雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡及應(yīng)用此透鏡的路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及路燈透鏡領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透 鏡及應(yīng)用此透鏡的路燈。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于城市道路照明大部分設(shè)計人員都追求照度均勻性配光，認(rèn)為只要照度均勻 了，其亮度一定均勻。但對于道路照明而言，由于駕駛員的觀察角度非常小，采用漫反射的 亮度與照度換算關(guān)系則會導(dǎo)致很大的誤差，尤其是下雨天的潮濕路面，更多的光照射到潮 濕地面時發(fā)生鏡面反射，因此，根據(jù)亮度均勻光場設(shè)計的配光曲線在燈具之間將產(chǎn)生更大 的亮度，而燈具下方的亮度會更小，斑馬效應(yīng)更強(qiáng)烈，為交通行駛安全留下嚴(yán)重后患。亮度 均勻光場通常適用于區(qū)域照明、廣場照明及停車場照明場所等，因?yàn)樵撔┱彰鲌鏊饕?為行人提供舒適的照明環(huán)境，其照明質(zhì)量的評價指標(biāo)主要W地面的水平照度為主；而道路 照明則不然，其目的是為駕駛員提供舒適的照明環(huán)境，照明對象是高速行駛車輛的行車道， 則需要采用亮度指標(biāo)來評價，所W基于照度均勻的矩形配光原理不再實(shí)用。亮度均勻光場 不僅忽視了駕駛員視覺舒適性而且應(yīng)用在潮濕路面時問題更嚴(yán)重。另外，矩形配光在橫向 上光線照度由近及遠(yuǎn)逐漸減弱，使路面光線橫向上在路燈近點(diǎn)要強(qiáng)，不利于光線均勻分布。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為了解決上述路燈光線在橫向上及縱向上亮度不均勻、斑馬效應(yīng)強(qiáng)及光能利用率 低的問題，本實(shí)用新型提供一種橫向上及縱向上亮度均勻、斑馬效應(yīng)弱且光能利用率高的 雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡。
[0004] 本實(shí)用新型提供的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡包括大半楠球本體及小 半楠球凹槽，所述小半楠球凹槽為繞所述大半楠球本體長軸轉(zhuǎn)0-60度后截面的成型形狀， 所述大半楠球本體為沿其長軸平行，厚度大于半軸處截面的成型形狀，所述大半楠球本體 長軸與所述小半楠球凹槽長軸垂直，且二者截面位于同一平面設(shè)置。
[0005] 在本實(shí)用新型提供的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的一種較佳實(shí)施例中， 所述小半楠球凹槽曲面=個軸向的半軸長度分別為37. 42mm，23. 09mm，9. 63mm，所述大半楠 球本體曲面=個軸向的半軸長度分別為62. 05mm，44. 22mm，11. 70mm,所述小半楠球凹槽及 所述大半楠球本體之間的離散厚度為14mm。
[0006] 本實(shí)用新型還提供的一種路燈，包括燈罩、燈源W及雙楠球路燈亮度均勻性偏光 配光透鏡，所述燈源設(shè)于所述雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的小半楠球凹槽中屯、位 置，所述燈罩設(shè)于所述的雙楠球路燈照度均勻性偏光配光透鏡外。
[0007] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡通過雙半楠 球透鏡對面光源發(fā)出的光線偏折，實(shí)現(xiàn)亮度均勻性偏光的配光，提高道路照明的偏光度，使 路燈在橫向上及縱向上均勻照射，為駕駛員提供舒適的照明環(huán)境，使光源發(fā)出的光能最大 限度的得到了合理性應(yīng)用。
【附圖說明】
[000引為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)該些附圖 獲得其它的附圖，其中：
[0009] 圖1是本實(shí)用新型提供的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡一較佳實(shí)施例的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的配光曲線圖；
[0011] 圖3是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的仰視圖；
[0012] 圖4是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014] 請參閱圖1，是本實(shí)用新型提供的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡一較佳實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 所述雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡1包括大半楠球本體11及小半楠球凹 槽12。所述小半楠球凹槽12為繞所述大半楠球本體11長軸轉(zhuǎn)5度后截面的成型形狀，所 述大半楠球本體11為沿其長軸平行，厚度大于半軸處截面的成型形狀，所述大半楠球本體 11長軸與所述小半楠球凹槽12長軸垂直，且二者最大截面平行設(shè)置。
[0016] 將大半楠球本體11及小半楠球凹槽12處于同一S維坐標(biāo)系下，其中所述小半楠 球凹槽12的中屯、坐標(biāo)為（0,0,0)，其S個軸向的半軸長度分別為al、bl、cl。所述大半楠 球本體11的中屯、坐標(biāo)為（〇,〇, h2)，其S個軸向的半軸長度分別為a2、b2、c2,且為與長軸 平行，厚度為半軸c2加離散厚度h2處截面的成型形狀。所述小半楠球凹槽12曲面半軸長 度al、bl、cl及所述大半楠球本體11曲面半軸長度a2、b2、c2及離散厚度h2通過下述步 驟推導(dǎo)得出：
[0017] 步驟一、選取發(fā)光直徑為20mm的光源，通過光學(xué)經(jīng)驗(yàn)估算所述小半楠球凹槽12曲 面S個軸向的半軸長度 al = 17. 5mm，bl = 11. 5mm，cl = 9. 63mm ；
[001引步驟二、在所述小半楠球凹槽12的中屯、坐標(biāo)設(shè)置好光源，通過能量守恒定律和折 射定律的向量公式，求出所述大半楠球本體11的部分離散坐標(biāo)點(diǎn)，從中取四個點(diǎn)坐標(biāo)，求 出所述大半楠球本體11的長半軸a2 = 31mm，b2 = 22mm，c2 = 16mm，W及h2 = 14mm的估 值；
[0019] 步驟=、所述小半楠球凹槽12繞X軸旋轉(zhuǎn)5度可實(shí)現(xiàn)路燈透鏡偏光，將二楠球沿 y軸與Z軸縮放CO巧倍，CO巧為0. 9962。
[0020] 步驟四、通過Soildworks軟件進(jìn)行建模，將透鏡模型導(dǎo)入到Tracepro軟件中進(jìn)行 光學(xué)模擬，在Tracepro中對光屏上顯示的配光曲線與照度圖等進(jìn)行分析，并在Soildworks 軟件不斷的微調(diào)雙楠球面的al，bl，cl，a2, b2, c2及h2的值，對透鏡模型優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)亮 度均勻性效果最佳的配光。
[0021] 通過Soildworks軟件進(jìn)行建模，將透鏡模型導(dǎo)入到Trac巧ro軟件中進(jìn)行光學(xué)模 擬，可得到光學(xué)模擬的光線模擬圖。
[0022] 請一并參閱圖2、圖3及圖4,其中圖2是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光 配光透鏡的配光曲線圖；圖3是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的仰視圖； 圖4是圖1所述的雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的側(cè)視圖。
[002引在Soildworks軟件上不斷微調(diào)雙楠球面的al，bl，cl，a2, b2, c2及h2的值，在 Tracepro中對光屏上顯示的配光曲線與照度圖等進(jìn)行分析，W實(shí)現(xiàn)照度均勻性效果最佳的 配光后，可得最佳尺寸。
[0024] 此時，雙楠球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡對應(yīng)參數(shù)為；al = 37. 42mm，bl = 23. 09mm，cl = 9. 63mm，a2 = 62. 05mm，b2 = 44. 22，c2 = 11. 70mm 及 h2 = 14mm。
[0025] 將所得最佳尺寸的雙楠球路燈亮度均勻性配光透鏡在DIALux軟件中模擬鄉(xiāng)村道 路照明，在DIALux中采用10燈雙側(cè)布燈，燈具距高比3. 5,燈桿傾斜25度，道路長度35米， 寬度11米，柏油參數(shù)為R3, q0:0. 070,照度等級；ME3a，可得如下測光結(jié)果。
[0026]
【主權(quán)項】
1. 一種雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡，其特征在于，包括大半橢球本體及小半 橢球凹槽，所述小半橢球凹槽為繞所述大半橢球本體長軸轉(zhuǎn)0-60度后截面的成型形狀，所 述大半橢球本體為沿長軸平行，厚度大于半軸處沿所述小半橢球凹槽截面的成型形狀，所 述大半橢球本體長軸與所述小半橢球凹槽長軸垂直，且二者截面位于同一平面設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡，其特征在于，所述小 半橢球凹槽曲面三個軸向的半軸長度分別為37. 42mm，23. 09mm，9. 63mm，所述大半橢球本體 曲面三個軸向的半軸長度分別為62. 05mm，44. 22mm，11. 70mm,所述小半橢球凹槽及所述大 半橢球本體之間的離散厚度為14mm。
3. -種路燈，包括燈罩及燈源，其特征在于，還包括權(quán)利要求1或2中所述的雙橢球路 燈亮度均勻性偏光配光透鏡，所述燈源設(shè)于所述雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡的小 半橢球凹槽中心位置，所述燈罩設(shè)于所述的雙橢球路燈照度均勻性偏光配光透鏡外。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡及應(yīng)用此透鏡的路燈。所述雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡包括大半橢球本體及小半橢球凹槽，所述小半橢球凹槽為繞所述大半橢球本體長軸轉(zhuǎn)0-60度后截面的成型形狀，所述大半橢球本體為沿長軸平行，厚度大于半軸處截面的成型形狀，所述大半橢球本體長軸與所述小半橢球凹槽長軸垂直，且二者截面位于同一平面設(shè)置。本實(shí)用新型提供的雙橢球路燈亮度均勻性偏光配光透鏡通過雙半橢球透鏡對面光源的光線進(jìn)行偏折，實(shí)現(xiàn)亮度均勻性偏光的配光，并根據(jù)現(xiàn)有燈桿懸臂角標(biāo)準(zhǔn)確定偏光角度，使光源發(fā)出的光能最大限度的得到了合理性應(yīng)用。
【IPC分類】F21W131-103, F21V5-04, G02B27-00
【公開號】CN204300975
【申請?zhí)枴緾N201420676986
【發(fā)明人】張營營, 張生, 蘇永道, 王之輝, 王強(qiáng), 尹韶輝, 徐錫金, 朱傳玲
【申請人】濟(jì)南坤銳光學(xué)科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月13日