CN209371153U - 一种反光器以及照明装置 - Google Patents

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刘燕娟
郭大雄
唐浚康
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Abstract

本实用新型公开了一种反光器以及照明装置,其中,反光器包括第一反光面、第二反光面和第三反光面,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面均采用双曲面结构,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面沿着横向方向依次平滑连接,且在横向方向上呈内凹状,光源的光线从第二反光面的前部照射至反光器后,所述反光器在横向方向上对光线进行会聚,在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光。本实用新型通过将反光器设计为双曲面结构,使反光器在横向方向上对光线进行会聚,使反光器在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,从而使光线更加均匀地照射在较宽的路面上,实现均匀性道路照明的效果,可广泛应用于光学元件领域。

Description

一种反光器以及照明装置
技术领域
本实用新型涉及光学元件领域,尤其涉及一种反光器以及照明装置。
背景技术
随着护栏灯道路照明的普及,人们对护栏灯照明的要求逐渐升高,应用场合也越来越广泛。常规护栏灯主要应用于支道路或匝道的照明,而对于一些单边3车道以上的主干道照明还存在较大的技术难度,现在存有的问题是:由于主干道路面较宽,难以实现均匀性道路照明。
名词解释:
双曲面:即在横向方向和纵向方向上的截面的交线都是曲线的曲面,比如一个半球面是双曲面,其在横向方向和纵向方向的截面的交线都是曲线,即都是半圆曲线。一个平面,在X轴和Y轴方向的截面的交线都是直线;一个波浪形平面,在X轴的截面的交线是波浪线,而在Y轴的截面的交线是直线;一个双曲面在X轴和Y轴方向的截面的交线都是曲线。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种能够道路均匀性照明的反光器以及照明装置。
本实用新型所采用的技术方案是:
一种反光器,包括第一反光面、第二反光面和第三反光面,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面均采用双曲面结构,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面沿着横向方向依次平滑连接,且在横向方向上呈内凹状,光源的光线从第二反光面的前部照射至反光器后,所述反光器在横向方向上对光线进行会聚,在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光。
进一步,所述第二反光面设置于光源的前方,所述第二反光面包括第二顶边和第二底边,所述第二顶边的弧形曲率大于第二底边的弧形曲率,所述第二顶边的位置高于光源的位置,所述第二反光面用于将光源于横向方向上10°-170°范围的光线进行会聚。
进一步,所述第二顶边的曲线路径满足第一公式,所述第一公式为:
Y1=-0.0068x2+0.6601x-4.5458
其中Y1代表纵坐标,横坐标的取值范围为30≤x≤70;
所述第二底边的曲线路径满足第二公式,所述第二公式为:
Y2=-0.0054x2+0.5186x-5.8433
其中Y2代表纵坐标,横坐标的取值范围为25≤x≤75。
进一步,所述第一反光面包括第一顶边、第一侧边和第一底边,所述第一顶边和第二顶边平滑连接,所述第一底边和第二底边平滑连接,所述第一侧边包括第一线段、第二线段和第三线段,所述第一线段、第二线段和第三线段依次平滑连接,且呈弧形,所述第一线段与第一顶边连接,所述第三线段与第一底边连接,所述第一反光面用于将光源于横向方向上0°-20°范围的光线进行配光。
进一步,所述第一顶边的曲线路径满足第三公式,所述第三公式为:
Y3=0.0029x2+0.2486x-0.1125
其中Y3代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<30;
所述第一底边的曲线路径满足第四公式,所述第四公式为:
Y4=-0.0002x3+0.01x2+0.0149x-0.0112
其中Y4代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<25。
进一步,所述第二线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上20°-80°范围的光线进行会聚,所述第一线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上0°-20°范围的光线进行配光,所述第三线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上80°-110°范围的光线进行配光。
进一步,所述第一线段的曲线路径满足第五公式,所述第五公式为:
Y5=0.0764x2-1.203x+5.8843
其中Y5代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x≤7;
所述第二线段的曲线路径满足第六公式,所述第六公式为:
Y6=0.0147x2-0.3105x+2.4881
其中Y6代表纵坐标,横坐标的取值范围为7≤x≤33;
所述第三线段的曲线路径满足第七公式,所述第七公式为:
Y7=-0.0107x2+1.296x-23.088
其中Y7代表纵坐标,横坐标的取值范围为33≤x≤45。
进一步,所述第三反光面包括第三顶边、第二侧边和第三底边,所述第三顶边与第二顶边平滑连接,所述第三底边与第二顶边平滑连接,所述第三反光面用于将光源于横向方向上160°-180°范围的光线进行配光。
进一步,所述第三顶边的曲线路径满足第八公式,所述第八公式为:
Y8=0.0029x2-0.8078x+51.015
其中Y8代表纵坐标,横坐标的取值范围为70<x≤100;
所述第三底边的曲线路径满足第九公式,所述第九公式为:
Y9=0.0002x3-0.0407x2+2.9519x-62.943
其中Y9代表纵坐标,横坐标的取值范围为75<x≤97。
本实用新型所采用的另一技术方案是:
一种照明装置,包括光源、光源板和反光器,所述反光器采用上述的一种反光器。
本实用新型的有益效果是:本实用新型通过将反光器设计为双曲面结构,使反光器在横向方向上对光线进行会聚,使反光器在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光,从而使光线更加均匀地照射在较宽的路面上,实现均匀性道路照明的效果。
附图说明
图1是本实用新型一种反光器的结构示意图;
图2是具体实施例中反光器的顶边部位对光源光线反射的示意图;
图3是具体实施例中反光器的底边部位对光源光线反射的示意图;
图4是具体实施例中反光器的纵向方向对光源光线反射的示意图;
图5是第一公式与相应的曲线路径的示意图;
图6是第二公式与相应的曲线路径的示意图;
图7是第三公式与相应的曲线路径的示意图;
图8是第四公式与相应的曲线路径的示意图;
图9是第五公式与相应的曲线路径的示意图;
图10是第六公式与相应的曲线路径的示意图;
图11是第七公式与相应的曲线路径的示意图;
图12是第八公式与相应的曲线路径的示意图;
图13是第九公式与相应的曲线路径的示意图;
图14是具体实施例中反光器的主视图;
图15是具体实施例中反光器的左视图;
图16是具体实施例中反光器的俯视图。
附图标记:1、第一反光面;2、第二反光面;3、第三反光面;11、第一顶边;12、第一底边;13、第一线段;14、第二线段;15、第三线段;21、第二顶边;22、第二底边;31、第三顶边;32、第二底边;4、光源;5、光源板。
具体实施方式
实施例一
如图1所示,本实施例提供了一种反光器,包括第一反光面1、第二反光面2和第三反光面3,所述第一反光面1、第二反光面2和第三反光面3均采用双曲面结构,所述第一反光面1、第二反光面2和第三反光面3沿着横向方向依次平滑连接,且在横向方向上呈内凹状,光源4的光线从第二反光面2的前部照射至反光器后,所述反光器在横向方向上对光线进行会聚,在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光。
参照图1,反光器采用双曲面结构设计,在横向方向上呈内凹状,将照射至反光器的光线进行会聚,可以照射更远的地方;在反光器纵向方向上,对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光。基于上述的反光器可将光线照射得更远,同时使光线更加均匀,实现了均匀性的照明效果。其中,反光器的主视图如图14所示,反光器的左视图如图15所示,反光器的俯视图如图16所示。
参照图2、图3和图4,进一步作为优选的实施方式,所述第二反光面2设置于光源4的前方,所述第二反光面2包括第二顶边21和第二底边22,所述第二顶边21的弧形曲率大于第二底边22的弧形曲率,所述第二顶边21的位置高于光源4的位置,所述第二反光面2用于将光源4在横向方向中10°-170°范围的光线进行会聚。
安装反光器时,所述第二反光面2安装在光源4的前方,具体地,参照图4,光源4固定在光源板5上,所述光源板5与反光器的顶边连接,光源4位于第二反光面2的前方,且位置低于第二顶边21。参照图2,所述第二顶边21的弧形曲率较大,可以更大程度的聚光照向道路远处;参照图3,第二底边22弧形曲率较小,使得底部的横向角度更大,能够适应较宽的布灯间距。所述第二反光面2主要用于将照射至反光器的光线进行会聚。接近第二顶边21部位的反光面负责将LED光源10°-170°的光线在横向方向上汇聚到90°以内,增加反光器的峰值光强,而接近第二底边22部位的反光面负责将20°-160°范围内的光线在横向方向上汇聚到120°以内,从而使光线照射得更远。
参照图5,进一步作为优选的实施方式,所述第二顶边21的曲线路径满足第一公式,所述第一公式为:
Y1=-0.0068x2+0.6601x-4.5458
其中Y1代表纵坐标,横坐标的取值范围为30≤x≤70;
参照图6,所述第二底边22的曲线路径满足第二公式,所述第二公式为:
Y2=-0.0054x2+0.5186x-5.8433
其中Y2代表纵坐标,横坐标的取值范围为25≤x≤75。
所述第二顶边21的曲线路径满足第一公式,相关系数达到0.9999。所述第二底边22的曲线路径满足第二公式,相关系数达到0.999。
参照图1和图4,进一步作为优选的实施方式,所述第一反光面1包括第一顶边11、第一侧边和第一底边12,所述第一顶边11和第二顶边21平滑连接,所述第一底边12和第二底边22平滑连接,所述第一侧边包括第一线段13、第二线段14和第三线段15,所述第一线段13、第二线段14和第三线段15依次平滑连接,且呈弧形,所述第一线段13与第一顶边11连接,所述第三线段15与第一底边12连接,所述第一反光面1用于将光源4在横向方向上0°-20°范围的光线进行配光。
所述第一反光面1对光源4的光线进行发散设计,该反光面对光线的聚集程度有所减小,主要用于提高灯具顶部之间的相互衔接,从而使光照更加均匀。所述接近第一顶边11的反光面主要对横向方向上0°-10°的光线进行配光,并将该范围的光线向中心发散到120°以内;而接近第一底边12的反光面主要对15°-20°的光线进行配光,并将该范围的光线向两端发散到170°左右,从而使光照更加均匀。
参照图7,进一步作为优选的实施方式,所述第一顶边11的曲线路径满足第三公式,所述第三公式为:
Y3=0.0029x2+0.2486x-0.1125
其中Y3代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<30;
参照图8,所述第一底边12的曲线路径满足第四公式,所述第四公式为:
Y4=-0.0002x3+0.01x2+0.0149x-0.0112
其中Y4代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<25。
所述第一顶边11的曲线路径满足第三公式,相关系数达到0.9991。所述第一底边12的曲线路径满足第四公式,相关系数达到0.999。
参照图4,进一步作为优选的实施方式,所述第二线段14对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上20°-80°范围的光线进行会聚,所述第一线段13对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上0°-20°范围的光线进行配光,所述第三线段15对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上80°-110°范围的光线进行配光。
如图1所示,所述第一反光面1的第一侧边分为三段,分别为第一线段13、第二线段14和第三线段15,所述各线段在纵向方向上对应反光器的三个面。在纵向方向上,所述第二线段14对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上20°-80°范围的光线进行会聚,将光线沿同一方向汇聚到道路照明远处,形成4000cd/klm以上的峰值光强。而所述第一线段13对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上0°-20°范围的光线进行配光,主要负责对LED光源4在纵向方向上0°-20°范围进行散光,使光线分布在强光与弱光之间进行过渡衔接。所述第三线段15对应的反光曲面用于将光源4在纵向方向上80°-110°范围的光线进行配光,主要负责对LED光源在纵向方向上80°-110°范围进行散光,使光线分布在强光与弱光之间进行过渡衔接。而剩下的LED光源4在纵向方向上110°-180°范围的光线则依照朗伯体光源光线分布规律自由的照向道路近处区域。如此,可以将光线照得更远,同时又能使光照更加均匀。
参照图9,进一步作为优选的实施方式,所述第一线段13的曲线路径满足第五公式,所述第五公式为:
Y5=0.0764x2-1.203x+5.8843
其中Y5代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x≤7;
参照图10,所述第二线段14的曲线路径满足第六公式,所述第六公式为:
Y6=0.0147x2-0.3105x+2.4881
其中Y6代表纵坐标,横坐标的取值范围为7≤x≤33;
参照图11,所述第三线段15的曲线路径满足第七公式,所述第七公式为:
Y7=-0.0107x2+1.296x-23.088
其中Y7代表纵坐标,横坐标的取值范围为33≤x≤45。
所述第一线段13的曲线路径满足第五公式,相关系数达到0.9991;第二线段14的曲线路径满足第六公式,相关系数达到0.9991;第三线段15的曲线路径满足第七公式,相关系数达到0.9997。
参照图1,进一步作为优选的实施方式,所述第三反光面3包括第三顶边31、第二侧边和第三底边32,所述第三顶边31与第二顶边21平滑连接,所述第三底边32与第二顶边21平滑连接,所述第三反光面3用于将光源4在横向方向上160°-180°范围的光线进行配光。
所述第三反光面3对光源4的光线进行发散设计,该反光面对光线的聚集程度有所减小,主要用于提高灯具顶部之间的相互衔接,从而使光照更加均匀。参照图2,所述接近第三顶边31的反光面主要对横向方向上170°-180°的光线进行配光,并将该范围的光线向中心发散到120°以内;参照图3,而接近第三底边32的反光面主要对160°-165°的光线进行配光,并将该范围的光线向两端发散到170°左右,从而使光照更加均匀。
参照图12,进一步作为优选的实施方式,所述第三顶边31的曲线路径满足第八公式,所述第八公式为:
Y8=0.0029x2-0.8078x+51.015
其中Y8代表纵坐标,横坐标的取值范围为70<x≤100;
参照图13,所述第三底边32的曲线路径满足第九公式,所述第九公式为:
Y9=0.0002x3-0.0407x2+2.9519x-62.943
其中Y9代表纵坐标,横坐标的取值范围为75<x≤97。
所述第三底边32的曲线路径满足第九公式,相关系数达到0.9991;所述第三底边32的曲线路径满足第九公式,相关系数达到0.999。
参照图4,具体地,本实施例将光源板5偏向反光器倾斜20度设计,提高反光器强光部分的峰值光强,同时利用光源板5外沿对LED光源4硅胶部分的杂散光进行遮挡,可有效减少眩光,实现截光清晰的护栏灯照明。另外,本实施例中的反光器的反光面采用高反射率的材料。
综上所述,本实施例的反光器至少具有如下有益效果:
(1)、采样双曲面对反光器进行设计,在反光器的横向和纵向分别进行分段式配光设计,充分利用利用横向收光、纵向分段配光设计,实现了高均匀度、高舒适度的超远程护栏灯照明,可用于单边3-4车道或双边6-8车道布灯的道路照明。
(2)、将光源4设置在第二反光面2相应的位置,具体地,将光源板5偏向反光器倾斜20度设计,提高反光器强光部分的峰值光强,同时利用光源板5外沿对LED光源4硅胶部分的杂散光进行遮挡,可有效减少眩光,实现截光清晰的护栏灯照明。
实施例二
如图所示,本实施例提供了一种照明装置,包括光源、光源板和反光器,所述反光器采用实施例一所述的一种反光器。
本实施例的一种照明装置,具备本实用新型实施例一所述的一种反光器的任意技术特征组合,具备实施例一相应的功能和有益效果。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实用新型创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种反光器,其特征在于,包括第一反光面、第二反光面和第三反光面,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面均采用双曲面结构,所述第一反光面、第二反光面和第三反光面沿着横向方向依次平滑连接,且在横向方向上呈内凹状,光源的光线从第二反光面的前部照射至反光器后,所述反光器在横向方向上对光线进行会聚,在纵向方向上对照射远处的光线进行会聚,且对照射近处的光线进行散光。
2.根据权利要求1所述的一种反光器,其特征在于,所述第二反光面设置于光源的前方,所述第二反光面包括第二顶边和第二底边,所述第二顶边的弧形曲率大于第二底边的弧形曲率,所述第二顶边的位置高于光源的位置,所述第二反光面用于将光源于横向方向上10°-170°范围的光线进行会聚。
3.根据权利要求2所述的一种反光器,其特征在于,所述第二顶边的曲线路径满足第一公式,所述第一公式为:
Y1=-0.0068x2+0.6601x-4.5458
其中Y1代表纵坐标,横坐标的取值范围为30≤x≤70;
所述第二底边的曲线路径满足第二公式,所述第二公式为:
Y2=-0.0054x2+0.5186x-5.8433
其中Y2代表纵坐标,横坐标的取值范围为25≤x≤75。
4.根据权利要求2所述的一种反光器,其特征在于,所述第一反光面包括第一顶边、第一侧边和第一底边,所述第一顶边和第二顶边平滑连接,所述第一底边和第二底边平滑连接,所述第一侧边包括第一线段、第二线段和第三线段,所述第一线段、第二线段和第三线段依次平滑连接,且呈弧形,所述第一线段与第一顶边连接,所述第三线段与第一底边连接,所述第一反光面用于将光源于横向方向上0°-20°范围的光线进行配光。
5.根据权利要求4所述的一种反光器,其特征在于,所述第一顶边的曲线路径满足第三公式,所述第三公式为:
Y3=0.0029x2+0.2486x-0.1125
其中Y3代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<30;
所述第一底边的曲线路径满足第四公式,所述第四公式为:
Y4=-0.0002x3+0.01x2+0.0149x-0.0112
其中Y4代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x<25。
6.根据权利要求4所述的一种反光器,其特征在于,所述第二线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上20°-80°范围的光线进行会聚,所述第一线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上0°-20°范围的光线进行配光,所述第三线段对应的反光曲面用于将光源于纵向方向上80°-110°范围的光线进行配光。
7.根据权利要求6所述的一种反光器,其特征在于,所述第一线段的曲线路径满足第五公式,所述第五公式为:
Y5=0.0764x2-1.203x+5.8843
其中Y5代表纵坐标,横坐标的取值范围为0≤x≤7;
所述第二线段的曲线路径满足第六公式,所述第六公式为:
Y6=0.0147x2-0.3105x+2.4881
其中Y6代表纵坐标,横坐标的取值范围为7≤x≤33;
所述第三线段的曲线路径满足第七公式,所述第七公式为:
Y7=-0.0107x2+1.296x-23.088
其中Y7代表纵坐标,横坐标的取值范围为33≤x≤45。
8.根据权利要求2所述的一种反光器,其特征在于,所述第三反光面包括第三顶边、第二侧边和第三底边,所述第三顶边与第二顶边平滑连接,所述第三底边与第二顶边平滑连接,所述第三反光面用于将光源于横向方向上160°-180°范围的光线进行配光。
9.根据权利要求8所述的一种反光器,其特征在于,所述第三顶边的曲线路径满足第八公式,所述第八公式为:
Y8=0.0029x2-0.8078x+51.015
其中Y8代表纵坐标,横坐标的取值范围为70<x≤100;
所述第三底边的曲线路径满足第九公式,所述第九公式为:
Y9=0.0002x3-0.0407x2+2.9519x-62.943
其中Y9代表纵坐标,横坐标的取值范围为75<x≤97。
10.一种照明装置,其特征在于,包括光源、光源板和反光器,所述反光器采用权利要求1-9任一项所述的一种反光器。
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