專利名稱：復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域相關(guān)，特別是指一種復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其可防止產(chǎn)生眩光并減少余光射出，有效提高照明系統(tǒng)中心光強(qiáng)度。
背景技術(shù)：
LED燈具由于省能源、壽命長、不易損壞、無污染、體積小及發(fā)光效果佳等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來廣為開發(fā)的照明產(chǎn)品，然而LED燈具易因設(shè)計(jì)不佳而產(chǎn)生眩光現(xiàn)象，進(jìn)而造成使用者視力模糊、眼睛疲勞，甚至容易因眩光問題造成眼睛酸痛、頭痛等癥狀。一般而言，眩光是由于LED燈具的輝度過強(qiáng)所引起，眩光在視網(wǎng)膜過度曝光，容易造成眼睛看不清楚眼前的目標(biāo)物，即使眩光消失，仍需要一段短暫的時(shí)間視力才能恢復(fù)。因此對(duì)使用者來說，在燈具應(yīng)用上眩光問題相當(dāng)危險(xiǎn)。而常見的眩光包含直接眩光、反射眩光及對(duì)比眩光，直接眩光是當(dāng)眼睛直視光源時(shí)所感受到的刺眼眩光，反射眩光是光源投射對(duì)象后反射至眼睛的反光，而對(duì)比眩光系例如室內(nèi)兩種不同的光源明暗對(duì)比過大時(shí)所造成的。LED燈具之LED光源屬于直射光，是朝正向區(qū)域照射，若使用者直視LED光源容易產(chǎn)生直接眩光的問題，而造成眼睛不適。為此，在設(shè)計(jì)LED燈具時(shí)為了取得最佳的光強(qiáng)分布,往往會(huì)再加上一反射杯體。由于反射杯體之拋物線曲面可降低光損，使反光效率提高，因此廣泛應(yīng)用于本領(lǐng)域中。請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3及圖4，為已知技術(shù)之光跡圖、配光曲線圖、輻照度圖及輻照度截面圖。如圖1所示，反射杯體9將發(fā)光光源所發(fā)射出的光線反射于被照射物上，由于發(fā)光光源的光線會(huì)隨著反射杯體9的反射面漫射出去，導(dǎo)致被照射物周圍的反射眩光現(xiàn)象非常嚴(yán)重，而影響視線。如圖2所示，在發(fā)光光源中心(ω=0° )最大光強(qiáng)度僅能達(dá)到5700燭光(Cd)，如圖3及圖4所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度僅能達(dá)到5700勒克斯(lux)。因此，以需求來說，設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，透過二次光學(xué)可避免因發(fā)光光源的眩光現(xiàn)象造成使用者不適，又可有效防止眩光產(chǎn)生，并同時(shí)提高光照度及光強(qiáng)度，已成市場應(yīng)用上之一個(gè)刻不容緩的議題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于已知技術(shù)之問題，本發(fā)明之目的就是在提供一種可防止眩光產(chǎn)生并減少余光射出，有效提高照明系統(tǒng)中心光強(qiáng)度的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，以解決已知技術(shù)之問題。根據(jù)本發(fā)明之目的，提出一種復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，是與一發(fā)光光源結(jié)合設(shè)置，其包含一透鏡組件及一反射杯體，該透鏡組件包含一出光面、一側(cè)曲面、一入光面及一卡合部，該反射杯體具有一容置空間，且該容置空間底部設(shè)有一通光孔，該容置空間內(nèi)側(cè)壁為一反射面，且該透鏡組件容置于該反射杯體內(nèi)，且該反射杯體罩設(shè)于該發(fā)光光源上，其特征在于:該出光面具有一圓形表面，該側(cè)曲面之一側(cè)緣與該出光面相連接，該側(cè)曲面之另一側(cè)緣框圍形成圓形之一基準(zhǔn)面，該入光面之邊緣與該基準(zhǔn)面邊緣相互連接于一切點(diǎn)位置上，而由該出光面、該側(cè)曲面與該入光面封閉形成該透鏡組件之外表面，且該透鏡組件之該入光面處內(nèi)凹形成一容置室，該側(cè)曲面與該卡合部一體成型且連接于一側(cè)端點(diǎn)，且該卡合部一體成型設(shè)置于該出光面一側(cè)，供以固定卡合該反射杯體，該反射杯體之外側(cè)壁一緣于一接面點(diǎn)連接該反射杯體之底部，另一緣與該卡合部連接設(shè)置，該反射杯體之該反射面一緣連接該通光孔內(nèi)側(cè)，另一緣與該卡合部連接于一定位點(diǎn)上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，當(dāng)該發(fā)光光源射入該反射杯體及該透鏡組件時(shí)，該發(fā)光光源經(jīng)該反射杯體之反射及經(jīng)該透鏡組件折射使該發(fā)光光源之余光集中于該出光面射出，以提高該發(fā)光光源之中心光強(qiáng)度。其中，該接面點(diǎn)垂直向上延伸至該透鏡組件之位置相對(duì)應(yīng)于該透鏡組件中心是位于該側(cè)端點(diǎn)外緣。該通光孔上任意二條相互正交且等長之直線通過該通光孔之交點(diǎn)定義為一圓心，且該圓心設(shè)有該發(fā)光光源，并且該圓心與該切點(diǎn)、該定位點(diǎn)是相切于一條輔助線上。
較佳地，以水平線為基準(zhǔn)，該透鏡組件之該切點(diǎn)位置與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之輔助線斜率為Hl1，該反射杯體之該接面點(diǎn)與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之最小長度輔助線之斜率為m2、最大長度輔助線之斜率為m3,且IT^m1 <m2。更進(jìn)一步地，以水平線為基準(zhǔn)，該反射杯體之該通光孔與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之最小長度輔助線之斜率為m4、最大長度輔助線之斜率為m5,且IT^m1 <m4。該透鏡組件于該出光面處內(nèi)凹形成具有一側(cè)壁之一凹槽。該凹槽底部是設(shè)置一光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面。該出光面、該入光面、該反射杯體之該容置空間內(nèi)側(cè)壁或其組合為一光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面。該反射杯體之杯口設(shè)有一^^接部，是與該透鏡組件之該卡合部接合于該定位點(diǎn)上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)。


圖1，為已知技術(shù)之光跡圖。圖2，為已知技術(shù)之配光曲線圖。圖3，為已知技術(shù)之輻照度圖。圖4，為已知技術(shù)之輻照度截面圖。圖5，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例一剖面示意圖。圖6，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例一立體示意圖。圖7，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例一光跡圖。圖8，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例一配光曲線圖。圖9，本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例一輻照度圖。圖10，本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例一輻照度截面圖。圖11，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例二剖面示意圖。圖12，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例二立體示意圖。圖13，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例二光跡圖。圖14，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例二配光曲線圖。圖15，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例二輻照度圖。
圖16，本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例二輻照度截面圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖5及圖6，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之實(shí)施例一剖面示意圖及立體示意圖。如圖所示，本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)I包含一透鏡組件11及一反射杯體12，該透鏡組件11包含一出光面111、一側(cè)曲面112、一入光面113及一^^合部114，該出光面111具有一圓形表面，該側(cè)曲面112之一側(cè)緣與該出光面111相連接，該側(cè)曲面112之另一側(cè)緣框圍形成圓形之一基準(zhǔn)面115，該側(cè)曲面112之邊緣是與該基準(zhǔn)面115邊緣相互連接于一切點(diǎn)位置Al上，而由該出光面111、該側(cè)曲面112與該入光面113封閉形成該透鏡組件11之外表面，且該透鏡組件11之該入光面113處內(nèi)凹形成一容置室110，該側(cè)曲面112與該卡合部114 一體成型且連接于一側(cè)端點(diǎn)A2，且該卡合部114 一體成型設(shè)置于該出光面111 一側(cè)，供以固定卡合該反射杯體12。該反射杯體12具有一容置空間120，且該容置空間120底部設(shè)有一通光孔121，該容置空間120內(nèi)側(cè)壁為一反射面122，且該透鏡組件11容置于該反射杯體12內(nèi)，且該反射杯體12罩設(shè)于該發(fā)光光源(未繪出)上,該反射杯體12之外側(cè)壁一緣于一接面點(diǎn)A3連接該反射杯體12之底部，另一緣與該卡合部114連接設(shè)置，該反射杯體12之該反射面122 —緣連接該通光孔121內(nèi)側(cè)，另一緣與該卡合部114連接于一定位點(diǎn)A4上，且該反射杯體12之杯口設(shè)有一卡接部123，是與該透鏡組件11之該卡合部114接合于該定位點(diǎn)A4上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)I。在圖5中，該接面點(diǎn)A3垂直向上延伸至該透鏡組件11具有輔助線Z11，該側(cè)端點(diǎn)A2向下延伸至該反射杯體12具有輔助線Z12，而該輔助線Zll的位置是以該透鏡組件11為中心設(shè)置于該輔助線Z12位置的外側(cè)。并且，該通光孔121上任意二條相互正交且等長之直線通過該通光孔121之交點(diǎn)定義為一圓心O1，且該圓心O1設(shè)有該發(fā)光光源，并且該圓心O1與該切點(diǎn)位置Al、該定位點(diǎn)A4是與輔助線Sll相切。附帶一提的是，以 水平線為基準(zhǔn)，該透鏡組件11之該切點(diǎn)位置Al與該反射杯體12之該定位點(diǎn)A4間之輔助線Sll斜率為IH1,該反射杯體12之該接面點(diǎn)A3與該反射杯體12之該定位點(diǎn)A4間之最小長度輔助線S12之斜率為m2、最大長度輔助線S13之斜率為m3，且輔助線SI 1、S12及S13的斜率符合下列關(guān)系式<m2。參閱圖7、圖8、圖9及圖10，其為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例一光跡圖、配光曲線圖、輻照度圖及輻照度截面圖。如圖5所示，當(dāng)該發(fā)光光源射入該反射杯體及該透鏡組件時(shí)，該發(fā)光光源經(jīng)該反射杯體之反射及經(jīng)該透鏡組件折射使該發(fā)光光源之余光集中于該出光面射出，以提高該發(fā)光光源之中心光強(qiáng)度。如圖8、圖9及圖10所示，在發(fā)光光源中心(ω=0° )具有最大光強(qiáng)度為9300燭光(Cd)，光照射強(qiáng)度較強(qiáng)是介于照明系統(tǒng)立體角ω為20°之范圍間。如圖9及圖10所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度較佳可為9300勒克斯(lux)。因此，相較于已知技術(shù)之光強(qiáng)度及光照度，本發(fā)明可使整體復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)之功效提高。請(qǐng)參閱圖11及圖12，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例二剖面示意圖及立體示意圖。如圖所示，復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)2與發(fā)光光源結(jié)合設(shè)置，且復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)2包含一透鏡組件21及一反射杯體22。而透鏡組件21包含一出光面211、一側(cè)曲面212、一入光面213及一^^合部214，該出光面211具有一圓形表面，且于該出光面211處內(nèi)凹形成一具有側(cè)壁的一凹槽216，該凹槽216底部設(shè)置一光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面2160。該側(cè)曲面212的一側(cè)緣與該出光面211連接，而另一側(cè)緣框圍而形成圓形的一基準(zhǔn)面215，因此使該側(cè)曲面212的邊緣與基準(zhǔn)面215邊緣連接于一切點(diǎn)位置BI上。該入光面213處內(nèi)凹形成一容置室210，該側(cè)曲面212與該卡合部214 —體成型且連接于一側(cè)端點(diǎn)B2，且該卡合部214 —體成型設(shè)置于該出光面211 —側(cè)，供以固定卡合該反射杯體22。因此，封閉出光面211、側(cè)曲面212及入光面213而形成該透鏡組件21的外表面。反射杯體22之外側(cè)壁一緣于一接面點(diǎn)B3連接該反射杯體22之底部，另一緣與該卡合部214連接設(shè)置，該反射杯體22之該反射面222 —緣連接該通光孔221內(nèi)側(cè)，另一緣與該卡合部214連接于一定位點(diǎn)B4上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)2。在圖11中，該接面點(diǎn)B3垂直向上延伸至該透鏡組件21具有輔助線Z21，該側(cè)端點(diǎn)B2向下延伸至該反射杯體22具有輔助線Z22，而該輔助線Z21的位置是以該透鏡組件21為中心設(shè)置于該輔助線Z22位置的外側(cè)。并且，該通光孔221上任意二條相互正交且等長之直線通過該通光孔221之交點(diǎn)定義為一圓心02，且該圓心O2設(shè)有該發(fā)光光源，并且該圓心O2與該切點(diǎn)位置B1、該定位點(diǎn)B4是與輔助線S21相切。更進(jìn)一步地，以水平線為基準(zhǔn)，該透鏡組件21之該切點(diǎn)位置BI與該反射杯體22之該定位點(diǎn)B4間之輔助線斜率為Hi1，該反射杯體22之該通光孔221與該反射杯體22之該定位點(diǎn)B4間之最小長度輔助線S22之斜率為m4、最大長度輔助線S23之斜率為m5，且輔助線S21、S22及S23的斜率符合下列關(guān)系式<m4。附帶一提，雖圖中未繪示，但該出光面211、該入光面213、該反射杯體22之該容置空間220內(nèi)側(cè)壁或其組合可以設(shè)有光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面。請(qǐng)參閱圖13、圖14、圖15及圖16，為本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)實(shí)施例二光跡圖、配光曲線圖、輻照度圖及輻照度截面圖。如圖13所示，當(dāng)該發(fā)光光源射入該反射杯體及該透鏡組件時(shí)，該發(fā)光光源經(jīng)該反射杯體之反射及經(jīng)該透鏡組件折射使該發(fā)光光源之余光集中于該出光面射出，可提高該發(fā)光光源之中心光強(qiáng)度。如圖14所不,在發(fā)光光源中心(ω=0° )具有最大光強(qiáng)度為9600燭光(cd),光照射強(qiáng)度較強(qiáng)是介于照明系統(tǒng)立體角ω為20。之范圍間。如圖15及圖16所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度較佳可為9600勒克斯(lux)。因此，透過本發(fā)明之復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)可使發(fā)光光源射出后防止產(chǎn)生眩光并減少余光射出，有效提高照明系統(tǒng)中心光強(qiáng)度、光照度，因此可因應(yīng)不同的照明質(zhì)量要求應(yīng)用于各式燈具中。當(dāng)然，以上所述 僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，是與一發(fā)光光源結(jié)合設(shè)置，其包含一透鏡組件及一反射杯體，該透鏡組件包含一出光面、一側(cè)曲面、一入光面及一卡合部，該反射杯體具有一容置空間，且該容置空間底部設(shè)有一通光孔，該容置空間內(nèi)側(cè)壁為一反射面，且該透鏡組件容置于該反射杯體內(nèi)，且該反射杯體罩設(shè)于該發(fā)光光源上，其特征在于:該出光面具有一圓形表面，該側(cè)曲面之一側(cè)緣與該出光面相連接，該側(cè)曲面之另一側(cè)緣框圍形成圓形之一基準(zhǔn)面，該側(cè)曲面之邊緣是與該基準(zhǔn)面邊緣相互連接于一切點(diǎn)位置上，而由該出光面、該側(cè)曲面與該入光面封閉形成該透鏡組件之外表面，且該透鏡組件之該入光面處內(nèi)凹形成一容置室，該側(cè)曲面與該卡合部一體成型且連接于一側(cè)端點(diǎn)，且該卡合部一體成型設(shè)置于該出光面一側(cè)，供以固定卡合該反射杯體，該反射杯體之外側(cè)壁一緣于一接面點(diǎn)連接該反射杯體之底部，另一緣與該卡合部連接設(shè)置，該反射杯體之該反射面一緣連接該通光孔內(nèi)側(cè)，另一緣與該卡合部連接于一定位點(diǎn)上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，當(dāng)該發(fā)光光源射入該反射杯體及該透鏡組件時(shí)，該發(fā)光光源經(jīng)該反射杯體之反射及經(jīng)該透鏡組件折射使該發(fā)光光源之余光集中于該出光面射出，以提高該發(fā)光光源之中心光強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:該接面點(diǎn)垂直向上延伸至該透鏡組件之位置相對(duì)應(yīng)于該透鏡組件中心系位于該側(cè)端點(diǎn)外緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:該通光孔上任意二條相互正交且等長之直線通過該通光孔之交點(diǎn)定義為一圓心，且該圓心設(shè)有該發(fā)光光源，并且該圓心與該切點(diǎn)、該定位點(diǎn)是相切于一條輔助線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:以水平線為基準(zhǔn)，該透鏡組件之該切點(diǎn)位置與該反射 杯體之該定位點(diǎn)間之輔助線斜率為Hi1，該反射杯體之該接面點(diǎn)與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之最小長度輔助線之斜率為m2、最大長度輔助線之斜率為m3, Hi3Cm1Cm2O
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:以水平線為基準(zhǔn)，該透鏡組件之該切點(diǎn)位置與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之輔助線斜率為Hl1,該反射杯體之該通光孔與該反射杯體之該定位點(diǎn)間之最小長度輔助線之斜率為Hl4、最大長度輔助線之斜率為 m5,且 <m4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:該透鏡組件于該出光面處內(nèi)凹形成具有一側(cè)壁之一凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng),其特征在于:該凹槽底部設(shè)置一光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:該出光面、該入光面、該反射杯體之該容置空間內(nèi)側(cè)壁或其組合為一光學(xué)微結(jié)構(gòu)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，其特征在于:該反射杯體之杯口設(shè)有一卡接部，是與該透鏡組件之該卡合部接合于該定位點(diǎn)上，以形成該復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)，是與一發(fā)光光源結(jié)合設(shè)置，其包含一透鏡組件及一反射杯體。透鏡組件出光面具有一圓形表面，而側(cè)曲面之一側(cè)緣與出光面相連接，側(cè)曲面之另一側(cè)緣框圍形成圓形之基準(zhǔn)面，側(cè)曲面之邊緣是與基準(zhǔn)面邊緣相互連接于切點(diǎn)位置上，且透鏡組件之入光面處內(nèi)凹形成一容置室，側(cè)曲面與卡合部一體成型且連接于一側(cè)端點(diǎn)，且卡合部一體成型設(shè)置于出光面一側(cè)，供以固定卡合反射杯體。該透鏡組件容置于該反射杯體內(nèi)，且該反射杯體罩設(shè)于該發(fā)光光源上，以形成復(fù)合式防眩光照明系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)光光源射入反射杯體及透鏡組件時(shí)，發(fā)光光源經(jīng)反射及折射使發(fā)光光源之余光集中于出光面射出，以提高發(fā)光光源之中心光強(qiáng)度。
文檔編號(hào)F21V13/04GK103090228SQ20131001269
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者唐德龍, 羅宇哲, 陳柏宇 申請(qǐng)人:東莞雷笛克光學(xué)有限公司