CN212510847U - 一种桌面照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种桌面照明装置，其包括照明支架，照明支架为倒置的U形支架，其两端固定于桌面上，照明支架的顶部底面上安装有沿着照明支架的长度方向延伸的线性灯组件，线性灯组件包括灯源部件和透镜部件，灯源部件固定于顶部底面上，透镜部件从灯源部件的下方覆盖灯源部件。本实用新型采用水平面均匀照度分光透镜方案，由于灯具距离桌面很近，光能利用率很高，只需要很小的单灯光通量即可满足桌面照度300lx以上的照明需求，并且不会影响房间中其他对照度要求不高区域的照明效果，这就可以很大程度提高光能利用率。

Description

一种桌面照明装置

技术领域

本实用新型涉及照明领域，具体而言，涉及一种桌面照明装置。

背景技术

对于图书馆等场合中学习书桌的照明，照明标准上对图书馆有明确的照度要求：阅览区需要300lx以上的照度。图书馆照明的传统方式为房间天花板上整体布置照明灯具，照亮房间的所有区域，这种方式对光能的有效利用率很低，因为学习桌上一般需要300lx左右的照度，而其余地方不需要这么高的照度，并且灯具一般安装在天花板附近，距离学习桌很远(一般在2米左右)。为了满足学习桌上的照度，就需要灯具有很高的光通量，并且学习桌以外的区域的照度也会跟着偏高，造成了光能的浪费。

此外，传统照明方式中由于灯具与书桌面的距离较远，需要灯具按照较密集的排布方式排布，同时单灯也需要很大的光通量才能满足书桌上的照度要求。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种桌面照明装置，其采用水平面均匀照度分光透镜方案，由于灯具距离桌面很近，光能利用率很高，只需要很小的单灯光通量即可满足桌面照度300lx以上的照明需求，并且不会影响房间中其他对照度要求不高区域的照明效果，这就可以很大程度提高光能利用率。

为此，本实用新型提供了一种桌面照明装置，其包括照明支架，照明支架为倒置的U形支架，其两端固定于桌面上，照明支架的顶部底面上安装有沿着照明支架的长度方向延伸的线性灯组件，线性灯组件包括灯源部件和透镜部件，灯源部件固定于顶部底面上，透镜部件从灯源部件的下方覆盖灯源部件。

进一步地，上述透镜部件为蝙蝠翼配光透镜。

进一步地，上述透镜部件的入光面为弧形凹槽结构，透镜部件的出光面为两个连续的弧形面结构。

进一步地，上述透镜部件为拉伸式长条透镜或者沿着照明支架的长度方向排布的多颗阵列式透镜。

进一步地，上述透镜部件的材料为透明PC材料或者透明PMMA材料。

进一步地，上述灯源部件包括若干个LED灯单元。

进一步地，上述透镜部件的宽度方向的相对两侧具有两凸块，顶部底面上安装有两对称的卡扣，卡扣卡住凸块将透镜部件固定在顶部底面上。

本实用新型所提供的一种桌面照明装置，其采用水平面均匀照度分光透镜方案，借助于照明支架的作用，使得灯具距离桌面很近，光能利用率很高，只需要很小的单灯光通量即可满足桌面照度300lx以上的照明需求，并且不会影响房间中其他对照度要求不高区域的照明效果，这就可以很大程度提高光能利用率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置的结构示意图；

图3为图2中A部的放大图；

图4为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置的配光曲线图；

图5为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置的照度分布图；

图6为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置中透镜部件和光源部件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种桌面照明装置中透镜部件和光源部件的折射定律图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1至图7，图中示出了本实用新型实施例一提供的一种桌面照明装置，其中主要设置了照明支架1和线性灯组件12，照明支架1为倒置的U形支架，其两端固定于桌面2上，照明支架1的顶部底面11上安装有沿着照明支架1的长度方向延伸的线性灯组件12，线性灯组件12包括灯源部件13和透镜部件14，灯源部件13固定于顶部底面11上，透镜部件14从灯源部件13的下方覆盖灯源部件13，灯源部件13包括若干个LED灯单元。

参见图2至图3，透镜部件14的宽度方向的相对两侧具有两凸块143，顶部底面11上安装有两对称的卡扣111，卡扣111卡住凸块143将透镜部件14 固定在顶部底面11上。

参见图1至图7，透镜部件14为蝙蝠翼配光透镜，具体地，透镜部件14 的入光面141为弧形凹槽结构，透镜部件14的出光面142为两个连续的弧形面结构。

大部分LED光源的发光特性类似于朗伯型，其配光曲线可描述为：

其中m是由角度值

决定(一般由LED生产商提供，)这样的配光类型中心光强太大，不利于实现书桌面照度均匀的效果；为了满足照度均匀的照明效果，我们就要将LED发出的类似于朗伯型的光线分布通过透镜的控光作用后，将其转变成方程为：

的蝙蝠翼配光，如图 4。

该水平均匀照度分光透镜核心点是水平面上的照度分布均匀，整灯是大角度的蝙蝠翼配光，中心处的光强很低，最大光强大约在60-65度左右，且强度变化光滑平缓，使其照射范围内的水平面内照度均匀。面型可以是双自由曲面面型，也可以是折反射式的侧出光透镜，如图6-7。

透镜部件14的材料为光学级透明材料，可以为透明PC，也可以为透明 PMMA，优选为拉伸式的长条透镜，可自由灵活的调整LED数量及位置，整灯可做的功率范围较宽泛，次选为多颗阵列式的透镜方案。

配光曲线中最大光强处的角度根据应用时透镜与被照面的安装位置关系以及被照面的尺寸而有所不同，根据图2中的图书馆书桌尺寸以及灯具的安装高度及位置，H为0.35米，L为1.5米，可以计算出这种分光透镜所形成的的配光曲线中的最大光强处的角度在60-65°左右，这样可以达到水平被照面照度均匀。以4米*1.5米的图书馆桌面为例，下表以及图5展示出本发明中的灯具实际的照明效果的照度分布情况：可见桌面的照度分布非常均匀，均匀性 (最小/平均)可达到0.88。

注意：此坐标为上述图形单位为Lux.

网格：15×5点

如图6-7，透镜包括：出射面和与入射面，入射面为靠近LED的近端面，出射面位于LED的较远端，透镜出射面与入射面的面型均为特殊设计的具有变化曲率的弧形曲面，通过入射面和出射面之间不同的曲率变化和厚度变化来控制光线方向，进而达到被照射面照度均匀的特点，图6展示了这种透镜的厚度和曲率的变化情况：厚度最薄的地方为AB段，最厚的地方为CD段。考虑到透镜材料的成型特性，AB段最小厚度最好在1.5mm以上；同时CD段的厚度也不能太大，考虑到挤出成型工艺的精度，CD厚度最好小于AB厚度的3倍左右，这样才能更好的保证挤出成型工艺的精度。

出射面与入射面要同轴线，且出射面位于入射面的外侧，考虑到LED的封装尺寸已经装配公差，入射面的下端开口一般在4-5mm。

透镜出射面与入射面的面型均为特殊设计的具有变化曲率的弧形曲面，通过入射面和出射面之间不同的曲率变化和厚度变化来控制光线方向，进而达到被照射面照度均匀的特点。光线在透镜内部传播时遵循折射定律图7：入射面：n₁sin i₁＝n₂sin θ₁，出射面：n₂sin i₂＝n₁sin θ₂。

灯具的安装高度与被照桌面有一定关系，一般1.5米宽的桌面，灯具的安装高度大约0.3-0.4米。分光透镜最大光强角位置大约在60-65°左右，所以灯具安装高度太低则桌面照度不均匀；灯具安装高度太高，光线优惠照射到桌面以外造成光能利用率太低，且安装高度太高会对人眼造成不舒适的眩光，所以灯具与桌面边缘连线与竖直方向夹角在60-65°之间最为合适。

因此，本实施例通过研究整理图书馆的照明需求，提出一种适合图书馆学习桌照明，可提供均匀照度的分光灯具，分光灯具布置在桌子中心处，距离桌面的高度大约在0.3-0.4米，这样分光灯具发出的光分别向两侧传播，照亮整个桌面。光学方案采用分光透镜的方式来实现，一般图书馆学习桌的尺寸为1.5米*4米，在书桌中心处设置长条的线性灯具，图1、图2所示，利用灯具的分光效果(配光如图3)将学习桌均匀照亮，均匀度可达到0.8以上。

本实用新型所提供的一种桌面照明装置，其采用水平面均匀照度分光透镜方案，借助于照明支架的作用，使得灯具距离桌面很近，光能利用率很高，只需要很小的单灯光通量即可满足桌面照度300lx以上的照明需求，并且不会影响房间中其他对照度要求不高区域的照明效果，这就可以很大程度提高光能利用率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种桌面照明装置，其特征在于，包括照明支架(1)，所述照明支架(1)为倒置的U形支架，其两端固定于桌面(2)上，所述照明支架(1)的顶部底面(11)上安装有沿着所述照明支架(1)的长度方向延伸的线性灯组件(12)，所述线性灯组件(12)包括灯源部件(13)和透镜部件(14)，所述灯源部件(13)固定于所述顶部底面(11)上，所述透镜部件(14)从所述灯源部件(13)的下方覆盖所述灯源部件(13)。

2.根据权利要求1所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述透镜部件(14)为蝙蝠翼配光透镜。

3.根据权利要求2所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述透镜部件(14)的入光面(141)为弧形凹槽结构，所述透镜部件(14)的出光面(142)为两个连续的弧形面结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述透镜部件(14)为拉伸式长条透镜或者沿着所述照明支架(1)的长度方向排布的多颗阵列式透镜。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述透镜部件(14)的材料为透明PC材料或者透明PMMA材料。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述灯源部件(13)包括若干个LED灯单元。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种桌面照明装置，其特征在于，所述透镜部件(14)的宽度方向的相对两侧具有两凸块(143)，所述顶部底面(11)上安装有两对称的卡扣(111)，所述卡扣(111)卡住所述凸块(143)将所述透镜部件(14)固定在所述顶部底面(11)上。

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