱镜块(512)通过紫外线封胶固定于所述基板(511)下部,所述棱镜块为从基板(511)根部向上延伸,形成的锥台结构,所述棱镜块包括上顶面(5121)、左侧面(5122)、右侧面(5123)、前侧面(5124)和后侧面(5125)。
5.根据权利要求4所述的照明箱,其特征在于,各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面,连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面,棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线,各棱镜块侧面内侧设有反光涂层,光线从棱镜块(512)上顶面进入棱镜层,通过折射从基板(511)自由面射出,所述棱镜块折射率为n,其中1≤n≤1.4。
6.根据权利要求5所述的照明箱,其特征在于,各所述棱镜块根部为相同大小的矩形,所述矩形长度为A,宽度为B,其中20μm≤A≤1mm,10μm≤B≤1mm,所述棱镜块的平均高度为C,其中10μm≤C≤1mm。
7.根据权利要求5所述的照明箱,其特征在于,所述左侧面(5122)和右侧面(5123)为左右对称结构,所述上顶面俯视投影显示的左右两边与棱镜块左右两侧边平行。
8.根据权利要求5所述的照明箱,其特征在于,所述左侧面(5122)与右侧面(5123)分别与底面形成的底角角度为为Θ,其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5。
9.根据权利要求5所述的照明箱,其特征在于,20≤N/C≤50。
10.根据权利要求1所述的照明箱,其特征在于,所述棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型;所述第二棱镜层由含有扩散剂的透光材料制成,所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
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