本發(fā)明申請涉及發(fā)光及照明裝置，可廣泛應用為內部照明用燈、路面照明用燈、車輛夜間行駛照明用燈或其它特殊照明用燈。

背景技術：

現(xiàn)有照明燈，主要包括兩種結構形式，一種是全開放式結構，如燈球，光線全方位無死角投射、照明，但其光污染是嚴重的；另一種是半開放半封閉式結構，利用反光碗形成平行投射光束，增強聚光效果，使光污染有所減輕，但碗口開放、碗底部收縮結構，導致許多光線不經聚光就直接向外投射，這些直接逸出的或由反光壁向其它方向反射的雜光分布范圍廣，形成雜散光，當不需要這部分光線時則成為相當?shù)墓馕廴?。半封閉式結構的照明裝置存在照明區(qū)域彌散、無法控制光照區(qū)域的技術問題，雖照亮美化了環(huán)境，但存在散射光污染問題；另外，光源及反光面直接暴露呈現(xiàn)，人在光張波及區(qū)域，都會產生很強的眩目感。

以路燈照明燈為例，在照亮路面的同時，其雜散光導致的光污染讓人深夜無法安眠；再如車輛照明燈，尤其是遠光燈、近光燈，不規(guī)范的遠光燈使用，投射出極其刺眼的強光，讓人睜不開眼睛，因此導致的交通事故比例極高，規(guī)范使用汽車照明燈、保證行駛安全，是大家的共識。因此，在很多對光污染和防眩目要求很高的應用領域中現(xiàn)有的照明裝置就難以勝任。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明申請的發(fā)明目的在于提供一種去除雜散光及其光污染、消除眩目，且應用范圍廣的無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置。本發(fā)明提供的無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置技術方案，其主要技術內容是：一種無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置，包括光源和聚光瓶，光源置于聚光瓶內的對稱軸線上，所述的聚光瓶：聚光瓶內表面各點具有將光源源光線反射且聚焦在對稱軸線上、且偏離于光源的反射面，所述的聚焦點為本聚光瓶的瓶口處的通光孔。

在上述的整體技術方案中，對稱軸線各軸位應對于聚光瓶內表面設有反光面環(huán)，每環(huán)的反光面具有將光源源光線反射至通光孔聚焦點的反光角。

本發(fā)明專利申請?zhí)峁┑臒o眩目聚焦發(fā)光及照明裝置技術方案，聚光瓶內表面能夠將光源發(fā)出的所有光線匯聚于瓶口的通光孔，聚焦投射出來，其光照集中、亮度高，無雜光逸出、消除了雜散光產生的光污染，照明區(qū)域可控、照明距離設計確定。例如，以本發(fā)光及照明裝置為核心構成的臺燈，光線只照射到書本上，不會影響房間內其它睡覺的人；以本發(fā)光及照明裝置為核心構成的道路或居民區(qū)照明燈，無雜散光，不影響周邊居民的生活、休息；以本發(fā)光及照明裝置為核心構成的汽車照明燈，照明光束集中、無雜散光，照射距離遠，尤其是照明光線完全避開對方司機的視線，避免對司機產生刺目眩暈感，大大提高夜晚會車時行駛的安全性；由本發(fā)光及照明裝置設計的手術無影燈，它只集中照射手術位置，無散射雜光，能夠讓醫(yī)生看得更清楚，更重要的是減輕了醫(yī)生的視疲勞，提高了手術準確性和效率。

附圖說明

圖1和圖2分別是現(xiàn)有照明燈和本發(fā)明申請相比于現(xiàn)有照明燈防眩目原理圖。

圖3是光源源光線的反射聚焦原理圖。

圖4、圖5、圖6分別是本發(fā)明申請的三大類聚光瓶外形結構圖。

圖7、圖8、圖9分別是對應于圖4、圖5、圖6所示聚光瓶投射出光線不同夾角影響照明區(qū)域、照明距離的示意圖。

圖10是本發(fā)明申請的剖面結構圖。

圖11是聚光瓶內表面及光線反射原理圖。

圖12是根據(jù)圖11擬合得到的聚光瓶內表面結構圖。

圖13是本發(fā)明申請的另一實施原理結構圖。

具體實施方式

本發(fā)明申請公開的無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置，其組成包括聚光瓶2和聚光瓶2內的光源1。如圖10、圖11、圖13所示，設置于聚光瓶2對稱軸線的光源1散發(fā)出的源光線投射至聚光瓶2內表面，依據(jù)反射原理，確定聚光瓶2內表面各點反射角，使每一點的反射光線全部、準確聚焦于對稱軸線一點，該聚焦點偏離于光源位置，該聚焦點設計作為聚光瓶2的瓶口20的通光孔21。通光孔21投射出的光束，其光束錐尖夾角為通光孔21投射出的光束夾角a，光束夾角a的確定主要根據(jù)實際照射距離和照射區(qū)域范圍為設計參數(shù)來推算，其中的照射距離h為沿光束中心線、由通光孔至被照射對象的距離，照射區(qū)域為光束投射至被照射對象的光圈直徑d。根據(jù)產品的不同應用領域，來具體確定照射距離h和照射區(qū)域d，計算得到光束夾角a。

圖11所示的是確定聚光瓶2反光內表面的原理圖。其中的光源實際可采用led燈、激光照明燈等為單側散射光的光源部件。根據(jù)照明燈實際設計大小確定聚光瓶長度，將推算獲得的光束夾角a的瓶內對角進行n等分，同理將光源1源光線180°散射角同樣進行n等分，光束夾角a的對頂角各等分線與光源散射角各等分線一一對應連接的相交點，為內表面反射點，根據(jù)光反射原理確定各反射點的反射面，把這些反射面連接擬合成聚光瓶內表面。我們可知，n值越大，各道反射面擬合得越平滑，其加工精度也越高，聚光效果也越好。對于聚光要求不很高的照明產品，則無需追求過大n值，n值選取適當，對稱軸線各軸位應對于聚光瓶內表面會形成較為明顯的多道反光面環(huán)22、23，各道反光面環(huán)具有對應的將光源源光線反射聚焦至通光孔的反光角度。聚光瓶2整體外形依照內表面形狀，通常其瓶身凸圓，并向瓶口20平滑收縮呈軸對稱的水滴形。

光源1為常用的led燈、激光照明燈等，作為單側面發(fā)光的光源，該光源置于聚光瓶2底部中心，如圖3、圖4、圖5和圖10所示；若該光源為點光源，則該光源設置于對稱軸線上，且接近于瓶底一點設置，如圖13所示。

根據(jù)具體應用領域和使用要求來具體設計聚光瓶尺寸，主要技術控制指標是照射距離、照射區(qū)域大小和聚光瓶瓶體長度，一般而言，照射距離與光束夾角a大小成反比關系。照射距離短、通光孔21投射出的光束夾角a大，聚光瓶2的瓶身較為粗胖，如作為近距離照明裝置的臺燈、室內照明燈應用，如圖4和圖7所示；照射距離遠、通光孔21投射光束夾角a小，聚光瓶2瓶身細長，可作為遠距離照明裝置的汽車會車燈、探照燈應用，如圖6和圖9所示；而圖5和圖8所示的是介于上述兩種之間的中間過渡產品類型。

若單一聚光發(fā)光及照明裝置的光強無法滿足實際照明需要，為增加照明效果，可以將多個聚光發(fā)光及照明裝置組合為一束，構成高光強的防眩目照明裝置。

圖2所示的是本發(fā)明申請技術方案防眩目原理圖。本發(fā)明申請的防眩目效果主要表面在兩個方面：一是聚光瓶結構，將光源和反光內表面封閉在瓶內，只能通過瓶口20的通光孔21看到光源，光束夾角之外看不到光線，即本技術方案有效的控制光照范圍，位于照明區(qū)域之外不會受到一絲雜光的干擾；二是由外部只能看到瓶口20的通光孔21大小的光線，遠遠小于現(xiàn)有反光碗開口大小，因而不會產生眩目感。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供了一種無雜散光、無光污染、防眩目的無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置。本無眩目聚焦發(fā)光及照明裝置的聚光瓶內表面各點具有將光源源光線反射且聚焦在對稱軸線上、且偏離于光源的反射面，所述的聚焦點為本聚光瓶的瓶口處的通光孔。本技術方案可廣泛應用為臺燈、無光污染的道路或居民區(qū)照明燈，防眩目的汽車照明燈等，以汽車照明燈為例，其防眩目效果大大提高了夜晚會車時行駛的安全性。

技術研發(fā)人員：陳敬萍
受保護的技術使用者：陳敬萍
技術研發(fā)日：2016.04.26
技術公布日：2017.11.03