專利名稱：無眩光道路照明燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無眩光道路照明燈具。
背景技術(shù)：
目前世界上所用的路燈的光源均為高壓水銀燈、高壓鈉光燈和即將推廣的LED 燈，這些燈在使用的過程中會產(chǎn)生眩光，其大大的降低了路燈的實際照明效果。所謂眩光是 指視野中由于不適宜亮度分布，在空間或時間上存在極端的亮度對比，以致引起視覺不舒 適和降低物體可見度的視覺條件，它會引起人的厭惡和不舒服感甚至會喪失明視度，它是 導(dǎo)致視覺疲勞而引起交通事故的重要原因之一。司機夜間在道路上行駛，如對面沒有車時， 其無論是開近光燈還是開遠光燈，都能得到良好的感官視覺，能輕松地駕駛；如對面有車對 向行駛，其開近光燈或者是開遠光燈時，雙方駕駛員都無法得到良好的感官視覺，只能靠經(jīng) 驗相互錯車。產(chǎn)生這個現(xiàn)象就是雙方汽車大燈點亮時的眩光所致。人的視覺神經(jīng)有兩種 一種是在光亮環(huán)境里起作用的椎體細胞，稱為明視覺；一種是在黑暗環(huán)境里起作用的桿體 細胞，稱為暗視覺。當對方?jīng)]有車時人的桿體細胞起作用的，暗視覺好能輕松駕車；當對方 車燈的眩光耀入人眼時，人的大腦瞬間關(guān)斷桿體細胞而開啟椎體細胞，這是人體大腦對視 覺神經(jīng)自動保護的本能反映，使人的視覺只看到對方的車燈而看不見周邊較暗的環(huán)境。由于過去設(shè)計和制造路燈技術(shù)的革沿和社會技術(shù)水平的局限性，水銀燈、鈉光燈 和LED燈在道路照明時，燈光向路長方向呈90°的俯射照明；燈光呈半球體積的漫射形式 照亮地面，光斑呈圓形。它有如下缺陷1、由于燈光呈半球體積的漫射形式照亮地面，燈光照射的方向太廣太泛，因而光 的投射強度較弱致使路燈的亮度較弱，要達到路燈的照明標準，這些燈的光源功率必須配 置較大(一般為200-600瓦)，其實質(zhì)是用電能消耗為代價換取產(chǎn)品的亮度達標。2、由于燈光向路長方向呈90°的俯射照明和光斑呈圓形，燈光會投向不需要照明 的地方造成光的浪費和光的污染，光的利用率較低。3、燈光呈半球體積的漫射形式照明，同時燈的安裝高度均在6-14米，不論是駕駛 車輛的司機還是行人，只要眼睛看得到路燈燈頭時就會產(chǎn)生眩光效應(yīng)，就會使人關(guān)閉部分 桿體細胞神經(jīng)而削弱人們在夜間的視覺識別能力，在這樣的照明條件下，人們對道路上物 體的視覺反映和判斷能力會降低，人們行走和行車的安全性也會降低。同樣的這條道路，我 們?nèi)缯驹诟邩欠可舷蛳驴慈?，因路燈殼遮蔽了路燈漫射出的眩光而會呈現(xiàn)出車水馬龍的亮 麗景觀。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無眩光道路照明 燈具，它在保證路面照明強度的前提下，不產(chǎn)生危害道路安全的眩光，能使路面形成均勻的 近似矩形的照射光斑。本發(fā)明的技術(shù)方案是無眩光道路照明燈具由照明部件、殼體部件、安裝部件構(gòu)成燈具總成，所述的照明部件中的燈杯骨架是半徑為R的弧形面，在此弧形面背后有多行多 列的反射燈杯安裝孔位，孔位內(nèi)安裝反射燈杯后形成多行多列照射點的弧形發(fā)光凹面，弧 形發(fā)光凹面在長度方向形成可覆蓋路面寬度Ll的照射角A ；照明部件中的透明燈罩也是半 徑為R的弧形面，在此弧形面背后沿長度方向設(shè)置多條凹或凸棱鏡，多條凹或凸棱鏡將寬 度方向的弧形發(fā)光凹面的光折射和透射為角度B的光射向路面長度L2 ；燈具總成與路燈桿 結(jié)合時，燈具總成的寬度面與路燈豎桿之間的仰角D為100-130°。反射燈杯安裝孔位內(nèi)側(cè) 設(shè)置有可將反射燈杯固定在其內(nèi)的帶彈性的卡扣。在安裝部件中的安裝盒蓋板上設(shè)置有方 便安裝的角度量度器。上述“在此弧形面背后沿長度方向設(shè)置多條凹或凸棱鏡”一句是指 凹或凸棱鏡的長度與弧形面的長度一致，多條凹或凸棱鏡沿寬度方向順序排列。本發(fā)明的設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，容易實施，對道路的照明效果好，無眩光不產(chǎn)生光 污染，能提高道路交通的安全性。本發(fā)明的顯著特點是1、光照方向性強、光的利用率高。無眩光路燈將LED光源發(fā)出的光收集并聚光起 來，通過多次光學(xué)配光與分配，將光投向需要照明的路面上去，光的有效利用率高。2、無眩光無光污染。無眩光路燈發(fā)出的光是按道路照明的需要而定向投射的，其 照明時，車輛司乘人員及行人看不見路燈桿上燈頭的發(fā)光面而只見道路上燈光形成的無縫 連接光帶，沒有其它路燈使用中形成的明顯暗亮交錯和光污染現(xiàn)象，駕駛車輛有良好的視 覺舒適度，有力地增強了行車的安全性，其拋棄了傳統(tǒng)路燈靠漫射光進行照明的形式，其無 眩光、無光污染和顯色性好是無眩光路燈最主要的優(yōu)勢，具有路燈史上的劃時代意義。3、節(jié)能效果顯著、照明效果可調(diào)控。無眩光路燈較目前所使用的高壓鈉光燈相比 約節(jié)能70%，它能在正常照明至凌晨后自動節(jié)能50%，此時的照明亮度可供行人行走和車 輛駕駛的需要，它不需因此時人們活動稀少而為節(jié)能關(guān)燈以致引起的社會治安安全問題， 到清晨人們開始出行時其又自動恢復(fù)正常照明至天亮，有效地節(jié)省路燈用電支出。無眩光 路燈技術(shù)如用作隧道燈，將能節(jié)能90%，而且感官視覺極好。同時無眩光路燈在不增加電能 消耗的前提下，只要改變LED芯片的品質(zhì)(50-120Lm/w)就能得到不同的照明照度效果(類 似高壓鈉光燈150-400W的照明效果)；在調(diào)整其電流值時(增加路燈功率)也能得到不同 的照明照度效果。4、重量輕、綠色環(huán)保。無眩光路燈采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計對LED光源和燈體總成進 行散熱處理，拋棄了目前市面上LED光源路燈需要用大量的鋁合金材料作散熱體的形式， 每只燈能節(jié)約鋁合金約10公斤，能減少約50公斤的二氧化碳排放(按中國能耗標準折 算)，產(chǎn)品重量是目前正在普及推廣應(yīng)用中的LED路燈的60 %，是具有顯著節(jié)能減排效果的 綠色環(huán)保產(chǎn)品。


附圖1是本發(fā)明的一實施例燈具總成的照射面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是附圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖2中圓C部分燈杯骨架結(jié)構(gòu)放大示意圖；附圖5是附圖3中圓D部分Z B結(jié)構(gòu)放大示意附圖6是無眩光路燈在公路上安裝使用的示意圖；附圖7是無眩光路燈投射到道路上的光斑示意圖。附圖中標記分述如下1-燈杯骨架；2-電路板；3-反射燈杯；4-LED光源；5_透明 燈罩；6-殼體；7-連接骨架；8-安裝骨架；9-連接片；10-電源控制器；11-墊片；12-路燈 桿；13-路燈桿固定壓塊；14-安裝盒蓋板；15-裝飾框；R-弧形面半徑；Z A-燈光照在路 寬上的角度；Z B-燈光照在路長上的角度；C-燈杯骨架結(jié)構(gòu)放大圖；D- Z B結(jié)構(gòu)放大圖； Ll-路燈光斑照在道路上的寬度；L2-路燈光斑照在道路上的長度；H-路燈桿高度；Z C-路 燈燈面長度與路燈豎桿構(gòu)成的角度；Z D-路燈燈面寬度與路燈豎桿構(gòu)成的角度。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。如附圖1所示本實 施例中，燈具總成的照射面上安裝有60支LED光源4，如附圖2所示，燈杯骨架1是半徑為 R的弧形面，此弧形面背后有多行多列的反射燈杯3安裝孔位，反射燈杯3由安裝孔內(nèi)側(cè)的 兩個帶彈性的塑料卡扣固定，燈杯安裝后，燈杯骨架1就成了有多行多列光源點照射的弧 形發(fā)光凹面，凹面使路燈光在Z A的范圍內(nèi)具有較強、較遠、較均勻的投射能力，Z A確定了 路燈對道路寬度的照射角度(可結(jié)合附圖6、7所示)。透明燈罩5也是半徑為R的弧形面 燈罩，從附圖3的B-B剖視結(jié)構(gòu)圖和附圖5上圓D部分的放大結(jié)構(gòu)看出，燈罩背后有數(shù)十條 凹(也可以是凸棱鏡，以下同)棱鏡，棱鏡具有對光進行折射和透射的二次配光功能，數(shù)十 條凹棱鏡將多行多列反射燈杯投來的光進行疊加重合，使路燈在Z B范圍內(nèi)具有較強、較 遠、較均勻的投射能力，Z B確定了路燈對道路長度的照射角度；上述Z A與Z B使路燈照 出的光斑呈投射方向性較強的Ll X L2長方形(見附圖6、7)，本路燈取代現(xiàn)有的漫射光照明 的形式，采用設(shè)定光照明的形式，為避免路燈眩光的產(chǎn)生奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。由附圖3所示，路燈照明部件由燈杯骨架1、電路板2、反射燈杯3、LED光源4、透 明燈罩5等組成。燈杯骨架1與透明燈罩5由螺釘連接為一體。每塊電路板2上固定和焊 裝有多個反射燈杯3及LED光源4，數(shù)塊電路板2由電纜焊裝成總光源部件待用(將由電源 控制器10為其供電)。每個反射燈杯3安裝在燈杯骨架的安裝孔位上，由設(shè)置在燈杯骨架 1背面的兩個帶彈性的塑料卡扣卡緊，當反射燈杯3推入相對應(yīng)的燈杯骨架1內(nèi)時，塑料卡 扣將燈杯固定于其上。上述組裝完成了路燈照明部件的結(jié)構(gòu)實施。附圖2還顯示了殼體部件由殼體6、連接骨架7、安裝骨架8、連接片9、電源控制器 10等組成。連接骨架7與安裝骨架8由螺釘連接成殼體內(nèi)的大骨架。殼體6與連接片9由 不銹鋼制成，數(shù)個連接片9按設(shè)計要求焊裝在殼體6圍邊上形成殼體整體。殼體6整體與 大骨架由螺釘連接成一體，此時殼體6部件總成內(nèi)形成兩個區(qū)室左室為安裝電源控制器 10和安裝路燈照明部件的空間區(qū)；右室為路燈桿12安裝部件的空間區(qū)。電源控制器10由 螺釘通過連接片9固定在殼體6上，兩者緊密接觸能將電源控制器10工作時產(chǎn)生的熱量散 至殼體6外。安裝部件由墊片11、路燈桿12、路燈桿固定壓塊13、安裝盒蓋板14組成。路 燈桿12穿入右室空間區(qū)后由數(shù)個螺栓通過路燈桿固定壓塊13將路燈總成固定在其上，在 安裝盒蓋板14上設(shè)有角度量度器，路燈總成可按設(shè)定的Z D固定而消除眩光。墊片11是 由數(shù)片疊加而成，可根據(jù)路燈桿12的直徑確定墊片11的數(shù)量，從而使路燈桿12相對居于 右室穿孔的中心，以保證路燈安裝的穩(wěn)定性和美觀性。路燈的電源線通過路燈桿12的管腔引入右室，再由右室內(nèi)的接線端子與左室內(nèi)的電源控制器10連接而形成完整的用電電路。 路燈照明部件由螺釘與路燈殼體6部件裝配成路燈總成，再將裝飾框15裝入透明燈罩5的 卡槽內(nèi)固定，起到保護外露螺帽和美觀路燈的作用。本路燈在整個生產(chǎn)裝配中運用了密封 膠和密封條，使路燈達到較高的防護等級和安全等級。本發(fā)明的無眩光道路照明燈具具有以下功能1、燈杯骨架1是以R為半徑形成的弧形體，從而產(chǎn)生弧形面燈面，弧形面燈面背后 有多行多列的反射燈杯安裝孔位，每個安裝孔位內(nèi)側(cè)一對帶彈性的塑料卡扣，當反射燈杯3 推入相對應(yīng)的安裝孔位時，塑料卡扣將反射燈杯3固定于其上，從而使數(shù)十個反射燈杯3有 規(guī)律地安裝在燈杯骨架1的弧面上，形成多行多列照射點的弧形發(fā)光凹面，弧形發(fā)光凹面 在長度方向形成可覆蓋路面寬度Ll的照射角A，使整燈的燈光呈Z A的照射角度向道路的 寬度照明，燈光在此角度內(nèi)具有較強、較遠、較均勻的投射能力，從而實現(xiàn)路燈向道路的寬 度Ll布光。不同的R半徑形成不同的對應(yīng)的Z A，能調(diào)節(jié)路燈照明道路時的光照寬度Li。2、透明燈罩5也是以R為半徑形成的弧形體，其產(chǎn)生的弧形面燈罩背后有數(shù)十條 凹(或凸)棱鏡，每條棱鏡具有將光源和燈杯投射來的光向ZB范圍內(nèi)折射和透射的功能， 數(shù)十條凹(或凸)棱鏡將數(shù)十只光源和燈杯反射的光進行疊加重合，使整個路燈燈面在Z B 范圍內(nèi)具有較強、較遠、較均勻的投射能力，從而實現(xiàn)路燈向道路的長度L2布光。不同的數(shù) 值的Z B,能調(diào)節(jié)路燈照明道路時的光照長度L2。3、反射燈杯3具有對大功率LED快速導(dǎo)熱散熱功能(這是本申請人的另一專利， 專利號ZL200720086726. 7)，它由優(yōu)質(zhì)純鋁制成并在反射拋物面上電鍍，具有兩個功能: 一是將LED光源4發(fā)出的漫射光通過其拋物面聚焦后轉(zhuǎn)化成平行光進行強投射；二是快速 導(dǎo)熱散熱，它將LED光源4發(fā)光時產(chǎn)生的熱量快速的導(dǎo)在燈杯上，燈杯上的熱量瞬間轉(zhuǎn)化成 紅外光熱的形式，大部分的紅外光熱通過燈杯的拋物面隨同可見的平行光輻射出去而起到 快速散熱的作用。燈杯背面的紅外光熱也會輻射至不銹鋼制成的殼體上再經(jīng)其散熱到殼體 外，因此路燈總成不需要LED光源散熱器(片)也能保障路燈的正常工作。無眩光路燈照明的應(yīng)用及使用效果無眩光路燈總成實現(xiàn)了對光源的收集、聚焦、定向強投射功能，確定了對道路的寬 度方向和長度方向的照射角度等光學(xué)技術(shù)問題，但要實現(xiàn)無眩光照明效果必須要將其安裝 在路燈桿上。附圖6所示，Z C是路燈燈面長度方向與路燈豎桿構(gòu)成的角度，它在路燈總成Z A 的角度已定的情況下，不同的Z C能在一定范圍內(nèi)再次調(diào)整路燈光照在道路上的寬度，它 一般在90-150°的區(qū)間內(nèi)由道路照明的設(shè)計部門確定，在Z C值問題上無眩光路燈與其它 路燈一樣。,D是路燈燈面寬度與路燈豎桿構(gòu)成的角度，無眩光路燈的Z D是根據(jù)要照亮 道路的長度來確定，不同的Z D能在一定范圍內(nèi)再次調(diào)整路燈光照在道路上的長度，角度 范圍在100-130°的區(qū)間內(nèi)由道路照明的設(shè)計部門確定。現(xiàn)有技術(shù)中，市面上在使用的其 它路燈的Z D均為90°的固定值，這是無眩光路燈在安裝使用中與其它路燈明顯不同的地 方，也是本路燈實現(xiàn)無眩光的關(guān)鍵主措之一。安裝路燈的步驟為路燈桿(1 穿入右室空間區(qū)后由數(shù)個螺栓通過路燈桿固定 壓塊(1 將路燈總成固定在其上；安裝盒蓋板(14)是由絞鏈和螺釘固定在安裝骨架上，其 內(nèi)面設(shè)有角度量度器，路燈總成通過它的量度而確定Z D角度，從而固定在路燈桿上；墊片(11)是由數(shù)片疊加而成，可根據(jù)路燈桿的直徑確定墊片的數(shù)量，從而使路燈桿相對居于右 室穿孔的中心，以保證路燈安裝的穩(wěn)定性和美觀性；路燈的電源線通過路燈桿的管腔引入 右室，再由右室內(nèi)的接線端子與左室內(nèi)的電源控制器連接而形成完整的用電電路。路燈產(chǎn)生眩光現(xiàn)象必須具備從光源點發(fā)出的光芒能直射到人眼睛的條件，由于無 眩光路燈光照的方向性強，其光只在Z AX ZB的范圍內(nèi)照射而不是漫射光照明，同時是 從電燈桿的高度有方向性的向下、向前方俯射照明，其光斑為圖7所示長方形L1XL2的光 照范圍，同時路燈LED光源的發(fā)光點都被其燈殼體所罩住。因此本無眩光路燈要產(chǎn)生眩光， 只能在被路燈光芒所照亮的范圍內(nèi)，同時還要具備人的眼睛能被路燈光芒直射的條件才能 產(chǎn)生，只有在道路上逆行的司機和在該燈光芒直射下的行人刻意抬頭看光源時才會產(chǎn)生眩 光，這在實際的運用中是少見的。無眩光路燈的Z D和路燈總成的多次配光使人的眼睛避 開了直視光源，只能看到前方被路燈光芒照映出的車輛和行人等路況從而實現(xiàn)無眩光照 明?，F(xiàn)用的其它路燈采用漫射光的形式照明，其不管人與燈的距離有多遠，只要你看到路燈 燈頭，你的眼睛就會被燈的光芒直射，就會產(chǎn)生眩光，也就會形成公路上無盡的眩光帶，這 與本申請是有本質(zhì)區(qū)別的?？傊瑹o眩光路燈是從人的生理視覺機理與夜間道路照明的效用出發(fā)，用創(chuàng)新的 思維模式而設(shè)計制造的新型路燈，它節(jié)能減排、節(jié)約社會開支、促進公共安全，它的推廣與 運用將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，它也將揭開人類使用路燈產(chǎn)品的新篇章。
權(quán)利要求
1.一種無眩光道路照明燈具，由照明部件、殼體部件、安裝部件構(gòu)成燈具總成，其特征 在于所述的照明部件中的燈杯骨架(1)是半徑為R的弧形面，在此弧形面背后有多行多列 的反射燈杯安裝孔位，孔位內(nèi)安裝反射燈杯后形成多行多列照射點的弧形發(fā)光凹面，弧形 發(fā)光凹面在長度方向形成可覆蓋路面寬度Ll的照射角A ；照明部件中的透明燈罩(5)也是 半徑為R的弧形面，在此弧形面背后沿長度方向設(shè)置多條凹或凸棱鏡，多條凹或凸棱鏡將 寬度方向的弧形發(fā)光凹面的光折射和透射為角度B的光射向路面長度L2 ；燈具總成與路燈 桿結(jié)合時，燈具總成的寬度面與路燈豎桿之間的仰角D為100-130°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無眩光道路照明燈具，其特征在于反射燈杯安裝孔位內(nèi)側(cè) 設(shè)置有可將反射燈杯(3)固定在其內(nèi)的帶彈性的塑料卡扣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無眩光道路照明燈具，其特征在于在安裝部件中的安裝盒 蓋板(14)上設(shè)置有方便安裝的角度量度器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無眩光道路照明燈具，屬于道路照明技術(shù)領(lǐng)域。無眩光道路照明燈具的燈杯骨架是半徑為R的弧形面，在此弧形面背后設(shè)置有多行多列帶有反射燈杯的LED光源，多行多列LED光源形成弧形的照射燈面，弧形的照射燈面在燈具總成長度方向形成可覆蓋路面寬度L1的照射角A；照明部件中的透明燈罩也是半徑為R的弧形面，在此弧形面背后沿長度方向設(shè)置多條凹-凸棱鏡，多條凹-凸棱鏡將寬度方向的弧形照射燈面的光折射和透射為角度B的光射向路面長度L2；燈具總成與路燈桿結(jié)合時，燈具總成的寬度面與路燈豎桿之間的夾角D為50-80°。無眩光、無光污染和顯色性好是無眩光路燈最主要的優(yōu)勢，是具有顯著節(jié)能減排效果的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
文檔編號F21V13/04GK102147088SQ201010111280
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者王春華, 王洪華 申請人:王洪華