專利名稱：平行光球面反射燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光器械，特別是照明燈具。
就申請人所知，一般照明燈具都是以光源直接照射目標(biāo)物以實現(xiàn)照明的，為了將光限制在一定范圍內(nèi)或者加強(qiáng)某一方向的照明而加上燈罩、反光罩或聚光器，最典型的如探照燈，就是將光源的光變?yōu)槠叫泄鈦硖秸漳繕?biāo)物，現(xiàn)在也有將光源的光照向天花板、墻壁或者窗簾，產(chǎn)生特殊氣氛或產(chǎn)生光線柔和的背境照明的。但卻未見有將光源的光集中傳送到目的位置，然后再由反射器反射照明的器械，因此現(xiàn)有技術(shù)中未見與本發(fā)明相近的技術(shù)。
本發(fā)明的目的是打破傳統(tǒng)的燈具設(shè)計局限，提供一種先把光源的光變?yōu)槠叫泄馐?jīng)過一定路徑后再由反射器反射照明的設(shè)計方案和燈具，從而使燈具設(shè)計更加新穎多樣。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的燈具由一個支撐和固定燈具的燈座，光源，將光源發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄馐木酃馄?，支桿和反射器構(gòu)成，聚光器被直接連接于燈座上，其連接用轉(zhuǎn)軸固定，使聚光器可相對燈座轉(zhuǎn)動，光源設(shè)于聚光器內(nèi)，由于聚光器相對燈座可以轉(zhuǎn)動，因此聚光器射出的平行光也可相對燈座轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)平行光束的方向可調(diào);支桿被固定于聚光器上，與聚光器相對穩(wěn)定，而隨聚光器繞聚光器與燈座連接軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)然也可以繞燈座上的其他固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，目的是支桿的轉(zhuǎn)動隨聚光器的轉(zhuǎn)動;支桿支起反射器，使反射器對準(zhǔn)聚光器射出的平行光束，以將平行光束射照明目標(biāo)物，反射器與聚光器的距離一般在光束直徑的6倍以上，由于聚光器和支桿相對于燈座可轉(zhuǎn)動，因此反射器可被調(diào)整于照明最佳角度;反射器為球面反射器，以將平行光束反射成錐形光束以照明目標(biāo)物，球面反射器與支桿的連接采用轉(zhuǎn)動連接，使反射的錐形光束方向可調(diào)。
上述技術(shù)方案中，由于光線是直線傳播的，如果聚光器射出的平行光束直接照向球面反射器，則光路是一直線，聚光器和球面反射器在一直線上，這種情況下支桿一般由一節(jié)支桿來實現(xiàn)聚光器和球面反射器在一直線上的關(guān)系，顯然支桿可以是直桿，即與光線平行的直桿，也可以是非直桿，只要保證聚光器與球面反射器在一直線的關(guān)系即可。如果希望反射器相對于聚光器和燈座有更自由的調(diào)整位置，即不是在一條直線上，則支桿可由二節(jié)或二節(jié)以上構(gòu)成，而且二節(jié)支桿之間以支桿連接軸(9)連接，使支桿之間可以轉(zhuǎn)動，由各支桿之間的轉(zhuǎn)動來任意設(shè)定反射器與聚光器和燈座相對位置，如上述，由于光的直線傳播的性質(zhì)，因此必須在每一處支桿轉(zhuǎn)動連接處設(shè)有一折射鏡，而且折射鏡與支桿是連動的，折射鏡與支桿的連動關(guān)系滿足光的反射規(guī)律即入射角等于反射角使平行光束隨支桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并始終對準(zhǔn)球面反射器。同樣每節(jié)支桿一般是直桿，但非直桿也可以。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案，除了使燈具的設(shè)計突破傳統(tǒng)的局限，使之更加新穎多樣之外，還有如下優(yōu)點(diǎn)1.照向目標(biāo)的照明光束方向可靈活調(diào)整;2.照明光束比較均勻，不會由于點(diǎn)光源，特別是高效點(diǎn)光源直接射時產(chǎn)生耀眼的情況，本發(fā)明特別適用于高效點(diǎn)光源，如現(xiàn)代的鹵素石英燈泡等;3.將光源遠(yuǎn)離于照明物，使照明物不受光源溫度的影響，如照明環(huán)境有易燃物等，此外光源通常都是由電源產(chǎn)生，如果是危險電壓源，如220V市電，則本發(fā)明還可以使照明遠(yuǎn)離危險電壓源，使照明環(huán)境更加安全。
本發(fā)明的實施例和


如下圖1.是本發(fā)明實施例的整體示意圖;
圖2.聚光器為拋物面反射鏡的示意圖;
圖3.聚光器為半球面反射鏡與凸透鏡組合的示意圖;
圖4.反射器為凹球面鏡的示意圖;
圖5.反射器為凸球面和凹球面鏡的組合示意圖;
圖6.是圖5中上反射鏡凹球面鏡的左視圖;
圖7.是圖5中下反射鏡凸球面鏡的左視圖;
圖8.是折射鏡與支桿連動的方案1的整體示意圖;
圖9.是圖8折射鏡與支桿連動方案1的局部示意圖;
圖10.是折射鏡與支桿連動的方案2的整體示意圖;
圖11.圖10橫臂控制示意圖;
圖12.圖10中折射鏡與支桿連動示意圖。
圖中1.燈座2.電源線3.電源插頭4.變壓器5.聚光鏡外殼和燈座連接軸6.聚光器外殼7.遮光套8.支桿9.支桿連接軸10.折射鏡11.橫臂12.橫臂和球鏡面連接軸13.凸球面反射鏡13'.凹球面反射鏡14.聚光鏡射出之平行光15.折射平行光16.射向被照明物之光線17.光源18.拋物面反射鏡19.球面反射鏡20.凸透鏡21.凸弧面反射鏡21'.凹弧反射鏡22.連動桿23.橫連動桿24.折射鏡連動桿25.連動支桿和橫臂連接軸26.橫連動支桿和支桿連接軸27.滑動轉(zhuǎn)軸28.長連動桿29.橫臂杠桿30.固定輪31.折射鏡輪32.連動帶本發(fā)明的實施例如圖1所示，光源為電光源，因此設(shè)有電源插頭3和電源線2，如果光源的使用電壓與市電不同還可設(shè)有變壓器4，支桿8固定于聚光器外殼6上，支桿由二節(jié)支桿組成，為方便描述其中第一節(jié)稱為支桿8，第二節(jié)稱為橫臂11，支桿和橫臂由二根平行直長桿組成，分別位于平長光束對稱的二側(cè)，分別與連接于聚光鏡外殼和燈座連接軸5和支桿連接軸9的二端，顯然這樣的支桿和支桿的連接方法是本發(fā)明的一個實施例，支桿還可以是一條將平行光包圍在內(nèi)的圓筒，也可以是一條位于平行光束中心的一條小桿等，其連接方法，即上述連接軸5和連接軸9可以是平行的、垂直的和成一定的夾角等。
本發(fā)明的聚光器，作用是將點(diǎn)光源發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄馐?，現(xiàn)有的技術(shù)方案有許多，本實施僅采用最簡單的二種，即如圖2所示，由拋物面反射鏡18構(gòu)成，而光源17的發(fā)光點(diǎn)被設(shè)于拋物面的焦點(diǎn)上，這樣根據(jù)拋物線的性質(zhì)和光的反射規(guī)律可知，光源經(jīng)過拋物面反射的光成為平行光，第二種是如圖3所示，將光源17設(shè)置于半球面反射鏡19的圓心上，一邊為半球面反射鏡19，一邊為焦點(diǎn)與圓心重疊的凸透鏡20，這樣光源發(fā)出的光一半徑半球面反射鏡反射回圓心后和另一半一起經(jīng)過凸透鏡，變?yōu)槠叫泄狻?br> 本發(fā)明的球面反射器13，作用是將平行光變?yōu)殄F形光，因此本實施例的球面反射器可以采用凸球面反射鏡，如圖1所示;也可以采用凹球面反射鏡，如圖4所示，還可以采用一半為凹球面反射鏡一半為凸球面反射鏡如圖5、6、7、所示，甚至還可以多個不同的球面鏡組成，球面反射器可以是鏡面，還可以是非鏡面，如白色非鏡面等，如果是鏡面則光源被成像于鏡后，如果是非鏡面，則反射器相當(dāng)于一個散射面或一個球面光源，則光線更加柔和。如果設(shè)平行光束的截面圓半徑為r，球面反射器的球半徑為R，球面反射器將平行光變?yōu)殄F形張角γ，則他們之間的關(guān)系可參考如下關(guān)系式設(shè)計R＝2r/(1-Sin2α-2Sin2α)。
本實施例采用了二節(jié)支桿，即支桿8與橫臂11，則如前述，于支桿橫臂的連接處必須設(shè)有與支桿連動的折射鏡10，折射鏡與支桿的連動關(guān)系是使平行光束隨支桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并始終對準(zhǔn)球面反射器，現(xiàn)有方案可以很多，本實施例舉出下列二種a.如圖8、9、所示，于折射鏡10法向方向上設(shè)有折射鏡連動桿24，折射鏡連動桿上設(shè)有長孔或槽，支桿8和橫臂11距支桿連接軸9相同距離上分別由連接軸25、26連接有等長的連動桿22和橫連動桿23，連動桿22與橫連動桿23的另一端用滑動轉(zhuǎn)軸27連接，滑動轉(zhuǎn)軸27置于折射鏡連動桿24的長孔或槽上滑動，則上述支桿8或橫臂11的任一轉(zhuǎn)動，都由連動桿23和橫連動桿22互相控制并通過折射鏡連動桿24使支桿8與折射鏡10的夾角恒等于橫臂11與折射鏡10的夾角，從而滿足入射角等于反射角的規(guī)律。b.如圖10、11、12所示，橫臂11沿通過支桿連接軸9的方向伸出一小段橫臂杠桿29，橫臂杠桿29另一端用轉(zhuǎn)軸連接與支桿實際長度等長的長連動桿28，所謂支桿的實際長度，即支桿連接軸9到聚光器外殼和燈座連接軸的直線距離，如果支桿8直接連接于軸5上，則支桿的長度與實際長度相等，如果支桿接于聚光器上，則實際長度等于支桿的長度加上從支桿接于聚光器上至軸5的距離，長連動桿28的另一端轉(zhuǎn)動連接于燈座上，從而使橫臂11的方上，則橫臂11將固定于水平方向上。再將折射鏡10固定于可繞支桿連接軸9轉(zhuǎn)動的折射鏡輪31上，聚光鏡外殼和燈座連接軸5處設(shè)有固定輪30，固定輪30與燈座固定不轉(zhuǎn)動，折射鏡輪31比固定輪30的半徑大一倍，二輪之間用連動繩32連接，使支桿轉(zhuǎn)動時，折射鏡也跟著轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)動角度僅為支桿轉(zhuǎn)角的一半，從而滿足了上述連動關(guān)系。
此外，由于光源不可能是理想的點(diǎn)光源以及如采用拋物面反射鏡，光源的光有一部分沒有經(jīng)拋物面反射，因此聚光器射出的光有可能不是絕對的平行光，為了使光線集中和不讓非平行光在一出聚光器就散開，本實施例可在聚光器上套有遮光套7。如圖8所示，遮光套隨聚光器一起轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種平行光球面反射燈具，由固定和支撐燈具的燈座，發(fā)光光源，將光源發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄馐木酃馄?，支桿和反射器構(gòu)成，其特征在于聚光器由轉(zhuǎn)軸固定于燈座上，聚光器可相對燈座轉(zhuǎn)動，使平行光相對于燈座可轉(zhuǎn)動；支桿固定于聚光器上隨聚光器繞聚光器與燈座連接軸轉(zhuǎn)動，支桿支起反射器，使反射器對準(zhǔn)聚光器射出的平行光來并將其反射；反射器為球面反射器，將平行光射為錐形光以照明目標(biāo)物，球面反射器與支桿的連接采用轉(zhuǎn)動連接，使反射光束方向可調(diào)。
2.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于支桿為二節(jié)以上，二節(jié)支桿之間以支桿連接軸連接，使支桿之間可以轉(zhuǎn)動，支桿轉(zhuǎn)動連接處設(shè)有與支桿連動的折射鏡，使平行光束隨支桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并始終對準(zhǔn)球面反射器。
3.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于聚光器為光源設(shè)于其焦點(diǎn)上的拋物面反射鏡。
4.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于聚光器由半球面反射鏡和焦點(diǎn)與半球面圓心重疊的凸透鏡構(gòu)成，光源設(shè)于半球面圓心和凸透鏡焦點(diǎn)上。
5.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于球面反射器為凸球面反射鏡或凹球面反射鏡。
6.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于球面反射器由一半凸球面和一半凹球面反射鏡構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于球面反射器為白色非鏡面。
8.如權(quán)利要求2的燈具，其特征在于折射鏡10法向方向上有折射鏡連動桿24，折射鏡連動桿上設(shè)有長孔或槽，支桿8和橫臂11距支桿連接軸9相同距離上分別轉(zhuǎn)動連接有等長的連動桿22和橫連動桿23，連動桿22與橫連動23的另一端用滑動轉(zhuǎn)軸27連接，滑動轉(zhuǎn)軸27置于折射鏡連動桿24的長孔或槽上滑動。
9.如權(quán)利要求2的燈具，其特征在于橫臂11通過支桿連接軸9的方向伸出一小段橫臂杠桿29，橫臂杠桿29末端用轉(zhuǎn)軸連接與支桿實際長度等長的長連動桿28，長連動桿28的另一端轉(zhuǎn)動連接于燈座上，從而使橫臂11的方向保持不變;折射鏡10固定于可繞支桿連接軸9轉(zhuǎn)動的折射鏡輪31上，聚光鏡外殼和燈座連接軸5處設(shè)有固定輪30，固定輪與燈座固定不能轉(zhuǎn)動，折射鏡輪31比固定輪30的半徑大一倍，二輪之間用連動繩32連接，使支桿8轉(zhuǎn)動時，折射鏡10跟著轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)動角度僅為支桿8轉(zhuǎn)角的一半。
10.如權(quán)利要求1的燈具，其特征在于聚光器上還套有遮光套7，以避免非平行光射出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平行光球面反射燈具，將光源發(fā)出的光由聚光器變成平行光束。聚光器轉(zhuǎn)動連接于燈座上，聚光器上固定連接有支桿，支桿可由二節(jié)以上組成，支桿之間采用轉(zhuǎn)動連接，支桿連接處有折射鏡，支桿支撐球面反射器，支桿和折射鏡保證聚光器射出的平行光束始終對準(zhǔn)球面反射器，球面反射器將平行光束反射為錐形光照明。本發(fā)明提供了一種構(gòu)思新穎的燈具，使照明的角度靈活可調(diào)和照明與光源距離拉開的燈具。
文檔編號F21V21/14GK1072763SQ91111319
公開日1993年6月2日 申請日期1991年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月30日
發(fā)明者林智文, 林智祥 申請人:林智文, 林智祥