專利名稱：光反射器和具有該光反射器的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)光設(shè)備，特別是涉及一種光反射器和具有該光反射器的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
照明系統(tǒng)常使用光學(xué)透鏡或光反射鏡來(lái)獲得一定的光分布。光學(xué)透鏡常用于廣角分布照明，例如戶外照明，其有如下優(yōu)點(diǎn)a)具有均勻的光分布；b)能提供寬廣的照明區(qū)域；c)有明顯的截止邊緣從而能消除眩光。采用光學(xué)透鏡也有以下方面的不足a)光效率低(809Γ90%)，主要由材料吸收和離焦匹配損失而導(dǎo)致；b)長(zhǎng)期工作后的衰減，主要包括紫外線引發(fā)的衰減和熱量引發(fā)的衰減；c)有黃色暈現(xiàn)象。使用傳統(tǒng)光反射鏡的優(yōu)點(diǎn)在于a) 光效率較高(達(dá)到95%以上)；b)紫外線、熱量引發(fā)的衰減不明顯；c)無(wú)黃色暈現(xiàn)象。但傳統(tǒng)光反射鏡存在以下缺陷a)出光不均勻，大部分光能量輸出集中在中心區(qū)域；b)難以提供寬角度(蝙蝠翼)光分布；c)有眩光問(wèn)題。如圖1所示，美國(guó)專利申請(qǐng)US2007/0201225 Al披露了蝙蝠翼光分布的光學(xué)透鏡 (參見(jiàn)其說(shuō)明書圖2)，其利用光學(xué)透鏡得到蝙蝠翼的光分布，光分布角度范圍寬且均勻，但光效率相對(duì)低。如圖2所示，美國(guó)專利申請(qǐng)US2008/0074876 Al披露了用兩個(gè)獨(dú)立的光學(xué)反射鏡盒來(lái)分別提供半個(gè)蝙蝠翼光分布。其中，兩個(gè)可以相對(duì)調(diào)整的光固件互相平行地定位，分別作為反射鏡共同產(chǎn)生蝙蝠翼光分布。這種方案利用燈具機(jī)械結(jié)構(gòu)獲得蝙蝠翼的光分布，組裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜。如圖3和圖4所示，歐洲專利申請(qǐng)EP1925878 Al披露了一種氣體放電燈，包括兩個(gè)發(fā)光設(shè)備，每個(gè)發(fā)光設(shè)備包括位于氣體放電燈的朝向支架的各側(cè)上的獨(dú)立的光學(xué)反射鏡， 位置有可定向性。氣體放電燈產(chǎn)生蝙蝠翼光分布，每個(gè)發(fā)光設(shè)備在各自區(qū)域具有較大的光強(qiáng)，而這兩個(gè)區(qū)域可以通過(guò)定向兩個(gè)反射鏡而獨(dú)立地定位。這種燈具的組裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有簡(jiǎn)單組裝結(jié)構(gòu)的光反射器，能產(chǎn)生蝙蝠翼的光分布，以使照明系統(tǒng)如LED應(yīng)用設(shè)備獲得均勻的寬角度的光分布，同時(shí)還具有高的光效率。本實(shí)用新型的另一目的是提供采用所述光反射器的光反射器為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種光反射器，包括槽體，其包括底部和由從底部延伸至頂部開(kāi)口的多個(gè)側(cè)壁，所述頂部開(kāi)口的尺寸大于所述底部的尺寸，所述底部具有供發(fā)光器件出光的底部開(kāi)口，所述底部和所述側(cè)壁的內(nèi)表面為光反射面；立體橋，其對(duì)應(yīng)所述底部開(kāi)口的位置安裝在所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上，通過(guò)反射或折射，將來(lái)自所述底部開(kāi)口的集中的光能量分布到更寬角度的范圍。優(yōu)選地，所述頂部開(kāi)口和所述底部開(kāi)口為矩形。優(yōu)選地，所述立體橋跨接在所述矩形的長(zhǎng)邊對(duì)應(yīng)的兩相對(duì)側(cè)壁上。優(yōu)選地，所述立體橋具有光反射面，其將從所述底部開(kāi)口射出光束的中心部分反射到所述底部，光線經(jīng)由所述底部和所述側(cè)壁而反射到更寬的角度范圍。優(yōu)選地，所述立體橋包括具有透鏡作用的透明塊，其將從所述底部開(kāi)口射出光束的中心部分折射到更寬的角度范圍。優(yōu)選地，所述立體橋的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的穹頂形或人字形。優(yōu)選地，所述立體橋的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的兩側(cè)具有拐點(diǎn)的波峰形。優(yōu)選地，所述立體橋的橫截面寬度為底部開(kāi)口同方向尺寸的0. 1-0.6倍。優(yōu)選地，所述立體橋的高度為所述槽體高度的0. 3-0. 7倍。 優(yōu)選地，所述多個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面整體上均為凹的。優(yōu)選地，所述槽體為對(duì)稱的或?yàn)榉菍?duì)稱的，非對(duì)稱的所述槽體的光分布是在90度方向上非對(duì)稱的。優(yōu)選地，所述多個(gè)側(cè)壁中至少一個(gè)具有階梯狀層或漫射的內(nèi)表面。優(yōu)選地，所述階梯狀層包括多個(gè)拱起的弧形階梯。優(yōu)選地，所述槽體的光反射面和/或所述立體橋的光反射面包含真空沉積的鋁或銀。優(yōu)選地，所述槽體為塑料模制而成?！N照明系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)前述的光反射器，和安裝在光反射器的底部開(kāi)口處的發(fā)光器件。優(yōu)選地，所述發(fā)光器件包括發(fā)光二極管(LED)。本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果是根據(jù)本實(shí)用新型的光反射器，安裝在槽體側(cè)壁上的立體橋，通過(guò)反射或折射，將從槽體底部開(kāi)口射出的集中的光能量分布到更寬角度的范圍，即將集中于中心部位的發(fā)射光分布到側(cè)部，從而產(chǎn)生蝙蝠翼的光分布，獲得了寬范圍的光束角和很好的光強(qiáng)均勻性，同時(shí)還具有傳統(tǒng)光反射器的高光效率等理想的光性能，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方案采用光學(xué)透鏡的不足， 這些對(duì)于照明設(shè)備長(zhǎng)期工作是十分關(guān)鍵的。與以往的采用多個(gè)獨(dú)立的反射鏡來(lái)獲得蝙蝠翼光分布的方案相比，本實(shí)用新型是單獨(dú)一個(gè)的光反射器，結(jié)構(gòu)上大為簡(jiǎn)化，在光照系統(tǒng)中安裝處理十分簡(jiǎn)單。本實(shí)用新型的光反射器可以應(yīng)用于各種戶外燈具(如LED照明設(shè)備)的制造，適用于各種戶外寬角度光分布的照明場(chǎng)合，例如公路、街區(qū)、廣場(chǎng)的照明。

圖1為現(xiàn)有的一種采用光學(xué)透鏡的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的一種采用兩個(gè)光反射鏡的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a_3b為現(xiàn)有的另一種采用兩個(gè)光反射鏡的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a4e分別為本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖(均為透視圖，下同)；[0036]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二的立體視圖；圖7a_7e分別為本實(shí)用新型實(shí)施例三的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖；圖8a-8e分別為本實(shí)用新型實(shí)施例四的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖；圖9a_9e分別為本實(shí)用新型實(shí)施例五的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖；圖IOa-IOe分別為本實(shí)用新型實(shí)施例六的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖；圖Ila-Ile分別為本實(shí)用新型實(shí)施例七的立體視圖、側(cè)視圖、俯視圖、仰視圖和主視圖；圖12為本實(shí)用新型一種實(shí)施例采用反射面式立體橋所獲得光分布曲線圖；圖13為本實(shí)用新型一種實(shí)施例采用透鏡式立體橋所獲得光分布曲線圖；圖14為本實(shí)用新型一種實(shí)施例在90度方向上非對(duì)稱的光分布曲線圖；圖15為本實(shí)用新型一種實(shí)施例應(yīng)用照明系統(tǒng)的光照度分布示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖4-圖lie，根據(jù)一種實(shí)施例的光反射器包括槽體1和立體橋2，槽體1包括底部3和由從底部3延伸至頂部開(kāi)口 4的多個(gè)側(cè)壁，所述頂部開(kāi)口的尺寸大于所述底部的尺寸，所述底部具有供發(fā)光器件出光的底部開(kāi)口 5，所述底部和所述側(cè)壁的內(nèi)表面為光反射面；立體橋2對(duì)應(yīng)所述底部開(kāi)口 5的位置安裝在所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上，通過(guò)反射或折射，將來(lái)自所述底部開(kāi)口 5的集中的光能量分布到更寬角度的范圍。從而光反射器發(fā)出的光整體上能夠獲得如圖12所示的蝙蝠翼的光分布。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，在不同的實(shí)施例中，立體橋的安裝位置和橋的形狀相對(duì)可變以優(yōu)化光性能，只要立體橋能對(duì)集中在中心的光能量起到向側(cè)部分布的作用即可。底部開(kāi)口處的發(fā)光器件可以是LED芯片。在較佳的實(shí)施例中， 槽體1的頂部開(kāi)口和底部開(kāi)口均為矩形，立體橋2跨接在矩形的長(zhǎng)邊對(duì)應(yīng)的兩相對(duì)側(cè)壁上， 沿底部開(kāi)口的寬度方向正對(duì)著底部開(kāi)口的中心位置。在一些實(shí)施例中，立體橋可以包括覆蓋有光反射表面的反射片或反射塊，例如覆蓋金屬反射表面的曲面反射片，反射片或反射塊將從底部開(kāi)口射出光束的中心部分反射到槽體的底部，這些光線進(jìn)而被反射到槽體的側(cè)壁，光線最終整體上以蝙蝠翼的光分布從槽體的頂部開(kāi)口射出。在另一些實(shí)施例中，立體橋可以包括透明塊，其作用相當(dāng)于透鏡，透明塊將從所述底部開(kāi)口射出光束的中心部分折射到更寬的角度范圍，而其他光能量被槽體的側(cè)壁反射，同樣地，光線最終整體上以蝙蝠翼的光分布從槽體的頂部開(kāi)口射出。優(yōu)選地，立體橋的橫截面寬度為底部開(kāi)口同方向尺寸的0. 1-0.6倍。優(yōu)選地，立體橋的高度為所述槽體高度的0. 3-0. 7倍。槽體可以是對(duì)稱的，也可以是非對(duì)稱的，對(duì)于非對(duì)稱的實(shí)施例，光分布是在90D方向上是非對(duì)稱，以增加光利用效率并消除眩光。槽體可以是由塑料模制而成。槽體側(cè)壁、底部的光反射面可由真空沉積的鋁或銀覆蓋而形成。在立體橋采用反射片或反射塊的實(shí)施例中，立體橋的光反射面同樣也可以包含真空沉積的鋁或銀，或是采用其他金屬層的反射面。以下舉例描述不同實(shí)施例中一些更細(xì)致的變形。請(qǐng)參考圖fe_5e，在實(shí)施例一中，槽體為對(duì)稱式設(shè)計(jì)，槽體的底部和頂部開(kāi)口都是矩形，在形狀上，各側(cè)壁的內(nèi)表面整體上都是具有近似弧度的凹面，形成碗狀。立體橋是覆蓋有光反射表面的反射片，該反射片的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的穹頂形，立體橋靠近頂部開(kāi)口處。該反射片可按照中央軸線劃分成朝向底部開(kāi)口的兩個(gè)對(duì)稱曲面，分別對(duì)光線進(jìn)行反射。請(qǐng)參考圖6，在實(shí)施例二中，與實(shí)施例一不同之處在于，反射片的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的人字形。請(qǐng)參考圖7a_7e，在實(shí)施例三中，與實(shí)施例一不同之處在于，立體橋是覆蓋有光反射表面的反射塊，該反射塊的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的波峰形，其兩側(cè)即在更近頂部開(kāi)口處具有曲面拐點(diǎn)。此外，反射塊安裝于側(cè)壁中部。請(qǐng)參考圖8a-8e，在實(shí)施例四中，槽體仍為對(duì)稱式設(shè)計(jì)，但立體橋采用具有透鏡作用的透明塊。該透明塊安裝于靠近頂部開(kāi)口處，其橫截面為一個(gè)凸向所述底部的波峰形，其兩側(cè)即在更近頂部開(kāi)口處具有曲面拐點(diǎn)。請(qǐng)參考圖9a_9e，在實(shí)施例五中，與實(shí)施例四不同之處在于，透明塊的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的穹頂形。此外，透明塊安裝于側(cè)壁中部。請(qǐng)參考圖lOa-lOe，在實(shí)施例六中，與實(shí)施例三不同之處在于，各側(cè)壁具有階梯狀層的內(nèi)表面，這樣可以提高光束的均勻性。優(yōu)選地，階梯狀層包括多個(gè)拱起的弧形階梯，弧形半徑可適應(yīng)性調(diào)整，有利于進(jìn)一步提高光束的均勻性。各側(cè)壁也可以具有漫射內(nèi)表面，同樣能提高光束的均勻性。請(qǐng)參考圖lla-lle，在實(shí)施例七中，與實(shí)施例三不同之處在于，槽體為一種非對(duì)稱式設(shè)計(jì)，槽體的底部和頂部開(kāi)口仍都是矩形，但在形狀上，槽體的一長(zhǎng)側(cè)壁的內(nèi)表面整體上是具有弧度的凹面，而另一長(zhǎng)側(cè)壁的內(nèi)表面為平面。這樣獲得的光分布是在90度方向上非對(duì)稱的，可以增加光利用效率并消除眩光。光場(chǎng)分布一般可分為0度和90度兩個(gè)方向，它們相互垂直。前述實(shí)施例在0度的光場(chǎng)分布方向上是對(duì)稱的，而在90度方向上則可以有對(duì)稱和非對(duì)稱兩種設(shè)計(jì)。前述實(shí)施例的光反射器可用于照明系統(tǒng)，例如，采用LED的照明設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，照面系統(tǒng)包括多個(gè)光反射器和多個(gè)與光反射器相配合安裝的 LED芯片。請(qǐng)參見(jiàn)圖12-圖15，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)仿真結(jié)果如下光效率為93% ；光束角度(FWHM)為125°(0D) 56(90D);眩光級(jí)別為80D:25cd/klm; 90D: 0 cd/klm ；光分布屬于截止類型；在8m高度的有效光照區(qū)域?yàn)榇笥?0mX12m，對(duì)于0·0751χ (對(duì)于單個(gè)光反射器)；大于30mX 12m，對(duì)于7. 51x (對(duì)于整盞燈)；[0073]大于CJJ45-2006標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的，對(duì)8m高度的截止類型的燈光的2 !范圍要求。
另外，采用如下路燈配置 燈間隔 24m； 位置 單側(cè)；總輸出通量100001m; 高8m ；安裝角度20°。所獲得道路照明情況如下 優(yōu)選實(shí)施例的照明系統(tǒng) CJJ45-2006 標(biāo)準(zhǔn) 均勻性0.62 ≥0. 3 平均通量25 ≥20 TI (%)6≤10 可見(jiàn)本實(shí)施例的照明系統(tǒng)各項(xiàng)光性能均優(yōu)于CJJ45-2006標(biāo)準(zhǔn)。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種光反射器，其特征在于，包括槽體，其包括底部和由從底部延伸至頂部開(kāi)口的多個(gè)側(cè)壁，所述頂部開(kāi)口的尺寸大于所述底部的尺寸，所述底部具有供發(fā)光器件出光的底部開(kāi)口，所述底部和所述側(cè)壁的內(nèi)表面為光反射面；立體橋，其對(duì)應(yīng)所述底部開(kāi)口的位置安裝在所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上，通過(guò)反射或折射，將來(lái)自所述底部開(kāi)口的集中的光能量分布到更寬角度的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射器，其特征在于，所述頂部開(kāi)口和所述底部開(kāi)口為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋跨接在所述矩形的長(zhǎng)邊對(duì)應(yīng)的兩相對(duì)側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋具有光反射面，其將從所述底部開(kāi)口射出光束的中心部分反射到所述底部，光線經(jīng)由所述底部和所述側(cè)壁而反射到更寬的角度范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋包括具有透鏡作用的透明塊，其將從所述底部開(kāi)口射出光束的中心部分折射到更寬的角度范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的穹頂形或人字形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋的橫截面為一個(gè)凸向所述底部的兩側(cè)具有拐點(diǎn)的波峰形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋的橫截面寬度為底部開(kāi)口同方向尺寸的0. 1-0. 6倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述立體橋的高度為所述槽體高度的0. 3-0. 7倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述多個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面整體上均為凹的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述槽體為對(duì)稱的或?yàn)榉菍?duì)稱的，非對(duì)稱的所述槽體的光分布是在90度方向上非對(duì)稱的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述多個(gè)側(cè)壁中至少一個(gè)具有階梯狀層或漫射的內(nèi)表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光反射器，其特征在于，所述階梯狀層包括多個(gè)拱起的弧形階梯。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述槽體的光反射面和 /或所述立體橋的光反射面包含真空沉積的鋁或銀。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光反射器，其特征在于，所述槽體為塑料模制而成。
16.一種照明系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光反射器，和安裝在光反射器的底部開(kāi)口處的發(fā)光器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光器件包括發(fā)光二極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光反射器，包括槽體，其包括底部和由從底部延伸至頂部開(kāi)口的多個(gè)側(cè)壁，所述頂部開(kāi)口的尺寸大于所述底部的尺寸，所述底部具有供發(fā)光器件出光的底部開(kāi)口，所述底部和所述側(cè)壁的內(nèi)表面為光反射面；立體橋，其對(duì)應(yīng)所述底部開(kāi)口的位置安裝在所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上，通過(guò)反射或折射，將來(lái)自所述底部開(kāi)口的集中的光能量分布到更寬角度的范圍。還公開(kāi)了一種具有光反射器的照明系統(tǒng)。該光反射器能產(chǎn)生蝙蝠翼的光分布并獲得高光效率。
文檔編號(hào)F21V7/10GK201954470SQ20102061285
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者劉洋, 盧明 申請(qǐng)人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司