CN219756138U - 一种具有明显截止光斑的天空灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灯具技术领域，特别涉及一种具有明显截止光斑的天空灯，它包括有外箱和固定在外箱上的灯板；灯板上均布有灯珠；灯珠外均套有透镜；透镜出光方向设置有光学膜；所述外箱的出光口上设置有瑞利散射板；外箱的内部设置有准直器；准直器设置在光学膜与瑞利散射板之间；准直器为表面均布满蜂窝孔的板状结构。在使用本实用新型时，该灯具能够发出更均匀的光线，更好的模拟蓝天效果，且能够产生明显、清晰的截止光斑以及太阳照射效果。

Description

一种具有明显截止光斑的天空灯

技术领域

本实用新型涉及灯具技术领域，特别涉及一种具有明显截止光斑的天空灯。

背景技术

天空灯是平板灯的一种，通过光源照射在瑞利板上产生一种瑞利散射的光学现象，粒子尺度远小于入射光波长时（小于波长的十分之一），其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比，这种现象称为瑞利散射。由于瑞利散射的强度与波长四次方成反比，所以太阳光谱中波长较短的蓝紫光比波长较长的红光散射更明显，而短波中又以蓝光能量最大，所以在雨过天晴或秋高气爽时（空中较粗微粒比较少，以分子散射为主），在大气分子的强烈散射作用下，蓝色光被散射至弥漫天空，天空即呈现蔚蓝色；同时瑞利散射板也有用于优化光谱，保障灯光的健康通透的效果。

一方面，现有的天空灯虽能呈现蓝天效果，但该类灯具射出的光线沿出光口成散射状且不均匀，无法形成明显截止光斑，也不能用于区域重点照明。天空灯的光线通过灯板2上多颗灯珠3发射出来，通过透镜散射后照射在瑞利散射板上；虽然灯珠2在灯体内均匀分布，但是光线通过透镜呈辐射状散射出来，经过透镜发散出来的各条光线大部分不与出光面垂直，在某些区域光线充分叠加，亮度较大；而某些区域没有得到充分叠加的亮度相对较低；因此投射到瑞利散射板7各个区域的光线也会不均匀；使得灯具出光不均匀以及灯具光斑边界模糊效果，天空灯的青天效果会出现阴暗不均的现象。射出光线呈喇叭状射出，两台以上天空灯安装在一起时，投影光斑会出现叠加的现象。

另一方面，现有的天空灯仅能模拟“晴空”的蓝天效果，无法模拟出太阳出现在“晴空”的效果，更无法模拟太阳随人移动而移动的效果。

为此，有必要对现有天空灯进行改进，以提升其照明质量和功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种具有明显截止光斑的天空灯。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，它包括有外箱和固定在外箱上的灯板；灯板上均布有灯珠；灯珠外均套有透镜；所述外箱的出光口上设置有瑞利散射板；透镜的出光方向上设置有光学膜；光学膜的出光方向上设置有准直器；所述准直器设置在光学膜与瑞利散射板之间；所述准直器为表面均布满蜂窝孔的板状结构；所述灯珠与准直器之间设置有能够均匀光线的光学膜。

进一步地，所述透镜呈圆锥状。

进一步地，蜂窝孔的各个表面均为黑色。

进一步地，所述光学膜包括有用于将光线均匀散开的微晶结构层；微晶结构层的进光表面依次设置有PE保护膜层、AG硬化层和PET保护膜层；微晶结构层的出光方向依次设置有PET层和PE保护膜层。

进一步地，天空灯结构的出光口呈圆形或多边形。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：

1、本实用新型所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，光线经过光学膜进行整形和匀化，让原本分散的各点光源形成均匀的面光源；然后光线通过布满蜂窝孔的准直器后，将光线切割呈多束与蜂窝孔平行的光线束，且各个光线束的通过蜂窝孔后均在蜂窝孔正对的区域出光，起到将光线调直的作用，各束光线之间不会再次叠加，使得散落到瑞利散射板的光线更加均匀，且呈现明显截止光斑。

2、准直器单个小孔出光角度设置为14°，当有大量这种小孔出光的时候，人眼凝视时只能观察到一小块区域发出更强烈的光，其它区域相对较暗，这样就形成了人看天空，只有太阳发光的效果；然而，整个发光面超过了人的凝视角度。当人注视灯具某个位置时，因为周边区域光线相对较弱，产生了虚拟太阳的效果，当人移动的时候，人注视的区域也会相应的移动，从而导致太阳也相对产生了位移；眼睛凝视天空灯正面时，有虚拟太阳且有光线射出，人移动观察时，太阳也相应移动。再加上瑞利板上各位置光强一致，呈现蓝天的蓝度也一致。灯具光线通过准直器直射到被照物，有明显清晰的截止光斑出现。综合上述太阳、蓝天、光斑三要素的特点，更加真实的还原了太阳照射天空的场景效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是透镜安装在灯珠的结构图；

图3是光学膜的结构图；

图4是微晶结构层的结构图；

图5是人眼凝视角示意图；

图6是准直器平面图；

图7是准直器灯光准直原理图；

图8是发光状态的灯珠通过准直器投射到地面的示意图；

图9是光学膜匀化整形光斑示意图；

图10人眼集中注意力视角范围示意图；

附图标记说明：

1、外箱；2、灯板；3、灯珠；4、透镜；5、光学膜；501、PE保护膜层；

502、AG硬化层；503、PET保护膜层；504、微晶结构层；505、PET层；

6、准直器；7、瑞利散射板；8、出光口；A、发光状态的灯珠；B、地面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至10所示，本实用新型所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，它包括有外箱1和固定在外箱1上的灯板2；灯板2上均布有灯珠3；灯珠3外均套有透镜4；所述外箱1的出光口上设置有瑞利散射板7；透镜4的出光方向上设置有光学膜5；光学膜5的出光方向上设置有准直器6；所述准直器6设置在光学膜5与瑞利散射板7之间；所述准直器6为表面均布满蜂窝孔的板状结构；所述灯珠3与准直器6之间设置有能够均匀光线的光学膜5；

根据人眼的生理构造特点，人眼的水平可视度通常是124度，当集中注意力时约为五分之一，即25°。如图5所示，当出光角度为15°以内时，产生“蒙娜丽莎效应”，即光随人移动而移动。如图7所示，准直器（6）出光角度小于15°，且有多个出光口阵列而成，当人眼凝视灯具出光口并向不同方向移动时，则产生了太阳跟随人移动而移动的效果；当有大量这种小孔出光的时候，人眼凝视时只能观察到一小块区域发出更强烈的光，其它区域相对较暗，暗区形成天空，强光区形成太阳发光的效果。

因此本申请中通过光线通过布满蜂窝孔的准直器后，将光线切割呈多束与蜂窝孔平行的光线束，且各个光线束的通过蜂窝孔后均在蜂窝孔正对的区域出光，起到将光线调直的作用，各束光线之间不会再次叠加，准直器单个小孔出光角度设置为14°，当有大量这种小孔出光的时候，人眼凝视时只能观察到一小块区域发出更强烈的光，其它区域相对较暗，形成了天空太阳发光的效果；然而，整个发光面超过了人的凝视角度。当人注视灯具某个位置时，因为周边区域光线相对较弱，产生了虚拟太阳的效果，当人移动的时候，人注视的区域也会相应的移动，从而导致太阳也相对产生了位移；眼睛凝视天空灯正面时，有虚拟太阳且有光线射出，人移动观察时，太阳也相应移动。再加上瑞利板上各位置光强一致，呈现蓝天的蓝度也一致。灯具光线通过准直器直射到被照物，有明显清晰的截止光斑出现。更加真实的还原了太阳照射天空的场景效果。

作为本实用新型的一种优选方式，所述透镜4呈圆锥状。

作为本实用新型的一种优选方式，蜂窝孔的各个表面均为黑色；黑色为蜂窝孔内壁，不会对瑞利散射板7出光效果产生影响，不会使得瑞利散射板7的出光具有额外的颜色，使得瑞利散射板7出光更加清晰透彻。

作为本实用新型的一种优选方式，所述光学膜5包括有用于将光线均匀散开的微晶结构层504；微晶结构层504的进光表面依次设置有PE保护膜层501、AG硬化层502和PET保护膜层503；微晶结构层504的出光方向依次设置有PET层505和PE保护膜层501；微晶结构层504为多个阵列的微型透镜，通过紧密排列的微晶将进入到微晶结构层504的光线进一步均匀化，提高灯具出光的均匀性，使得光斑的出光效果更佳。

作为本实用新型的一种优选方式，天空灯结构的出光口8呈圆形或多边形；通过设置不同形状的出光口8使得灯光能够投射出不同形状的光斑。如图8所示，当天空灯结构的出光口8呈矩形，发光状态的灯珠A通过准直器6投射到地面B，在地面B形成具有明显截止的矩形光斑。

在使用本实用新型时，然后光线通过布满蜂窝孔的准直器后，将光线切割呈多束与蜂窝孔平行的光线束，且各个光线束的通过蜂窝孔后均在蜂窝孔正对的区域出光，将光线调直的作用，各束光线之间不会再次叠加，准直器单个小孔出光角度设置为14°，当有大量这种小孔出光的时候，人眼凝视时只能观察到一小块区域发出更强烈的光，其它区域相对较暗，这样就形成了人看天空，只有太阳发光的效果；然而，整个发光面超过了人的凝视角度。当人注视灯具某个位置时，因为周边区域光线相对较弱，产生了虚拟太阳的效果，当人移动的时候，人注视的区域也会相应的移动，从而导致太阳也相对产生了位移；眼睛凝视天空灯正面时，有虚拟太阳且有光线射出，人移动观察时，太阳也相应移动。再加上瑞利板上各位置光强一致，呈现蓝天的蓝度也一致。灯具光线通过准直器直射到被照物，有明显清晰的截止光斑出现。综合上述太阳、蓝天、光斑三要素的特点，更加真实的还原了太阳照射天空的场景效果；在透镜与瑞利散射板之间设置有光学膜，光学膜的微晶结构层为多个阵列的微型透镜，通过紧密排列，将进入到微晶结构层的光线进一步均匀化，提高灯具出光的均匀性，使得光斑的出光效果更佳。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种具有明显截止光斑的天空灯，它包括有外箱（1）和固定在外箱（1）上的灯板（2）；灯板（2）上均布有灯珠（3）；灯珠（3）外均套有透镜（4）；所述外箱（1）的出光口上设置有瑞利散射板（7）；其特征在于：透镜（4）的出光方向上设置有光学膜（5）；光学膜（5）的出光方向上设置有准直器（6）；所述准直器（6）设置在光学膜（5）与瑞利散射板（7）之间；所述准直器（6）为表面均布满蜂窝孔的板状结构；所述灯珠（3）与准直器（6）之间设置有能够均匀光线的光学膜（5）。

2.根据权利要求1所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，其特征在于：所述透镜（4）呈圆锥状。

3.根据权利要求1所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，其特征在于：蜂窝孔的各个表面均为黑色。

4.根据权利要求1所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，其特征在于：所述光学膜（5）包括有用于将光线均匀散开的微晶结构层（504）；微晶结构层（504）的进光表面依次设置有PE保护膜层（501）、AG硬化层（502）和PET保护膜层（503）；微晶结构层（504）的出光方向依次设置有PET层（505）和PE保护膜层（501）。

5.根据权利要求1所述的一种具有明显截止光斑的天空灯，其特征在于：天空灯结构的出光口（8）呈圆形或多边形。