CN206754826U - 聚光照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种聚光照明设备，包括光源层，所述光源层内部设有若干LED灯珠，所述光源层上设有下棱镜层，所述下棱镜层上表面设有阵列棱镜条结构，所述下棱镜层上部设有上棱镜层，所述上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上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°。本实用新型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

聚光照明设备

技术领域

本发明涉及照明设备领域，特别是指一种聚光照明设备。

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。

防眩光即有效的减少这种效应。即使在阳光下也可以看清。如何生产防眩光照明设备是我们需要研究的方向。

发明内容

本发明提出一种聚光照明设备，解决了现有技术中照明设备光线发散，容易产生眩光的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

聚光照明设备，包括光源层，所述光源层内部设有若干LED灯珠，所述光源层上设有下棱镜层，所述下棱镜层上表面设有阵列棱镜条结构，所述下棱镜层上部设有上棱镜层，所述上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上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°。

作为本发明的优选方案，所述下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，所述下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种的一种。

作为本发明的优选方案，所述上棱镜层上部为基板，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。

有益效果：本发明提出了一种聚光照明设备，包括光源层，所述光源层内部设有若干LED灯珠，所述光源层上设有下棱镜层，所述下棱镜层上表面设有阵列棱镜条结构，所述下棱镜层上部设有上棱镜层，所述上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上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°。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为图1所示上棱镜层结构示意图；

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。

图中，上棱镜层1，基板11，棱镜块12，上顶面121、左侧面122、右侧面123、前侧面124，后侧面125，下棱镜层2，光源层3。

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1-5所示，聚光照明设备，包括光源层3，光源层3内部设有若干LED灯珠，光源层上设有下棱镜层2，下棱镜层2上表面设有阵列棱镜条结构，下棱镜层2上部设有上棱镜层1，上棱镜层1下表面设有棱镜块12，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，棱镜条轴向线与上棱镜层1本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α，其中60°≤α≤90°。

下棱镜层2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。

下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种的一种。

上棱镜层1上部为基板11，棱镜块12通过紫外线封胶固定于基板11下部，棱镜块为从基板11根部向上延伸，形成的锥台结构，棱镜块包括上顶面121、左侧面122、右侧面123、前侧面124和后侧面125。

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12上顶面进入棱镜层，通过折射从基板11自由面射出，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122和右侧面123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122与右侧面123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。

实施例1

如图2中的上棱镜层1，底部为透明基板11，厚度为10μm-100μm。

基板上设有N个横纵阵列的棱镜块12，棱镜块12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12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12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12包括上顶面121，前侧面124，后侧面125，左侧面122，右侧面。前侧面124、后侧面125、左侧面122和右侧面上设有反光膜，光线只能通过上顶面121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124和后侧面125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，即前侧棱镜块的后侧面与后侧棱镜块的前侧面形成的夹角相同，角度范围在15°至30°之间。

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 (9)

1.聚光照明设备，包括光源层(3)，所述光源层(3)内部设有若干LED灯珠，所述光源层上设有下棱镜层(2)，所述下棱镜层(2)上表面设有阵列棱镜条结构，所述下棱镜层(2)上部设有上棱镜层(1)，其特征在于，所述上棱镜层(1)下表面设有棱镜块(12)，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上棱镜层(1)本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α，其中60°≤α≤90°。

2.根据权利要求1所述的聚光照明设备，其特征在于，所述下棱镜层(2)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。

3.根据权利要求1所述的聚光照明设备，其特征在于，所述下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。

4.根据权利要求1所述的聚光照明设备，其特征在于，所述上棱镜层(1)上部为基板(11)，所述棱镜块(12)通过紫外线封胶固定于所述基板(11)下部，所述棱镜块为从基板(11)根部向上延伸，形成的锥台结构，所述棱镜块包括上顶面(121)、左侧面(122)、右侧面(123)、前侧面(124)和后侧面(125)。

5.根据权利要求4所述的聚光照明设备，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(12)上顶面进入棱镜层，通过折射从基板(11)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所述的聚光照明设备，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20 μm≤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所述的聚光照明设备，其特征在于，所述左侧面(122)和右侧面(123)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所述的聚光照明设备，其特征在于，所述左侧面(122)与右侧面(123)分别与底面形成的底角的角度为Θ，其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5。

9.根据权利要求5所述的聚光照明设备，其特征在于，20≤N/C≤50。