一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)照明領(lǐng)域，特別涉及一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的反射式照明系統(tǒng)采用一個反射器，為了收集盡量多的光能量，其反射器的尺寸應(yīng)當盡量大，同時也增加了制造成本，其未被反射的光線會射向天空，造成光污染，特別是對附近的居民公寓造成光入侵，大大影響了人居安全的健康環(huán)境。也有多層的反射式系統(tǒng)，雖然能收集更大角度的光線，但是多層反射器是相同尺寸結(jié)構(gòu)的環(huán)形反射器，這種結(jié)構(gòu)并沒有將光線合理地導(dǎo)向地面不同區(qū)域，當然，它們也產(chǎn)生不了特殊的光斑效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，更大角度收集光線，通過每層的反射設(shè)計，有效地將光線導(dǎo)向照明區(qū)域，同時還可以照射出具有光影藝術(shù)效果的光斑，可應(yīng)用于許多照明場合。
[0004]本發(fā)明一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，自下而上依次包括光源、第1層反射器、中間層反射器、頂層反射器；所述中間層反射器為1個或多個，所述第1層反射器、中間層反射器均為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述頂層反射器為圓形結(jié)構(gòu)；
相鄰2層反射器的位置關(guān)系滿足:ατ< ;其中下層反射器圓環(huán)內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角，β ±為上層反射器外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角；所述光源發(fā)射的光線經(jīng)上層反射器反射后，反射光線落在下層反射器之外；
所述光源發(fā)出的光線，其最外圍的光線經(jīng)第1層反射器反射后，投射到離光源最近的區(qū)域；中心的光線經(jīng)頂層反射器反射后，投射到離光源最遠的區(qū)域；中間的光線經(jīng)中間層反射器反射后，投射到中間的區(qū)域。
[0005]進一步的，所述第1層反射器、中間層反射器、頂層反射器的下表面為球面或自由曲面的鏡面反射面。
[0006]進一步的，所述中間層反射器為1個，所述第1層反射器、中間層反射器的下表面均為圓對稱的環(huán)形曲面鏡面反射面，所述頂層反射器的下表面為扇形結(jié)構(gòu)的圓形陣列分布的曲面鏡面反射面。
[0007]進一步的，所述扇形結(jié)構(gòu)的圓形陣列分布的曲面，由多片扇形的自由曲面組成。
[0008]進一步的，所述多片扇形的自由曲面的數(shù)目為3-100片。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:利用多層結(jié)構(gòu)反射器以最大角度收集光能量透射到目標區(qū)域，同時保證反射器徑向尺寸小型化，便于集成到燈桿和壁燈之中；每層反射器分別對應(yīng)于不同出射角的光線，每層的反射器均可以進行獨立的光學(xué)設(shè)計，從而在相應(yīng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同的光斑效果。
【附圖說明】
[0010]圖1所示為本發(fā)明實施例一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)及光路原理圖。
[0011 ] 圖2所示為中間層反射器內(nèi)、外邊緣透射光線與豎直方向夾角示意圖。
[0012]圖3所示為本發(fā)明實施例各層反射器示意圖。
[0013]圖4所示為本發(fā)明實施例各層反射器光斑及綜合光斑示意圖。
[0014]圖中:1-第1層反射器、2-中間層反射器、3-頂層反射器、4-第i層反射器圓環(huán)內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角α ρ5-第i層反射器外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角β 1、6_第1層反射器投射光斑、7-中間層反射器投射光斑、8-頂層反射器投射光斑、9-整體投射光斑。
【具體實施方式】
[0015]下文將結(jié)合具體附圖詳細描述本發(fā)明具體實施例。應(yīng)當注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術(shù)效果。在下述實施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標號代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實施例中。
[0016]如圖1所示，一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，自下而上依次包括光源、第1層反射器1、中間層反射器2、頂層反射器3 ;所述中間層反射器2為1個或多個，所述第1層反射器1、中間層反射器2均為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述頂層反射器3為圓形結(jié)構(gòu)；
如圖2所示，相鄰2層反射器的位置關(guān)系滿足:ατ< ;其中下層反射器圓環(huán)內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角，為上層反射器外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角；所述光源發(fā)射的光線經(jīng)上層反射器反射后，反射光線落在下層反射器之外；
所述光源發(fā)出的光線，其最外圍的光線經(jīng)第1層反射器1反射后，投射到離光源最近的區(qū)域；中心的光線經(jīng)頂層反射器3反射后，投射到離光源最遠的區(qū)域；中間的光線經(jīng)中間層反射器2反射后，投射到中間的區(qū)域；各層反射器反射光路如圖1所示。
[0017]所述第1層反射器1、中間層反射器2、頂層反射器3的下表面可以采用球面或自由曲面的鏡面反射面。
[0018]如圖3所示，在本實施例中，中間層反射器2的數(shù)量為1個，第1層反射器1、中間層反射器2的下表面均為圓對稱的環(huán)形曲面鏡面反射面，頂層反射器的下表面為扇形結(jié)構(gòu)的圓形陣列分布的曲面鏡面反射面，由多片扇形的自由曲面組成，所述多片扇形的自由曲面的數(shù)目可以為3-100片，在本實施例中選為8片。
[0019]本實施例三層反射器的中心透光部分的內(nèi)徑可以各不相同，其關(guān)系為:第1層反射器1內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角a i應(yīng)小于或等于中間層反射器2外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角β2，中間層反射器2內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角α 2應(yīng)小于或等于頂層反射器3外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角β3，從而保證光源發(fā)出的中心區(qū)光線都能經(jīng)過相應(yīng)的反射器投射到相應(yīng)區(qū)域；各反射器的中心透光部分的外徑，除上述要求外，還需要滿足:第1層反射器1的外邊緣不能夠遮擋中間層反射器2反射的最內(nèi)側(cè)光線，中間層反射器2的外徑邊緣不能遮擋頂層反射器3反射的最內(nèi)側(cè)光線，該要求可通過設(shè)計反射面的反射角度和/或調(diào)節(jié)第1層反射器1、中間層反射器2、頂層反射器3之間的垂直距離實現(xiàn)。
[0020]本實施例中第1層反射器1、中間層反射器2、頂層反射器3投射的光斑效果及綜合投射的光斑效果如圖4所示(圖中黑色部分為光斑投射區(qū)域)；如果需要改變光斑的形狀以達到不同的藝術(shù)效果，可以對相應(yīng)反射器的反射面型進行相應(yīng)設(shè)計。
[0021]本實施例可以擴展成多層緊湊型反射器照明系統(tǒng)，而不僅僅為3層，可用于垂直的燈桿上，實現(xiàn)地面光影效果的藝術(shù)表達；也可以用于壁燈上，達到獨特的視覺效果。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:利用多層結(jié)構(gòu)反射器以最大角度收集光能量透射到目標區(qū)域，同時保證反射器徑向尺寸小型化，便于集成到燈桿和壁燈之中；每層反射器分別對應(yīng)于不同出射角的光線，每層的反射器均可以進行獨立的光學(xué)設(shè)計，從而在相應(yīng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同的光斑效果。
[0023]本文雖然已經(jīng)給出了本發(fā)明的一個實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對本文的實施例進行改變。上述實施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實施例作為本發(fā)明權(quán)利范圍的限定。
【主權(quán)項】
1.一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，其特征在于，自下而上依次包括光源、第1層反射器、中間層反射器、頂層反射器；所述中間層反射器為1個或多個，所述第1層反射器、中間層反射器均為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述頂層反射器為圓形結(jié)構(gòu)； 相鄰2層反射器的位置關(guān)系滿足:ατ< ;其中下層反射器圓環(huán)內(nèi)邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角，β ±為上層反射器外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角；所述光源發(fā)射的光線經(jīng)上層反射器反射后，反射光線落在下層反射器之外； 所述光源發(fā)出的光線，其最外圍的光線經(jīng)第1層反射器反射后，投射到離光源最近的區(qū)域；中心的光線經(jīng)頂層反射器反射后，投射到離光源最遠的區(qū)域；中間的光線經(jīng)中間層反射器反射后，投射到中間的區(qū)域。2.如權(quán)利要求1所述的緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，其特征在于，所述第1層反射器、中間層反射器、頂層反射器的下表面為球面或自由曲面的鏡面反射面。3.如權(quán)利要求1所述的緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，其特征在于，所述中間層反射器為1個，所述第1層反射器、中間層反射器的下表面均為圓對稱的環(huán)形曲面鏡面反射面，所述頂層反射器的下表面為扇形結(jié)構(gòu)的圓形陣列分布的曲面鏡面反射面。4.如權(quán)利要求3所述的緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，其特征在于，所述扇形結(jié)構(gòu)的圓形陣列分布的曲面，由多片扇形的自由曲面組成。5.如權(quán)利要求4所述的緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，其特征在于，所述多片扇形的自由曲面的數(shù)目為3-100片。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)照明領(lǐng)域，公開了一種緊湊型多層反射式照明系統(tǒng)，包括光源、第1層反射器、中間層反射器、頂層反射器；第1層反射器、中間層反射器均為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)，頂層反射器為圓形結(jié)構(gòu)；相鄰2層反射器的位置關(guān)系滿足：α下≤β上；α下為下層反射器圓環(huán)內(nèi)邊緣透射光線與豎直方向的夾角，β上為上層反射器外邊緣和光源連線的方向與豎直方向的夾角；光線經(jīng)上層反射器反射后，反射光線落在下層反射器之外；本發(fā)明利用多層結(jié)構(gòu)反射器以最大角度收集光能量透射到目標區(qū)域，同時保證反射器徑向尺寸小型化，便于集成到燈桿和壁燈之中；每層反射器分別對應(yīng)不同出射角的光線，每層反射器均可進行獨立的光學(xué)設(shè)計，在相應(yīng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同的光斑效果。
【IPC分類】F21S8/00, F21V7/00
【公開號】CN105351811
【申請?zhí)枴緾N201510792081
【發(fā)明人】戴朝卿, 陳瑞品
【申請人】浙江農(nóng)林大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月17日