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CN101818872B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具防眩光功能的照明装置。该照明装置包括一个灯座与一个光源。该灯座具有一个向内凹陷的内表面，该内表面围合形成一个具有开口的收容空间。该光源设置于该灯座的收容空间内，该光源发出的光线经由该灯座的开口射出并投射至一个与该灯座相对的路面上以对该路面进行照明。在一个与该路面平行的预定方向上，该光源的一侧的辐射角小于等于45度，且小于该光源另一侧的辐射角。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种具有防眩光功能的照明装置。
背景技术
眩光(glare)作为一种光害，一般包括直接眩光和间接眩光。直接眩光是指来自视场中高亮度或没有充分遮蔽的眩光源/发光物发出的光线直接对眼睛造成的刺激，眩光源发光物处于被观察物的同一方向或邻近方向。间接眩光是指眩光源处于非观察方向产生的眩光，通常由高度光滑的表面的反射光引起。如图1所示，当光源101位于人眼102上方时，自人眼102所在垂直面103偏转45度至85度之间的范围内，光源101会对人眼102造成直接眩光。
现有的路灯照明装置普遍会对驾驶者的眼睛造成直接眩光。如图2所示，路灯201发出的光线以其自身为中心向路面进行投射，现有技术中可以实现路灯201在车辆行驶的X方向上的辐射范围大于与X方向垂直的Y方向的辐射范围，以有效地提高路灯201的光利用率。然而，路灯201在X方向上形成的辐射范围是以路灯201为中心对称分布的，即路灯201在X方向上向其两侧的辐射角θ1与θ2相等，通常θ1＝θ2＝75度，这会对人眼产生直接眩光，在此，辐射角也可称为半峰边角(half-peak side angle)，是指以垂直路面为中心向左右两侧量测最大光强度的一半所得的角度，也就是光源所发出的发光强度为平面上最大发光强度的50％的光线与垂直线的夹角。在此，可参见图3所示路灯201的配光曲线，图中A点对应光线的光强度为该路灯201在0度到90度中最大光强度的50％，B点对应光线的光强度为该路灯201在0度到90度中的最大光强度，路灯201的辐射角约等于75度。在光强度一定的情况下，将路灯201在X方向上的辐射角θ1与θ2调整为大于85度即可避免产生直接眩光，但这样会降低路灯201在X方向上形成的照明区域的亮度；将路灯201在X方向上的辐射角θ1与θ2调整为小于45度也可避免产生直接眩光，但这样会增加路灯201的数量，造成能源浪费。
所以，有必要提供一种光利用率较高且具有防眩光功能的照明装置。
发明内容
下面将以实施例说明一种光利用率较高且具有防眩光功能的照明装置。
一种照明装置，其包括一个灯座与一个光源。该灯座具有一个向内凹陷的内表面，该内表面围合形成一个具有开口的收容空间。该光源设置于该灯座的收容空间内，该光源发出的光线经由该灯座的开口射出并投射至一个与该灯座相对的路面上以对该路面进行照明。在一个与该路面平行的预定方向上，该光源的一侧的辐射角小于等于45度，且小于该光源另一侧的辐射角。
相对于现有技术，在一个与该路面平行的预定方向上，所述照明装置中的光源在其两侧形成不同大小的辐射角，且其中一者小于等于45度，从而使得照明装置的辐射角小于等于45度的一侧不会对人眼产生眩光效应。所以，照明装置在路面上可形成以该照明装置为中心非对称分布的光发散角，在防眩光的同时还可以合理地配置光源发出的光线，增加所述路面上的有效照明面积，提高照明装置光利用率。
附图说明
图1是现有技术中产生眩光的原理示意图。
图2是一种现有路灯对路面进行照射的状态示意图。
图3是一种现有路灯的配光曲线图。
图4是本发明第一实施例提供的照明装置的剖面示意图。
图5是图4所示照明装置的配光曲线图。
图6是本发明第二实施例提供的照明装置的剖面示意图。
图7是本发明第三实施例提供的照明装置的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，以对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图4，本发明第一实施例提供的一种照明装置10，其用于对路面11进行照明，该照明装置10包括一个灯座12及一个光源13。
灯座12具有一个向内凹陷的内表面120，该内表面120围合形成一个具有开口的收容空间121。光源13设置于灯座12的收容空间121内。在本实施例中，灯座12的内表面120包括一个第一弧形反射面122及一个第二弧形反射面123。第一弧形反射面122与第二弧形反射面123分别位于与路面11平行的X方向上的两侧。第一弧形反射面122与第二弧形反射面123均用于反射光源13发出的光线并使其投射至路面11上以对该路面11进行照明。
光源13可为荧光灯、卤素灯、白炽灯、高压氖灯、气体放电灯、或发光二极管(Lightemitting diode，LED)等发光元件。
光源13发出的光线中部分可直接照射至路面11上，其余的光线被第一弧形反射面122与第二弧形反射面123所反射。由于灯座12的内表面120的反射作用，在X方向上自照明装置10所在垂直面14向其两侧的辐射角分别为β1与β2。同时参见图5所示的照明装置10的配光曲线图，图中A点对应光线的光强度为该照明装置10在0度到90度中最大光强度的50％，B点对应光线的光强度为该照明装置10在0度到90度中的最大光强度，由该光源13直接发出的光线与由第二弧形反射面123反射的光线形成的辐射角为β1，而由该光源13直接发出的光线与由第一弧形反射面122反射的光线形成的辐射角为β2。灯座12的具有该第一弧形反射面122的一端与路面11之间的最短距离为D1，灯座12的具有该第二弧形反射面123的一端与路面11之间的最短距离为D2。在本实施例中，D1＜D2，所以光源13发出的光线中射向第一弧形反射面122一侧的光线相对于射向第二弧形反射面123一侧的光线可被较大程度的反射，使得β1＜β2。为了实现防眩光效果，可适当调整D1的大小，使得β1≤45度，优选地，β1＜45度。
在本实施例中，照明装置10在X方向上形成的辐射角β1与β2不相等，且β1＜β2，β1≤45度，使得照明装置10在X方向上的第一弧形反射面122一侧不会产生眩光效应，并且照明装置10在X方向上的第一弧形反射面122一侧形成的辐射范围被适当缩小，在X方向上的第二弧形反射面123一侧形成的辐射范围被适当放大。照明装置10在X方向上的辐射范围以照明装置10为中心的这种非对称分布，可以合理地配置光源13发出的光线，使得照明装置10在X方向上具有防眩光效应的同时还可增加路面11上的有效照明面积，提高照明装置10光利用率。
请参阅图6，本发明第二实施例提供的一种照明装置20，其用于对一个与照明装置20相对的路面21进行照明，该照明装置20包括一个灯座22，光源23及一个透光灯罩24。
灯座22具有一个向内凹陷的内表面220，该内表面220围合形成一个具有开口的收容空间221。
光源23设置于灯座22的收容空间221内。
透光灯罩24设置在灯座22上且覆盖收容空间221的开口。透光灯罩24包括一个聚光透镜241及一个与该聚光透镜241相连的散光透镜242，聚光透镜241与散光透镜242分别位于与路面21平行的X方向上的两侧。聚光透镜241与散光透镜242用于透射光源23发出的光线。在本实施例中，聚光透镜241与散光透镜242为一体成型。
光源23可为荧光灯、卤素灯、白炽灯、高压氖灯、气体放电灯、或发光二极管(Lightemitting diode，LED)等发光元件。
光源23发出的光线经由聚光透镜241与散光透镜242投射至路面21上以对该路面21进行照明。在本实施例中，由于聚光透镜241与散光透镜242的光学作用，在X方向上自照明装置20所在垂直面25向其两侧的辐射角分别为δ1与δ2。在此，该光源23直接发出的光线经由聚光透镜241透射后形成的辐射角为δ1，而该光源23直接发出的光线经由散光透镜242透射后形成的辐射角为δ2。在本实施例中，聚光透镜241为对经其出射的光线有汇聚作用的凸透镜，而散光透镜242为对经其出射的光线有发散作用的凹透镜，所以照明装置20在X方向上的聚光透镜241一侧的辐射范围小于照明装置20在X方向上的散光透镜242一侧的辐射范围，即δ1＜δ2。为了实现防眩光效果，可适当设计聚光透镜241的焦距大小，使得δ1≤45度，优选地，δ1＜45度。
在本实施例中，照明装置20在X方向上形成的辐射角δ1与δ2不相等，且δ1＜δ2，δ1≤45度，使得照明装置20在X方向上的聚光透镜241一侧不会产生眩光效应，并且照明装置20在X方向上的聚光透镜241一侧形成的辐射范围小于散光透镜242一侧形成的辐射范围。照明装置20在X方向上的辐射范围以照明装置20为中心的这种非对称分布，可以合理地配置光源23发出的光线，使得照明装置20在X方向上具有防眩光效应的同时还可增加路面21上的有效照明面积，提高照明装置20光利用率。
请参阅图7，本发明第三实施例提供的一种照明装置30，其用于对一个与照明装置30相对的路面31进行照明，该照明装置30与上述第二实施例所提供的照明装置20基本相同，不同之处在于：该照明装置30包括一个聚光透镜341及一个平面透镜342，该聚光透镜341具有一个与光源33相邻的入光面3412及一个与该入光面3412相对的出光面3414，该出光面3414上设置有锯齿状凸起。该锯齿状凸起对经其出射的光线有偏折作用，使得经由聚光透镜341射出的光线向内偏折，而平面透镜342对经其出射的光线产生汇聚或发散作用，即照明装置30在平面透镜342一侧的辐射角不变。照明装置30具有在X方向上以照明装置30为中心非对称分布的辐射范围，可以使得照明装置30在X方向上具有防眩光效应的同时还可增加路面31上的有效照明面积，提高照明装置30光利用率。
一种如第一实施例所述照明装置10的使用方法，包括：将照明装置10设置在道路的上方以对该道路进行照明，图3中所示X方向即为车辆行驶的方向，灯座12的具有该第一弧形反射面122的一端设置在该道路上所行驶车辆接近照明装置10的一侧。由于照明装置10在灯座12的具有该第一弧形反射面122的一端的辐射角β1≤45度，所以该道路上所行驶车辆的驾驶员在靠近照明装置10的过程中，照明装置10不会对驾驶员的眼睛产生眩光效应。
一种如第二实施例所述照明装置20或第三实施例所述照明装置30的使用方法，包括：将照明装置20或30设置在道路的上方以对该道路进行照明，图4与图5中所示X方向即为车辆行驶的方向，照明装置20在X方向上的聚光透镜241一侧设置在该道路上所行驶车辆接近照明装置20的一侧，而照明装置30在X方向上的聚光透镜341一侧设置在该道路上所行驶车辆接近照明装置30的一侧。由于照明装置20在聚光透镜241一侧的辐射角或照明装置30在聚光透镜341一侧的辐射角δ1≤45度，所以该道路上所行驶车辆的驾驶员在靠近照明装置20或30的过程中，照明装置20或30不会对驾驶员的眼睛产生眩光效应。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种对应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种照明装置，其包括：
一个灯座，该灯座具有一个向内凹陷的内表面，该内表面围合形成一个具有开口的收容空间；
一个光源，其设置于该灯座的收容空间内，该光源发出的光线经由该灯座的开口射出并投射至一个与该灯座相对的路面上以对该路面进行照明；
该灯座的内表面包括一个第一弧形反射面及一个第二弧形反射面，该第一弧形反射面与该第二弧形反射面分别位于该光源的两侧，该灯座的具有该第一弧形反射面的一端与所述路面之间的最短距离小于该灯座的具有该第二弧形反射面的一端与所述路面之间的最短距离，该第一弧形反射面与该第二弧形反射面用于反射该光源发出的光线，经由该第一弧形反射面反射的光的辐射角小于等于45度，且小于经由该第二弧形反射面反射的光线的辐射角。
2.一种照明装置，其包括：
一个灯座，该灯座具有一个向内凹陷的内表面，该内表面围合形成一个具有开口的收容空间；
一个光源，其设置于该灯座的收容空间内，该光源发出的光线经由该灯座的开口射出并投射至一个与该灯座相对的路面上以对该路面进行照明；
一个透光灯罩，该透光灯罩设置在该灯座的开口处，该透光灯罩包括一个第一透镜及一个第二透镜，该第一透镜为聚光透镜，该第一透镜与该第二透镜分别位于该光源的两侧以分别用于透射该光源发出的光线，经由该第一透镜透射的光的辐射角小于等于45度，且小于经由该第二透镜透射的光线的辐射角。
3.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该第二透镜为平面透镜。
4.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该第二透镜为凹透镜。
5.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该第一透镜为凸透镜。
6.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该第一透镜具有一个与该光源相邻的入光面及一个与该入光面相对的出光面，该出光面上设置有锯齿状凸起。
7.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，该第一透镜与该第二透镜为一体成型。
8.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，该光源包括气体放电灯，卤素灯，发光二极管中至少一者。
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