CN113701095A - 一种可三维调节的书写板灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可三维调节的书写板灯，包括从上到下依次连接的平移组件、伸缩组件、转动组件、安装杆和灯体；灯体中通过透镜配光以及反射弧面反射光线相结合的方式，获得优异的配光曲线及光照效果，被照面照度均匀度佳，不会产生眩晕感。而且能够通过平移组件来调节书写板灯与书写板之间的水平距离，通过伸缩组件调节书写板灯的高度，通过转动组件调节书写板灯的整体角度，并通过气缸带动活塞杆伸缩来调节反射弧面的位置及其与透光罩的夹角角度，从而能够在水平距离、垂直高度及光照角度这三个维度方向进行调节，改变照射到书写板上的光分布状态，调整书写板灯的光照范围、光照角度及光照效果，满足不同使用情况下的书写板照明需求。

Description

一种可三维调节的书写板灯

技术领域

本发明属于照明灯具领域，具体为一种可三维调节的书写板灯。

背景技术

研究表明，除了遗传的影响、用眼时间长、用眼习惯不良等因素之外，教室照明环境对视力的影响至关重要。最新的研究实例还表明，改善教室照明环境不仅有助于预防近视的发生或缓解视力的下降，还可以明显提升学生的学习效果。

书写板在教室的教学活动中起着非常重要的作用，现在的大部分中小学以及大学主要还是以书写板书教学为主。因此，一个好的书写板灯或者书写板照明设计尤为重要，然而，书写板灯如果照射到书写板上的光线均匀度或者照度不够的话，不仅影响教学效果，更对青少年学生的视力造成严重的伤害。针对这种情况，书写板灯的配光光强分布以及书写板灯安装位置将尤为重要。

目前市面上的书写板灯，绝大多数仍然是延续灯管加带罩底座的概念，内部采用传统荧光灯管或者LED（发光二极管）灯管，外部使用带罩的底座。这种设计方式存在三个很重要的缺点：一是灯管发光角度很大，虽然经过灯罩的遮光，但是光能浪费依然很严重，书写板表面接收到的光能仅占了很小的一部分。二是灯管功率受限制，无法增大功率，即无法提高书写板表面照度，通常书写板表面照度远低于国家要求。三是眩光严重，中心光强的光线基本向正下方照射，影响教师视线。

也有LED透镜配光的书写板灯具，其出光效果状况取决于灯具二次配光设计水平以及现场安装条件等，市面上此类灯具中大多是固定安装位置，实际上很难达到较好的光照效果，因此需要灵活的调节灯具位置及照射角度，以期望改变配光结构，使得目标被照面的照度均匀度得以提高，同时，也需要兼顾现场调节的便捷性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可三维调节的书写板灯，可方便的调节书写板灯的安装位置、高度和照明角度，提高书写板的照度均匀度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可三维调节的书写板灯，包括从上到下依次连接的平移组件、伸缩组件、转动组件、安装杆和灯体；所述平移组件包括滑轨、第三电机、线性滑块和连接板；所述滑轨安装在书写板斜上方处的房顶或吊顶板上，安装时滑轨的长度方向垂直于书写板所在平面，线性滑块安装在滑轨上，并能够在第三电机的带动下在滑轨上滑动，线性滑块底部设有连接板，连接板底部安装有伸缩组件；所述伸缩组件包括伸缩杆、第二电机和第二轴承盒，所述伸缩杆的固定端固定在连接板底部中心位置，第二电机和第二轴承盒分别设置在伸缩杆两侧，伸缩杆在第二电机带动下进行垂直方向的伸缩运动；伸缩杆的伸出端固定连接转动组件；所述转动组件包括转动连接座、第一轴承盒、第一电机、联轴器和转动连接件，所述转动连接座的顶部与伸缩杆的伸出端固定连接，转动连接座的底部设有转轴，转轴上设有联轴器和转动连接件，转轴两端分别连接第一轴承盒和第一电机，所述转动连接件呈倒U形，转动连接件的顶部固定在转轴上，转动连接件的底部向下伸出转动连接座外并设有折边，折边与安装杆的顶部固定连接，安装杆的底部与灯体固定连接；转轴的轴线以及安装杆和灯体的长度方向均与书写板上沿平行；第一电机带动转轴转动，从而带动转动连接座、安装杆和灯体一起转动；所述灯体包括壳体、窄配光灯条、宽配光灯条、透光罩和反射弧面，所述壳体内设有安装槽，窄配光灯条倾斜安装在安装槽的顶部，宽配光灯条倾斜安装在安装槽的下部，并位于安装槽远离书写板的一侧，透光罩倾斜安装在安装槽的底部，且透光罩、窄配光灯条、宽配光灯条三者之间互为夹角设置，窄配光灯条为对称窄配光，宽配光灯条为非对称宽配光，在窄配光灯条的发光面设置能够改变出射光方向，使光线均匀照射到透光罩的透镜，安装槽远离书写板的一侧底部铰接有反射弧面，反射弧面的凹陷面朝向书写板，反射弧面朝向壳体的一面设有连接件，壳体底部设有气缸，气缸的活塞杆与连接件铰接，壳体内设有电源驱动器，气缸、窄配光灯条和宽配光灯条与电源驱动器电连接。

所述宽配光灯条和窄配光灯条的相对光强之比为1:2.5~1:4.5。

所述窄配光灯条中心距离书写板的水平距离为80mm~690mm，窄配光灯条中心距离书写板上边缘的垂直距离为160mm~260mm。

所述窄配光灯条的法线与水平面的夹角为70~80°，窄配光灯条与透光罩的夹角为5~10°，窄配光灯条与宽配光灯条的夹角为8~15°。

所述透镜的配光角度为C0-180：14~22°/C90-C270：40~55°，透镜的法向与水平方向夹角为76~85°。

所述反射弧面的弧长为550~630mm，弧度为0.9~1.3rad。

所述透光罩的出光面上设有防眩板，防眩板表面设有凹凸棱晶结构，能够将透光罩出光面上的光线降低发射角度后射出。

所述反射弧面表面设有凹凸棱晶结构，能够将光线降低发射角度后反射到书写板上。

所述壳体顶部设有固定安装槽，安装杆底部设有与固定安装槽形状相匹配的凸起。

配有遥控器，控制第一电机、第二电机和第三电机的转动及气缸的进出气。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明提供的可三维调节的书写板灯，采用双灯条方案，能够提高书写板上面的光线均匀度，通过透镜配光以及反射弧面反射光线相结合的方式，获得优异的配光曲线，从而得到优异的光照效果，被照面照度均匀度佳，不会产生眩晕感。而且能够通过平移组件来调节书写板灯与书写板之间的水平距离，通过伸缩组件调节书写板灯的高度，通过转动组件调节书写板灯的整体角度，并通过气缸带动活塞杆伸缩来调节反射弧面的位置及其与透光罩的夹角角度，从而能够在水平距离、垂直高度及光照角度这三个维度方向进行调节，改变照射到书写板上的光分布状态，调整书写板灯的光照范围、光照角度及光照效果，满足不同使用情况下的书写板照明需求。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的整体结构侧视图；

图2是本发明的整体结构主视图；

图3是本发明的书写板灯安装组件的结构示意图；

图4是本发明的书写板灯的灯体结构示意图；

图中，1为灯体、101为壳体、102为安装槽、103为窄配光灯条、104为透镜、105为宽配光灯条、106为透光罩、107为防眩板、108为反射弧面、109为连接件、110为活塞杆、111为气缸、112为电源驱动器、113为固定安装槽、2为安装杆、3为转动组件、31为转动连接座、32为第一轴承盒、33为第一电机、34为联轴器、35为转动连接件、36为折边、4为伸缩组件、41为伸缩杆、42为第二电机、43为第二轴承盒、5为平移组件、51为滑轨、52为第三电机、53为线性滑块、54为连接板。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

如图1-4所示，本发明提供的可三维调节的书写板灯，包括从上到下依次连接的平移组件5、伸缩组件4、转动组件3、安装杆2和灯体1。

所述平移组件5包括滑轨51、第三电机52、线性滑块53和连接板54；所述滑轨1安装在书写板斜上方处的房顶或吊顶板上，安装时滑轨51的长度方向垂直于书写板所在平面，线性滑块53安装在滑轨51上，并能够在第三电机52的带动下在滑轨51上滑动，线性滑块53底部设有连接板54，连接板54底部安装有伸缩组件4。

所述伸缩组件4包括伸缩杆41、第二电机42和第二轴承盒43，所述伸缩杆41的固定端固定在连接板54底部中心位置，第二电机42和第二轴承盒43分别设置在伸缩杆41两侧，伸缩杆41在第二电机42带动下进行垂直方向的伸缩运动；伸缩杆41的伸出端固定连接转动组件3。

所述转动组件3包括转动连接座31、第一轴承盒32、第一电机33、联轴器34和转动连接件35，所述转动连接座31的顶部与伸缩杆41的伸出端固定连接，转动连接座31的底部设有转轴，转轴上设有联轴器34和转动连接件35，转轴两端分别连接第一轴承盒32和第一电机33，所述转动连接件35呈倒U形，转动连接件35的顶部固定在转轴上，转动连接件35的底部向下伸出转动连接座31外并设有折边36，折边36与安装杆2的顶部固定连接，灯体1的壳体101顶部设有固定安装槽113，安装杆2底部设有与固定安装槽113形状相匹配的凸起，凸起穿插在固定安装槽113中实现安装杆2底部与灯体1的固定连接。转轴的轴线以及安装杆2和灯体1的长度方向均与书写板上沿平行；第一电机33带动转轴转动，从而带动转动连接座31、安装杆2和灯体1一起转动。

所述灯体1包括壳体101、窄配光灯条103、宽配光灯条105、透光罩106和反射弧面108，所述壳体101内设有安装槽102，窄配光灯条103倾斜安装在安装槽102的顶部，宽配光灯条105倾斜安装在安装槽102的下部，并位于安装槽102远离书写板的一侧，透光罩106倾斜安装在安装槽102的底部，即壳体101的出光面，且透光罩106、窄配光灯条103、宽配光灯条105三者之间互为夹角设置，窄配光灯条103为对称窄配光（朗伯分布，发光角度大约120°），主要在书写板的上部形成较高照度，宽配光灯条105为非对称宽配光，目的是在书写板的下部形成较高照度。宽配光灯条105和窄配光灯条103形成的照度叠加之后使得整个书写板的照度较为均匀。在窄配光灯条103的发光面设置能够改变出射光方向，使光线均匀照射到透光罩106的透镜104，安装槽102远离书写板的一侧底部铰接有反射弧面108，反射弧面108的凹陷面朝向书写板，凹陷面采用铝本色阳极氧化，或者根据需要喷白漆或反光漆，反射弧面108朝向壳体101的一面设有连接件109，壳体101底部设有气缸111，气缸111的活塞杆110与连接件109铰接，气缸111带动活塞杆110伸缩运动，使得反射弧面108能够绕其顶部与安装槽102底部的铰接处小幅度摆动，从而调整光线的反射角度。壳体101内设有电源驱动器112，气缸111、窄配光灯条103和宽配光灯条105与电源驱动器112电连接。

所述灯体1采用偏配光结构，适用于线性灯具；窄配光灯条103安装于靠近书写板的一侧，宽配光灯条105安装于远离书写板的一侧，窄配光灯条103安装水平高度高于宽配光灯条105的安装水平高度；所述宽配光灯条105和窄配光灯条103 的相对光强之比为1:2.5~1:4.5。所述窄配光灯条103中心距离书写板的水平距离为80mm~690mm，窄配光灯条103中心距离书写板上边缘的垂直距离为160mm~260mm。所述窄配光灯条103的法线与水平面的夹角为70~80°，窄配光灯条103与透光罩106的夹角为5~10°，窄配光灯条103与宽配光灯条105的夹角为8~15°。所述透镜104采用高透性PC材料，通过透镜104以改变透过透镜的光线方向，使光线照射到书写板表面指定位置，从而保证整个书写板表面上下部的照度均匀度。透镜104的配光角度为C0-180：14~22°/C90-C270：40~55°，透镜104的法向与水平方向夹角为76~85°。所述反射弧面108的弧长为550~630mm，弧度为0.9~1.3rad。

所述透光罩106的出光面上可以选择性的设置防眩板107，防眩板107表面设有凹凸棱晶结构，能够将透光罩106出光面上的光线降低发射角度后射出，降低宽配光灯条105的炫光。

所述反射弧面108表面可以选择性的设置凹凸棱晶结构，能够进一步将光线降低发射角度后反射到书写板上，防止炫光，并提高光照均匀度。

凹凸棱晶结构能够对不同角度的入射光进行折射且能够降低折射后的光学的发射角度。凹凸棱晶结构能够使不同角度的入射光通过一系列折射后，在一定的小角度内发射出去，使光线更加柔和。通过此技术的实施，使得整个书写板灯产品做到低眩光，统一眩光值UGR，满足学校对书写板的照明要求，有效的保护了学生的眼睛，降低近视比例。

本发明中灯体1的整灯光效为85 lm/W，显色指数为90，相关色温为5000K。产品尺寸可选用1000~1200×99×55mm，相邻两个灯体的间距为10~30cm，根据书写板的长度安排灯体的数量，保证书写板灯的整体照明长度覆盖整个书写板。按照需要的灯体1数量选择安装杆2的长度，使安装杆2的长度略小于与全部灯体1的总长度。当安装杆2的长度较短时，为了节约成本，可在安装杆2的中心位置安装一套书写板灯安装组件（转动组件3、伸缩组件4及平移组件5）；当安装杆2的长度较长时，为了整体灯体的安装稳定性，在安装杆2两端分别安装一套书写板灯安装组件，调整灯体位置及角度时同时调整两套书写板灯安装组件中的第一电机33、第二电机42和第三电机52，使两个第一电机33、第二电机42和第三电机52分别进行同步运动，保证灯体的水平移动和垂直移动及灯体整体转动时不发生扭动。另外所有灯体的气缸也保持同步运动，使所有反射弧面的角度及位置保持一致，保证书写板上光照的一致性。灯体1的悬挂高度、悬挂位置，尺寸大小及设置间隔要使书写板照度达到以下要求：书写板表面垂直方向维持平均照度≥550 lx，书写板表面垂直方向初始平均照度≥675lx，照度均匀度≥0.9。

本发明中配有遥控器，能够无线控制第一电机33、第二电机42和第三电机52的转动及气缸111的进出气，从而调节灯体1距离书写板的水平距离、垂直高度、灯体1的整体角度及反射弧面108的灯光反射角度，从而调节其照明强度、角度和范围，以便随时达到使用者想要达到的照明需求。

以上是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可三维调节的书写板灯，其特征在于：包括从上到下依次连接的平移组件（5）、伸缩组件（4）、转动组件（3）、安装杆（2）和灯体（1）；所述平移组件（5）包括滑轨（51）、第三电机（52）、线性滑块（53）和连接板（54）；所述滑轨（1）安装在书写板斜上方处的房顶或吊顶板上，安装时滑轨（51）的长度方向垂直于书写板所在平面，线性滑块（53）安装在滑轨（51）上，并能够在第三电机（52）的带动下在滑轨（51）上滑动，线性滑块（53）底部设有连接板（54），连接板（54）底部安装有伸缩组件（4）；所述伸缩组件（4）包括伸缩杆（41）、第二电机（42）和第二轴承盒（43），所述伸缩杆（41）的固定端固定在连接板（54）底部中心位置，第二电机（42）和第二轴承盒（43）分别设置在伸缩杆（41）两侧，伸缩杆（41）在第二电机（42）带动下进行垂直方向的伸缩运动；伸缩杆（41）的伸出端固定连接转动组件（3）；所述转动组件（3）包括转动连接座（31）、第一轴承盒（32）、第一电机（33）、联轴器（34）和转动连接件（35），所述转动连接座（31）的顶部与伸缩杆（41）的伸出端固定连接，转动连接座（31）的底部设有转轴，转轴上设有联轴器（34）和转动连接件（35），转轴两端分别连接第一轴承盒（32）和第一电机（33），所述转动连接件（35）呈倒U形，转动连接件（35）的顶部固定在转轴上，转动连接件（35）的底部向下伸出转动连接座（31）外并设有折边（36），折边（36）与安装杆（2）的顶部固定连接，安装杆（2）的底部与灯体（1）固定连接；转轴的轴线以及安装杆（2）和灯体（1）的长度方向均与书写板上沿平行；第一电机（33）带动转轴转动，从而带动转动连接座（31）、安装杆（2）和灯体（1）一起转动；所述灯体（1）包括壳体（101）、窄配光灯条（103）、宽配光灯条（105）、透光罩（106）和反射弧面（108），所述壳体（101）内设有安装槽（102），窄配光灯条（103）倾斜安装在安装槽（102）的顶部，宽配光灯条（105）倾斜安装在安装槽（102）的下部，并位于安装槽（102）远离书写板的一侧，透光罩（106）倾斜安装在安装槽（102）的底部，且透光罩（106）、窄配光灯条（103）、宽配光灯条（105）三者之间互为夹角设置，窄配光灯条（103）为对称窄配光，宽配光灯条（105）为非对称宽配光，在窄配光灯条（103）的发光面设置能够改变出射光方向，使光线均匀照射到透光罩（106）的透镜（104），安装槽（102）远离书写板的一侧底部铰接有反射弧面（108），反射弧面（108）的凹陷面朝向书写板，反射弧面（108）朝向壳体（101）的一面设有连接件（109），壳体（101）底部设有气缸（111），气缸（111）的活塞杆（110）与连接件（109）铰接，壳体（101）内设有电源驱动器（112），气缸（111）、窄配光灯条（103）和宽配光灯条（105）与电源驱动器（112）电连接。

2.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述宽配光灯条（105）和窄配光灯条（103） 的相对光强之比为1:2.5~1:4.5。

3.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述窄配光灯条（103）中心距离书写板的水平距离为80mm~690mm，窄配光灯条（103）中心距离书写板上边缘的垂直距离为160mm~260mm。

4.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述窄配光灯条（103）的法线与水平面的夹角为70~80°，窄配光灯条（103）与透光罩（106）的夹角为5~10°，窄配光灯条（103）与宽配光灯条（105）的夹角为8~15°。

5.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述透镜（104）的配光角度为C0-180：14~22°/C90-C270：40~55°，透镜（104）的法向与水平方向夹角为76~85°。

6.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述反射弧面（108）的弧长为550~630mm，弧度为0.9~1.3rad。

7.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述透光罩（106）的出光面上设有防眩板（107），防眩板（107）表面设有凹凸棱晶结构，能够将透光罩（106）出光面上的光线降低发射角度后射出。

8.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述反射弧面（108）表面设有凹凸棱晶结构，能够将光线降低发射角度后反射到书写板上。

9.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：所述壳体（101）顶部设有固定安装槽（113），安装杆（2）底部设有与固定安装槽（113）形状相匹配的凸起。

10.根据权利要求1所述的可三维调节的书写板灯，其特征在于：配有遥控器，控制第一电机（33）、第二电机（42）和第三电机（52）的转动及气缸（111）的进出气。

Images