技術領域

本發(fā)明涉及一種偏光裝置，特別是一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置及使用方法。

背景技術：

目前，市面上常見的景觀燈（如投光燈、洗墻燈）多是應用在樓宇建筑的墻面亮化、樹木雕塑的重點照明等。很少有景觀類燈具是以照射地面作為應用場景的；而且這些燈具多是通過調(diào)整整個燈具的投射角度，來實現(xiàn)照射不同場所、滿足照明要求的目的。慣用的TIR透鏡、條紋透鏡或者反光杯都是對稱的，照出來的光斑也以單一的圓形光斑、橢圓形光斑居多，此類透鏡的光斑效果多是中間亮，然后亮度由中心向四周慢慢減少，即不能形成很清晰的明暗界限。對于圓柱燈上的側(cè)投照明，現(xiàn)在很多燈具公司中的做法大多是通過調(diào)整整個模組的投射角度和更換模組中的透鏡來實現(xiàn)不同的配光和光斑。此類燈具雖然也可以有多個光斑，但是由于是對稱配光，只有在垂直照射面形成的才是圓形或者橢圓形光斑，若此時改變照射面與光源模塊的投射角度，光斑形狀就會發(fā)生畸變，且均勻性也會變差。因此，現(xiàn)有的燈具存在著光斑形狀單一、光斑照度不均勻、光斑的邊緣界限不清晰以及光斑形狀容易發(fā)生畸形的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置及使用方法。它具有能夠提供多種光斑形狀、保證光斑照度均勻、提高光斑邊緣界限的清晰度以及不易使光斑形狀發(fā)生畸形的特點。

本發(fā)明的技術方案：一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置，包括燈架，燈架上設有一個或多個偏光單元；所述的偏光單元包括鋁基板，鋁基板上設有反光杯和燈珠，反光杯包覆燈珠，反光杯杯口設有平凸透鏡，平凸透鏡的第二中心軸線與反光杯的第一中心軸線相重合；所述的燈珠垂直布置于鋁基板，且燈珠中心位于反光杯的第一中心軸線上；所述的反光杯杯口設有卡扣，平凸透鏡上設有與卡扣相卡合的卡槽。

前述的一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置中，所述反光杯內(nèi)表面涂覆有白漆層。

前述的一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置中，所述鋁基板上設有定位槽，反光杯上設有與定位槽相配合的定位柱，反光杯經(jīng)定位柱膠接在鋁基板的定位槽內(nèi)。

前述的一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置中，所述反光杯經(jīng)二次曲面旋轉(zhuǎn)而成。

前述的一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置中，所述平凸透鏡的曲面為經(jīng)樣條曲線旋轉(zhuǎn)而成的二次曲面結(jié)構(gòu)。

前述的一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置的使用方法中，將反光杯的第一中心軸線穿過燈珠中心，并將反光杯和平凸透鏡同軸安裝，利用反光杯能夠?qū)饩€進行收攏和改變光線路徑的原理以及利用平凸透鏡能夠控制光斑變化的原理對光線進行投射，從而投射出照度均勻且邊緣界限清晰的光斑；通過改變不同樣條曲線的平凸透鏡來實現(xiàn)不同形狀光斑的投射；通過對燈架上多個偏光單元的整體組合，利用光斑的疊加效應實現(xiàn)不同的光藝術效果。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過將經(jīng)二次曲面旋轉(zhuǎn)而成的反光杯和平凸透鏡配合使用，且將反光杯和平凸透鏡同軸安裝，通過利用反光杯能夠?qū)饩€進行收攏和能夠改變光線路徑的原理以及利用平凸透鏡能夠控制光斑變化的原理對光線進行投射，從而能夠投射出照度均勻且邊緣界限清晰的光斑；反光杯通過利用卡扣對平凸透鏡進行卡合，方便平凸透鏡的安裝和拆卸，通過在反光杯卡合不同樣條曲線的平凸透鏡，即可實現(xiàn)多種不同形狀的光斑，操作簡單。通過將反光杯的第一中心軸線穿過燈珠中心，使得反光杯底部與燈珠有一定的間距，保證光線能夠在反光杯的內(nèi)表面進行反射和漫射，同時反光杯經(jīng)二次曲面旋轉(zhuǎn)而成，反光杯的內(nèi)表面經(jīng)過霧化和白漆的處理來作為反射面，既能夠達到控制光線路徑的目的，還能提高光源的利用率，增加了光斑的均勻度。另外，通過將多個偏光單元均勻排布在燈架上，利用光斑的疊加效應實現(xiàn)不同的光藝術效果。綜上所述，本發(fā)明具有能夠提供多種光斑形狀、保證光斑照度均勻、提高光斑邊緣界限的清晰度以及不易使光斑形狀發(fā)生畸形的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是整個偏光裝置的組合示意圖；

圖3是反光杯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是平凸透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的配光曲線圖。

附圖中的標記說明：1-偏光單元，2-鋁基板，3-反光杯，4-燈珠，5-平凸透鏡，6-卡扣，7-卡槽，8-燈架，9-定位槽，10-定位柱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實施例。一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置及使用方法，構(gòu)成如圖1至圖5所示，包括燈架8，燈架8上設有一個或多個偏光單元1；所述的偏光單元1包括鋁基板2，鋁基板2上設有反光杯3和燈珠4，反光杯3包覆燈珠4，反光杯3杯口設有平凸透鏡5，平凸透鏡5的第二中心軸線與反光杯3的第一中心軸線相重合；所述的燈珠4垂直布置于鋁基板2，且燈珠4中心位于反光杯3的第一中心軸線上；所述的反光杯3杯口設有卡扣6，平凸透鏡5上設有與卡扣6相卡合的卡槽7。

所述相鄰的偏光單元1之間的距離依據(jù)實際需求進行調(diào)整。

所述反光杯3內(nèi)表面涂覆有白漆層。

所述鋁基板2上設有定位槽9，反光杯3上設有與定位槽9相配合的定位柱10，反光杯3經(jīng)定位柱10膠接在鋁基板2的定位槽9內(nèi)。

所述反光杯3為經(jīng)二次曲面旋轉(zhuǎn)而成的四分之一橢圓球結(jié)構(gòu)。考慮到反光杯要便于安裝在鋁基板上，故利用平面切割成馬蹄形的結(jié)構(gòu)。

所述平凸透鏡5的曲面為經(jīng)樣條曲線旋轉(zhuǎn)而成的二次曲面結(jié)構(gòu)。

一種實現(xiàn)多種光斑的偏光裝置的使用方法，將反光杯的第一中心軸線穿過燈珠中心，并將反光杯和平凸透鏡同軸安裝，利用反光杯能夠?qū)饩€進行收攏和改變光線路徑的原理以及利用平凸透鏡能夠控制光斑變化的原理對光線進行投射，從而投射出照度均勻且邊緣界限清晰的光斑；通過改變不同樣條曲線的平凸透鏡來實現(xiàn)不同形狀光斑的投射；通過對燈架上多個偏光單元的整體組合，利用光斑的疊加效應實現(xiàn)不同的光藝術效果。

所述平凸透鏡的平面作為第一入射面，由樣條曲線繞中心軸旋轉(zhuǎn)得來的曲面為第一出射面。平凸透鏡位于反光杯杯口且朝反光杯杯口的出光側(cè)凸出延伸。

所述的反光杯材料為PMMA塑料樹脂或PC樹脂，而平凸透鏡材料為光學玻璃、石英玻璃、亞克力、PMMA塑料樹脂或PC樹脂。

燈珠發(fā)光面與整個燈體呈90度放置；反光杯的內(nèi)表面作為反射面，由二次曲面旋轉(zhuǎn)得來，并對其做霧化加白漆的處理，既達到控制光線路徑的目的，而且提高光源的利用率，增加了光斑的均勻度。

反光杯與平凸透鏡是同軸安裝，在反光杯的杯口，有三個卡扣，而在平凸透鏡的第一入射面的臺階部分設有有與卡扣位置相對應的卡槽，反光杯與平凸透鏡經(jīng)卡扣固定。所述的反光杯通過定位柱加點膠的方式固定在鋁基板的定位槽上，且底部與燈珠有一定的間距，且反光杯的中心軸線恰好過燈珠的中心，保證光線能夠在反光杯的內(nèi)表面進行反射和漫射。

根據(jù)光線原有軌跡和光的折射原理，通過調(diào)整曲線的曲率，以實現(xiàn)光線路徑的再次優(yōu)化。通過優(yōu)化計算二次曲面，可以控制能量的分布，最終就會在地面上投射出不同形狀的光斑（比如圓形、矩形、明暗相間的環(huán)帶）。

偏光透鏡的整體組合可以利用光斑的疊加效應實現(xiàn)不同的光藝術效果，且功率可以依據(jù)實際照明需求進行調(diào)整。