專利名稱：大照度防眩目保視力照明燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燈具，特別是一種既能防止強光刺眼而眩目，保護視力，又能以較小的功率消耗而得到較大照度的節(jié)能照明燈具。
現(xiàn)有種類繁多的照明燈具，根據(jù)使用場合和發(fā)展趨勢，可歸為二大類，一類是以節(jié)約能源為目標(biāo)，提高發(fā)光強度或照度而發(fā)展的各種高發(fā)光效率的燈管、燈泡和最新式的各種射燈等；另一類是以防強光眩目刺眼，保護視力為目的，使光線柔和而發(fā)展磨砂式燈泡、反射座燈泡，包括許多豪華裝飾燈等，盡量應(yīng)用漫反射或散射光，以減弱光強度或使照度減少，以間接浪費能源為代價。上述二種發(fā)展趨勢似乎是相互矛盾的方向。再是遠射程照明燈，如手電筒、探照燈、汽車前大燈等充分利用高反射率的反射罩使照度大增，但其光源刺眼眩目相當(dāng)嚴重，即使小功率的手電筒其光芒直射人眼，也會使人視野朦朧一片黑暗，因此帶拋物面反射鏡的遠程照明燈的優(yōu)點至今難以用于近程照明。近年來為保護青少年視力許多防眩目防刺眼的燈具順勢而生，就其技術(shù)措施而言仍是以犧牲亮度為代價。因此在燈具發(fā)展中，既重視節(jié)能提高照度又重視防眩目刺眼，保護視力，特別是保護青少年視力的燈具革新已成為當(dāng)今社會的需要。
本實用新型的目的是針對目前燈具發(fā)展存在的上述缺陷，設(shè)計一種既能保持大照度，節(jié)約能源，又能防止燈光眩目刺眼，保護視力的普通照明燈具。
本實用新型是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的的，這種大照度防眩目保護視力燈具由電源、拋物面反射罩、光源和前罩所組成，其特征是由一塊以上菲涅耳透鏡和罩框組成前罩；光源位于拋物面反射罩的焦點及菲涅耳透鏡前焦距的 1/2 至1個焦距處。


圖1為本實用新型剖視圖。其中1為拋物面反射罩，2為螺紋調(diào)節(jié)框罩，3為菲涅耳透鏡，4為調(diào)節(jié)螺紋，5為光源，6為電源線。
圖2為光源位于拋物面反射罩的焦點及菲涅耳透鏡前焦距的 1/2 處時，菲涅耳透鏡(方形波帶片)上某一矩孔衍射光示意圖。
現(xiàn)結(jié)合
圖1描述本實用新型的部件及其位置關(guān)系。拋物面反射罩(1)的焦距由其具體燈具所決定，摩托車和汽車前大燈的反射罩焦距為20mm左右，臺燈和機床燈反射罩的焦距為50mm左右，選用前焦距為100～150mm的菲涅耳透鏡。普通臺燈反射罩不完全為拋物面，也不鍍涂反射面，反射光不強烈，對人眼刺激也不嚴重，當(dāng)鍍涂反射面時，如手電筒、汽車前大燈及各種射燈的反射光使人視野朦朧大片黑暗，眩目刺眼嚴重。此時在其燈光前安置與光軸垂直的菲涅耳透鏡(3)，上述現(xiàn)象和感覺立即消失。此時燈光強度與菲涅耳透鏡和光源的距離有關(guān)，其照度與距離呈周期性變化。當(dāng)間距從0增大至1個焦距時，照度從極小值變至極大值。間距為菲涅耳透鏡的 1/2 焦距時，其照度與無菲涅耳透鏡時同值，在1個焦距時照度比無菲涅耳透鏡時增大1倍以上。菲涅耳透鏡與光源之間距可在 1/2 至2個菲涅耳透鏡焦距之間取值，在前罩與反射罩接合處設(shè)調(diào)節(jié)螺紋(4)和調(diào)節(jié)螺紋框罩(2)，根據(jù)使用要求以調(diào)節(jié)光源與菲涅耳透鏡之間距離。拋物面反射罩為變張角反射面，以增加反射罩長度和螺紋的間距，拋物反射面鍍涂反光材料如鍍鋁，可顯示菲涅耳透鏡的突出效果。
現(xiàn)結(jié)合圖2描述光源S在菲涅耳透鏡M的 1/2 焦距時的衍射光路及其強度。A表示S經(jīng)拋物面反射罩反射后的平行光，B表示從S直射至M上任一矩孔的散射光，QiB表示散射光B的入射角，QKB表示B′的衍射角。假定A、B為自S發(fā)射后在同一時刻到達M，平行光A通過M后有衍射角為QKA的A′，散射光B通過M后有QKB衍射角的B′。平行光為等位相光，其衍射角QKA不隨M與S之間距而變化，而QiB則隨著M與S之間距變化，當(dāng)QiB變大時，QKB變小，QKB為P點光強度的調(diào)制因子的關(guān)鍵參數(shù)，當(dāng)M由 1/2 f移至f時，QKB逐漸變大，調(diào)制因子 (sinα)/(α) 也增大，P點的光強度逐漸變大。等位相強光刺激是照明燈產(chǎn)生眩目刺眼的主要因素，等位相光線A通過M作用，被調(diào)制因子的關(guān)鍵參數(shù)QKB所調(diào)制，當(dāng)QKB增大，A′被調(diào)制俞多，防眩目效果俞好。取M的 1/2 f，可達到原來光強度不變，又能起防眩目的效果。具體燈具設(shè)計應(yīng)綜合考慮，若以提高照度為主，M置f附近，如臺燈、機床燈等；若要求提高防眩目防刺眼為主，M置 1/2 f附近，如礦燈、摩托車和汽車前大燈、舞臺燈光等。
本實用新型制作的臺燈、調(diào)節(jié)框罩螺紋，使菲涅耳透鏡的焦點落在光源附近，在光軸上任意位置得到一個比前罩稍大的光斑，在此光班中心測得的照度比未加菲涅耳透鏡高出2～3倍的照度，此時15W的燈泡在60cm處的照度，相當(dāng)于未加菲涅耳透鏡時35W的燈泡照度，且光線柔和，無眩目刺眼感覺，由此可見本實用新型達到設(shè)計目的。
權(quán)利要求1.一種大照度防眩目保視力照明燈具，它由電源、拋物面反射罩、光源和前罩所組成，其特征是a、前罩由一塊以上菲涅耳透鏡(3)和框罩(2)組成；b、光源(5)位于拋物面反射罩(1)的焦點及菲涅耳透鏡(3)前焦距的 1/2 至1個焦距處。
2.如權(quán)利要求1所述的大照度防眩目保視力照明燈具，其特征是菲涅耳透鏡(3)的焦距為拋物面反射罩(1)焦距的1至5倍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大照度防眩目保視力照明燈具，其特征是拋物面反射罩(1)為鍍鋁反射面的變張角反射面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的大照度防眩目保視力照明燈具，其特征是前罩帶有能調(diào)節(jié)燈具照度的螺紋(4)和能與拋物反射罩接合固緊的螺紋調(diào)節(jié)框罩(2)。
專利摘要大照度防眩目保視力照明燈具是利用一塊以上菲涅耳透鏡組成調(diào)節(jié)框罩以調(diào)節(jié)合適的焦距，使平行光和散射光相互調(diào)制。在保持原有亮度情況下，經(jīng)過衍射后的出射光柔和不色散、不眩目、不刺眼，起保護視力作用。本實用新型適用所有照明燈具，如作摩托車、汽車前大燈、礦燈、舞臺燈等遠射程防眩目燈具，也可作近程節(jié)能燈，如工作臺燈、書寫臺燈、機床燈等起提高照度保護視力作用。尤其對保護青少年視力有顯著效果。
文檔編號F21V7/06GK2087282SQ9120527
公開日1991年10月23日 申請日期1991年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月31日
發(fā)明者楊高潤, 屠一萍 申請人:屠一萍