CN106764601B - 一种可调透光率抗炫目的灯具 - Google Patents

一种可调透光率抗炫目的灯具 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种可调透光率抗炫目的灯具，包括灯座、灯源及灯罩，所述灯座为板状，内部设有电源、控制电路板，所述板状灯座的一侧设有开关，所述灯座另一侧设有灯源，所述灯罩为透明材质构成，将所述灯源密封，所述灯罩的光线射出面密布凸透镜，所述灯罩的光线入射面设有透光调节系统。

Description

一种可调透光率抗炫目的灯具
技术领域
本发明涉及一种灯具，更具体地，涉及一种可调透光率抗炫目的灯具。
背景技术
对于发光面较小而光强较高的发光体，常常产生炫目影响，甚至光污染，为解决这一问题，通常做法是在发光体外壳上用一层半透明的罩来降低光强，但是由于设计功能单一，其透光率不可调，并且在消除炫目的影响下，不能实现高透光率。
发明内容
本发明旨在提供一种可调透光率抗炫目的灯具，以解决上述技术问题。
本发明的实施例中提供了一种可调透光率抗炫目的灯具，包括灯座、灯源及灯罩，所述灯座为板状，内部设有电源、控制电路板，所述板状灯座的一侧设有开关，所述灯座另一侧设有灯源，所述灯罩为透明材质构成，将所述灯源密封，所述灯罩的光线射出面密布凸透镜，该凸透镜为直径小于2.2mm的球面；所述灯罩的光线入射面设有透光调节系统，所述透光调节系统包括电源系统和光调节模块，所述电源系统与光调节模块电连接，所述电源系统设于所述灯座内，所述电源系统还包括光强感应模块、控制模块和输出模块，所述输出模块输出电压范围为-5～+5V，所述光调节模块为电致变色装置。
相对于现有技术，本发明的有益效果：
本发明实施例提供了一种可调透光率抗炫目的灯具，在该灯具灯罩的外侧、光线射出面设有凸透镜，在灯罩的内测、光线射入面设有透光调节系统，这样，光线在该凸透镜上会产生漫反射，并且，该透光调节系统基于电致变色器件，其能够根据光强变化，调节光线的透过率，起到很好的调节光线的作用，能够有效防止灯源炫目现象的产生，具有良好的使用效果和市场前景，从而解决了上述问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明灯具的结构示意图。
图2为本发明电致变色装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本发明实施例中提供了一种可调透光率抗炫目的灯具，如图1所示，该灯具包括灯座1、灯源2及灯罩3，所述灯座1为板状，内部设有电源、控制电路板，所述板状灯座1的一侧设有开关4，所述灯座1另一侧设有灯源2，所述灯罩3为透明材质构成，将所述灯源2密封，所述灯罩3的光线射出面密布凸透镜5，所述灯罩3的光线入射面设有透光调节系统。
在该灯具灯罩的外侧、光线射出面设有凸透镜，在灯罩的内测、光线射入面设有透光调节系统，这样，光线在该凸透镜上会产生漫反射，并且，该透光调节系统基于电致变色器件，其能够根据光强变化，调节光线的透过率，起到很好的调节光线的作用，能够有效防止灯源炫目现象的产生，具有良好的使用效果和市场前景。
优选地，所述凸透镜5为直径小于2.2mm的球面；所述透光调节系统包括电源系统和光调节模块，所述电源系统与光调节模块电连接，所述电源系统设于所述灯座1内；所述电源系统还包括光强感应模块、控制模块和输出模块；所述光调节模块为电致变色装置6。
本申请的灯具中，该光强感应模块能够感应光强度变化，该控制模块通过光强感应模块感应到的光强变化，调节输出模块的电流大小，进而该电流变化作用于电致变色装置，实现电致变色装置的透光率变化，使得该灯具能够实现光调节的效果，满足实际需要。
本申请所涉及的透光调节系统包括电致变色装置6，通过施加电压的不同，该电致变色装置6可以从不透明变为透明，也可以从透明变成不透明，其表现良好的透光率可控性，并且着色响应时间短，表现良好的工作稳定性。
所述电致变色装置6贴附在所述灯罩3的光线入射面，其大小可以根据灯罩3大小及需要调光面积做出适应性调整，该操作简单有效，实用性强。
在更合适的实施例中，我们对于所述电致变色装置6做出详细说明，由图2所示，该电致变色装置6优选为夹心结构，具体为ITO21/电致变色层22/电解质层23/离子存储层24/ITO21结构，其中，ITO21为ITO玻璃，离子存储层24为NiO薄膜，该电解质层23为LiClO4-PC液态电解质，所述LiClO4-PC液态电解质中含有2％～10％的氨水和0.1～0.5％的石蕊(变色范围pH5.8～8.0)，电致变色层22为WO3薄膜；当电致变色器件工作时，温度上升，该液态电解质中的氨水会挥发出一部分氨气，液态电解质的pH也会发生变化，液态电解质中的石蕊就会由红色缓慢为蓝色；当电致变色器件不工作时候，温度恢复，该氨气重新溶于液态电解质，液态电解质的pH也会发生改变，液态电解质中的石蕊也会恢复原来的颜色。该液态电解质与NiO薄膜和WO3薄膜共同组成变色部分，可以达到更丰富的变色种类和范围；所述NiO薄膜起到离子存储和电致变色的双重作用，其与WO3薄膜为互补型电致变色材料，在着色态，WO3薄膜与NiO薄膜同时着色，光透过率大大减小，增大了光调节范围。
为此，所述电致变色层22为溶胶凝胶法制备，该制备过程为：首先取一定量的钨酸粉末，加入一定量的双氧水和去离子水，使得钨酸粉末和双氧水的物质的量之比为1:3，超声分散，得到悬浊液，然后依次向此悬浊液中搅拌加入1.5mol/L的柠檬酸、氨水，调节悬浊液pH值为4.1，将该悬浊液加热到110℃，升温速率为2℃/min，并不断搅拌，保温2h，然后自然冷却，得到浅黄色WO3溶胶；然后，将裁减好的ITO玻璃依次经过丙酮、乙醇、去离子水、臭氧清洗，然后将ITO玻璃浸入到WO3溶胶中，提拉速率为3cm/min，提拉后在ITO玻璃表面形成一层均匀厚度的WO3溶胶膜，然后将其放在红外灯下干燥30min，重复提拉5次，得到厚度为0.2mm的WO3溶胶膜，然后将该覆有WO3溶胶膜的ITO玻璃放入保温炉中，300℃保温10h，在ITO玻璃上得到电致变色层22。
所述离子存储层24制备过程如下：在烧杯中将0.16mol硫酸镍、0.1mol高氯酸锂、0.03mol过硫酸钾溶于400ml去离子水,形成深绿色溶液，取一定尺寸ITO玻璃为基底，ITO玻璃背面用胶带封住,竖直放立在烧杯中,在300rpm的搅拌下将40ml氨水(25～28％)倒入,沉积时间为10min，取出后用去离子水冲洗干净,在80℃烘箱中干燥后,在200℃氢气保护下热处理2h，在ITO玻璃上得到离子存储层24。
将电致变色层22和离子存储层24组装为电致变色装置：把制备好的镀有电致变色层22的ITO玻璃和镀有离子储存层24的ITO玻璃组合在一起，平行放置，WO3薄膜和NiO薄膜都要朝向内部，中间用垫片隔开，用密封胶包封固定；然后把液态电解质LiClO4-PC溶液用注射器注入WO3薄膜和NiO薄膜之间的空隙，然后进行完整包封并引出导线。
所述电致变色装置进行循环伏安测试，当在该电致变色装置上所加电压为+5V到-5V变化，电压扫描速率为20mV/s时，如下表1为该电致变色装置的光透过率随所加电压的变化情况，该电致变色装置从不透明变为透明，并且颜色随负压的增大而变浅。
表1电致变色装置透光率随电压变化情况表
电压值(V) 透光率％
+5 88
+3 69
+1 51
-1 37
-3 24
-5 14
当光源为550nm单色光源，可以看到，该灯具能够表现良好的透光率可控性，并且着色响应时间约8s，褪色相应时间为15s，重复测试后100次后，透光率相对变化率小于6％，表现良好的工作稳定性。
在另一种优选实施例中，该电源系统中的输出模块输出电压范围为-5～+5V，并且，所述控制模块通过如下公式控制输出电压：
U为输出电压，t为光强，作用原理为：光强较强的情况下，输出较大的电压作用于电致变色装置，电子和离子共同注入电致变色层，并使其发生氧化还原的电化学反应而着色，光线透过率低；光强较弱的情况下，输出反向电压作用于电致变色装置，电子和离子从着色的电致变色层内抽出而使其褪色，光线透过率高。
通过设置电致变色装置，本发明的灯具可以实现透光率的自动调节，同时由于凸透镜的设置，能够有效分散透过灯罩的光线强度，防止了炫目情况的发生，本申请所涉及的灯具能够应用在交通工具、照明工具等领域，具备较好的市场前景。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种可调透光率抗炫目的灯具，包括灯座、灯源及灯罩，其特征在于，所述灯座为板状，内部设有电源、控制电路板，所述板状灯座的一侧设有开关，所述灯座另一侧设有灯源，所述灯罩为透明材质构成，将所述灯源密封，所述灯罩的光线射出面密布凸透镜，所述灯罩的光线入射面设有透光调节系统；所述透光调节系统包括电源系统和光调节模块，所述电源系统与光调节模块电连接，所述电源系统设于所述灯座内；所述光调节模块为电致变色装置，所述电致变色装置为ITO/电致变色层/电解质层/离子存储层/ITO结构，所述ITO为ITO玻璃，所述电致变色层为WO3薄膜，所述离子存储层为NiO薄膜；
所述电致变色层为溶胶凝胶法制备，该制备过程为：首先取一定量的钨酸粉末，加入一定量的双氧水和去离子水，使得钨酸粉末和双氧水的物质的量之比为1:3，超声分散，得到悬浊液，然后依次向此悬浊液中搅拌加入1.5mol/L的柠檬酸、氨水，调节悬浊液pH值为4.1，将该悬浊液加热到110℃，升温速率为2℃/min，并不断搅拌，保温2h，然后自然冷却，得到浅黄色WO3溶胶；然后，将裁减好的ITO玻璃依次经过丙酮、乙醇、去离子水、臭氧清洗，然后将ITO玻璃浸入到WO3溶胶中，提拉速率为3cm/min，提拉后在ITO玻璃表面形成一层均匀厚度的WO3溶胶膜，然后将其放在红外灯下干燥30min，重复提拉5次，得到厚度为0.2mm的WO3溶胶膜，然后将该覆有WO3溶胶膜的ITO玻璃放入保温炉中，300℃保温10h，在ITO玻璃上得到电致变色层；
所述离子存储层制备过程如下：在烧杯中将0.16mol硫酸镍、0.1mol高氯酸锂、0.03mol过硫酸钾溶于400ml去离子水,形成深绿色溶液，取一定尺寸ITO玻璃为基底，ITO玻璃背面用胶带封住,竖直放立在烧杯中,在300rpm的搅拌下将40ml氨水(25～28％)倒入,沉积时间为10min，取出后用去离子水冲洗干净,在80℃烘箱中干燥后,在200℃氢气保护下热处理2h，在ITO玻璃上得到离子存储层。
2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述凸透镜为直径小于2.2mm的球面。
3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述电源系统还包括光强感应模块、控制模块和输出模块。
4.根据权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述输出模块输出电压范围为-5～+5V。
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