CN107062041B - 防眩光照明箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种防眩光照明箱，包括外壳，其内设置有LED灯、固定板、滤光板和棱镜组件，固定板设于LED灯前侧，所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔，所述滤光板可转动的固定于所述固定板前侧，滤光板前端固定有一棱镜组件，所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层后侧的第二棱镜层，本发明可随时调整滤波片使光线颜色或波段发生变化，通过棱镜组件的配置，减少光线散射的几率，增强聚光效果并减少眩光量，使人眼处于舒适状态。
Description
技术领域
本发明涉及照明设备领域领域，特别是指一种防眩光照明箱。
背景技术
使用光学设备，比如灯具时，可能因为过于昏暗或炫目而造成人眼的不舒服，这种问题的主要原因不是光源，而是光源外部罩有的折射光板聚光或者折光的效果差。
“眩光”是一种不良的照明现象，当光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时，就会产生“眩光”。眩光(Dazzle)是指视野中由于不适宜亮度分布，或在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉，可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在视野中某—局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一。
在舞台实用中，提高亮度往往通过提供光源功率来实现，但是提供功率的做法往往只增高了热度，亮度并没有什么变化。如何生产防眩光，更聚光的照明设备是我们需要研究的方向。
发明内容
本发明提出一种防眩光照明箱，解决了现有技术中眩光，聚光不能平衡的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
防眩光照明箱，包括外壳，所述外壳为无前盖六面盒体，所述外壳内设置有LED灯，所述外壳内还设有固定板，滤光板和棱镜组件，所述固定板设于LED灯上部，所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔，所述滤光板可转动的固定于所述固定板上部，所述滤光板上设有M个圆周阵列的滤波片，所述滤光板前端固定有一棱镜组件，所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层下部的第二棱镜层，所述第一棱镜层下表面设有棱镜块，所述棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面，同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面；所述第二棱镜层上表面设有阵列棱镜条结构，所述第二棱镜层包括一底板和底板上部的棱镜条，所述棱镜条包括第一棱镜和第二棱镜，两者交错排列形成图案面，所述每一棱镜条截面为等腰梯形，每一棱镜条内等腰梯形上顶边长度确定，下底边长度做线性变化，同一截面的相邻两下底边相互补偿；所述棱镜条轴向线与第一棱镜层本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α，其中60°≤α≤90°
作为本发明的优选方案，所述LED灯与外部控制电路和电源电路电连，每一所述滤波片直径大于等于所述出光孔直径，所述滤光板上设有一电机，所述电机穿过所述滤光板固定于所述固定板上，所述电机外部套有配合转轴，所述配合转动固定于滤波板中部，在电机转动下带动滤光板旋转。
作为本发明的优选方案，所述棱镜组件后部设有一固定座，所述固定座固定于所述滤光板前部。
作为本发明的优选方案，所述第一棱镜层上部为基板，所述棱镜块通过紫外线封胶固定于所述基板下部，所述棱镜块为从基板根部向上延伸，形成的锥台结构，所述棱镜块包括上顶面、左侧面、右侧面、前侧面和后侧面。
作为本发明的优选方案，各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面，连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面，棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线，各棱镜块侧面内侧设有反光涂层，光线从棱镜块上顶面进入棱镜层，通过折射从基板自由面射出，所述棱镜块折射率为n，其中1≤n≤1.4，各所述棱镜块根部为相同大小的矩形，所述矩形长度为O，宽度为P，其中20μm≤O≤1mm，10μm≤P≤1mm，所述棱镜块的平均高度为Q，其中10μm≤Q≤1mm，。
作为本发明的优选方案，所述第一左侧面与第一右侧面分别与底面形成的底角角度为为Θ，其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5；20≤N/Q≤50。
作为本发明的优选方案，所述第二棱镜层材质为光学玻璃、石英玻璃、碱金属卤化物晶体中的一种，所述第二棱镜层内的第一棱镜包括第二上顶面，下底面和作为左右两腰的斜面，所述第二上顶面宽度为A，下底面宽度为B，高H，斜面与下底面夹角β；所述第二棱镜上顶面宽度a，下底面宽度b高h，所述第二棱镜的腰与底面呈角为δ。
作为本发明的优选方案，其中A为固定值，B沿棱镜的纵向中心轴进行连续规律性变化，第一棱镜的下底边左右两端，俯视投影形成两条对称的规则频率波浪线，所述第二棱镜一第一棱镜为补偿式贴紧固定，第二棱镜下底边两端与相邻第一棱镜下底边对应重合。
作为本发明的优选方案，所述第二棱镜层折射率为m，2≤m/sinβ≤5；35°≤β≤55°；b＞a；1≤H/h≤2；1≤B/b≤3；1≤m/sinδ≤3，相邻两棱镜条两腰夹角角度范围为20°～45°，此外，5μm≤a≤0.5mm；10μm≤A≤1mm，7μm≤b≤1mm；10μm≤B≤1.5mm。
作为本发明的优选方案，所述棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型；所述棱镜条由含有扩散剂的透光材料制成，所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
有益效果
本发明提出了一种防眩光照明箱，包括外壳，其内设置有LED灯、固定板、滤光板和棱镜组件，固定板设于LED灯前侧，所述固定板上设有对应LED灯光线透出的出光孔，所述滤光板可转动的固定于所述固定板前侧，滤光板前端固定有一棱镜组件，所述棱镜组件包括第一棱镜层和第一棱镜层后侧的第二棱镜层，本发明可随时调整滤波片使光线颜色或波段发生变化，通过棱镜组件的配置，减少光线散射的几率，增强聚光效果并减少眩光量，使人眼处于舒适状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明拆分结构示意图；
图2为本发明第一棱镜层立体结构示意图；
图3为实施例俯视结构示意图；
图4为棱镜块主视截面投影结构图；
图5为棱镜块侧视截面投影结构图；
图6为第二棱镜层立体结构示意图
图7为第二棱镜层棱镜条截面示意图。
图中，外壳1，LED灯2，固定板3，滤光板4，滤波片41，电机42，棱镜组件5，第一棱镜层51，基板511，棱镜块512，第一上顶面5121、第一左侧面5122、第一右侧面5123、第一前侧面5124，第一后侧面5125，第二棱镜层52，底板521，第一棱镜522，第二棱镜523，第二上顶面5221，斜面5222，下底面5223，固定座6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，防眩光照明箱，包括外壳1，外壳1为无前盖六面盒体，外壳1内设置有LED灯2，外壳1内还设有固定板3，滤光板4和棱镜组件5，固定板3设于LED灯2上部，固定板3上设有对应LED灯光线透出的出光孔，滤光板4可转动的固定于固定板3上部，滤光板4上设有M个圆周阵列的滤波片41，滤光板4前端固定有一棱镜组件5，棱镜组件5包括第一棱镜层51和第一棱镜层下部的第二棱镜层52，第一棱镜层51下表面设有棱镜块512，棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面，同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面；第二棱镜层52上表面设有阵列棱镜条结构，第二棱镜层包括一底板521和底板上部的棱镜条，棱镜条包括第一棱镜522和第二棱镜523，两者交错排列形成图案面，每一棱镜条截面为等腰梯形，每一棱镜条内等腰梯形上顶边长度确定，下底边长度做线性变化，同一截面的相邻两下底边相互补偿；棱镜条轴向线与第一棱镜层51本体纵轴线的俯视投影交叉形成锐角α，其中60°≤α≤90°
LED灯2与外部控制电路和电源电路电连，每一所述滤波片41直径大于等于出光孔直径，滤光板上设有一电机42，电机42穿过滤光板4固定于固定板3上，电机42外部套有配合转轴，配合转动固定于滤波板中部，在电机42转动下带动滤光板旋转。
棱镜组件5后部设有一固定座6，固定座6固定于滤光板4前部。
第一棱镜层51上部为基板511，棱镜块512通过紫外线封胶固定于基板511下部，棱镜块为从基板511根部向上延伸，形成的锥台结构，棱镜块包括上顶面5121、左侧面5122、右侧面5123、前侧面5124和后侧面5125。
各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面，连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面，棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线，各棱镜块侧面内侧设有反光涂层，光线从棱镜块512上顶面进入棱镜层，通过折射从基板511自由面射出，所述棱镜块折射率为n，其中1≤n≤1.4，各所述棱镜块根部为相同大小的矩形，所述矩形长度为O，宽度为P，其中20μm≤O≤1mm，10μm≤P≤1mm，所述棱镜块的平均高度为Q，其中10μm≤Q≤1mm，。
第一左侧面5122与第一右侧面5123分别与底面形成的底角角度为为Θ，其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5；20≤N/Q≤50。
第二棱镜层52材质为光学玻璃、石英玻璃、碱金属卤化物晶体中的一种，所述第二棱镜层52内的第一棱镜522包括第二上顶面5221，下底面5223和作为左右两腰的斜面5222，第二上顶面5221宽度为A，下底面5223宽度为B，高H，斜面5222与下底面5223夹角β；第二棱镜523上顶面宽度a，下底面宽度b高h，所述第二棱镜523的腰与底面呈角为δ.
其中A为固定值，B沿棱镜的纵向中心轴进行连续规律性变化，第一棱镜522的下底边左右两端，俯视投影形成两条对称的规则频率波浪线，第二棱镜523一第一棱镜522为补偿式贴紧固定，第二棱镜523下底边两端与相邻第一棱镜522下底边对应重合。
第二棱镜层2折射率为m，2≤m/sinβ≤5；35°≤β≤55°；b＞a；1≤H/h≤2；1≤B/b≤3；1≤m/sinδ≤3，相邻两棱镜条两腰夹角角度范围为20°～45°，此外，5μm≤a≤0.5mm；10μm≤A≤1mm，7μm≤b≤1mm；10μm≤B≤1.5mm。
棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型；所述棱镜条由含有扩散剂的透光材料制成，所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
实施例1
如图2中的第一棱镜层51，底部为透明基板511，厚度为10μm-100μm。
基板上设有N个横纵阵列的棱镜块512，棱镜块512为从自身底部起形成一锥台结构，棱镜块和基板之间的胶黏层为紫外线照射式封胶层。
每个棱镜块512的底部皆为紧密贴合的相同大小的矩形，矩形的x轴方向长度在20μm到1mm之间，优选20μm，40μm，60μm，80μm，100μm，y轴宽度在10μm到1mm之间，优选为1-μm，20μm，30μm，40μm，50μm；z轴平均高度为10μm到1mm之间，每一个棱镜块512具有四个斜面和一个顶面，形成一个面积逐渐缩小的锥台结构，每个棱镜块512包括上顶面5121，前侧面5124，后侧面5125，左侧面5122，右侧面。前侧面5124、后侧面5125、左侧面5122和右侧面上设有反光膜，光线只能通过上顶面5121进入棱镜层，再从透明基板另一侧被折射出。
以空间轴x轴，y轴和z轴为基准，棱镜块xoz面的棱镜块截面为一等腰梯形，正常光束由上顶面121进入，折射后从基板表面射出。
仍然在xoz面的棱镜块截面，两相邻的等腰梯形完全相同，两等腰梯形相邻侧边形成的夹角为Θ。其中棱镜的折射率为n，其中棱镜的折射率和底角满足以下条件：2≤n/sinΘ≤5，其中1≤n≤1.4。
在yoz面的棱镜块截面为不规则梯形结构，前侧面5124和后侧面5125分别与底面形成的角度相同。在yoz面截面投影，相邻两棱镜块连接处形成的夹角，即前侧棱镜棱镜块的前侧面形块的后侧面与后侧成的夹角相同，角度范围在15°至30°之间。
滤波片的材质有很多种，如玻璃：K9，BK7，B270,石英玻璃，浮法玻璃，有色玻璃，光明玻璃，康宁玻璃，肖特玻璃等。还有一些塑料的：PMMA，PC,等。不同滤波片具有不同颜色，同时可以滤去不需要的光波。
在yoz面的棱镜块截面，连续的棱镜块上顶面形成间断式规则变化波浪线，限定尺寸的棱镜层内至少有N个波浪线起伏周期。波浪起伏周期为棱镜块平均高度的20到45倍。
实施例2
如图6图7中的第二棱镜层52，底部为透明底板521，厚度为50μm-200μm。
底板上粘有棱镜，主要包括第一棱镜512和第二棱镜513，棱镜和底板之间的胶黏层为紫外线照射式封胶层。
第一棱镜与第二棱镜纵向中心轴相平行，阵列的设于基板上，最相近的两第一棱镜522之间设有一个第二棱镜523。相邻两个第一棱镜522和第二棱镜523之间互相补偿。
棱镜的材质为光学玻璃、石英玻璃、碱金属卤化物(如溴化钠)晶体等。
如图7所示，第一棱镜包括第二上顶面5221，下底面5223和斜面5222，棱镜的截面为等腰梯形，包括上底边，下底边和两腰。上底边长度A，下底边长度B，高H，腰与下底边夹角β。
其中A为固定值，B沿棱镜的纵向中心轴进行连续规律性变化，第一棱镜的下底边左右两端，俯视投影形成两条对称的规则频率波浪线。
所述第一棱镜522的折射率为m，2≤m/sinβ≤5。其中m可以等于2*sinβ、2.5*sinβ、3*sinβ、3.5*sinβ、4*sinβ或4.5*sinβ。其中β为35°至55°。
第二棱镜53与第一棱镜52为补偿式贴紧固定，第二棱镜523下底边两端与相邻第一棱镜522下底边对应两端重合，所述第二棱镜523上底边长度a，下底边长度b，b＞a，高h，其中1≤H/h≤2，1≤B/b≤3，第二棱镜53腰与下底边成角为δ，其中第二棱镜523折射率同样为m，其中1≤m/sinδ≤3，其中m可以等于1*sinδ、1.5*sinδ、1.8*sinδ、2*sinδ、2.3*sinδ、2.5*sinδ、2.7*sinδ或3*sinδ。其中δ在45°至75°之间。
同一主视截面投影上相邻第一棱镜和第二棱镜两腰形成V形夹角，其角度为20°～45°。其中优选20°，25°，30°，35°，40°。
此外5μm≤a≤0.5mm；10μm≤A≤1mm，7μm≤b≤1mm；10μm≤B≤1.5mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.防眩光照明箱，包括外壳(1)，所述外壳(1)为无前盖六面盒体，所述外壳(1)内设置有LED灯(2)，其特征在于，所述外壳(1)内还设有固定板(3)，滤光板(4)和棱镜组件(5)，所述固定板(3)设于LED灯(2)上部，所述固定板(3)上设有对应LED灯光线透出的出光孔，所述滤光板(4)可转动的固定于所述固定板(3)上部，所述滤光板(4)上设有M个圆周阵列的滤波片(41)，所述滤光板(4)前端固定有一棱镜组件(5)，所述棱镜组件(5)包括第一棱镜层(51)和第一棱镜层下部的第二棱镜层(52)，所述第一棱镜层(51)下表面设有棱镜块(512)，所述棱镜块沿本体纵轴形成周期性起伏面，同一纵轴棱镜块沿横轴方向阵列形成周期性起伏的波浪面；所述第二棱镜层(52)上表面设有阵列棱镜条结构，所述第二棱镜层包括一底板(521)和底板上部的棱镜条，所述棱镜条包括第一棱镜(522)和第二棱镜(523)，两者交错排列形成图案面，所述每一棱镜条截面为等腰梯形，每一棱镜条内等腰梯形上顶边长度确定，下底边长度做线性变化，同一截面的相邻两下底边相互补偿；所述棱镜条轴向线与第一棱镜层(51)本体纵轴线的俯视投影交叉形成夹角α，其中60°≤α≤90°；所述第一棱镜层(51)上部为基板(511)，所述棱镜块(512)通过紫外线封胶固定于所述基板(511)下部，所述棱镜块为从基板(511)根部向上延伸，形成的锥台结构，所述棱镜块包括上顶面(5121)、左侧面(5122)、右侧面(5123)、前侧面(5124)和后侧面(5125)。
2.根据权利要求1所述的防眩光照明箱，其特征在于，所述LED灯(2)与外部控制电路和电源电路电连，每一所述滤波片(41)直径大于等于所述出光孔直径，所述滤光板上设有一电机(42)，所述电机(42)穿过所述滤光板(4)固定于所述固定板(3)上，所述电机(42)外部套有配合转轴，所述配合转轴 固定于滤波板中部，在电机(42)转动下带动滤光板旋转。
3.根据权利要求2所述的防眩光照明箱，其特征在于，所述棱镜组件(5)后部设有一固定座(6)，所述固定座(6)固定于所述滤光板(4)前部。
4.根据权利要求1所述的防眩光照明箱，其特征在于，各棱镜块上顶面为以y轴方向为轴向的起伏面，连续的棱镜块上顶面形成间断式波浪面，棱镜层侧视投影得到具有N个起伏周期的波浪线，各棱镜块侧面内侧设有反光涂层，光线从棱镜块(512)上顶面进入棱镜层，通过折射从基板(511)自由面射出，所述棱镜块折射率为n，其中1≤n≤1.4，各所述棱镜块根部为相同大小的矩形，所述矩形长度为O，宽度为P，其中20μm≤O≤1mm，10μm≤P≤1mm，所述棱镜块的平均高度为Q，其中10μm≤Q≤1mm。
5.根据权利要求4所述的防眩光照明箱，其特征在于，棱镜块的第一左侧面(5122)与第一右侧面(5123)分别与底面形成的底角角度为为Θ，其中Θ满足2≤n/sinΘ≤5；20≤N/Q≤50。
6.根据权利要求1所述的防眩光照明箱，其特征在于，所述第二棱镜层(52)材质为光学玻璃、石英玻璃、碱金属卤化物晶体中的一种，所述第二棱镜层(52)内的第一棱镜(522)包括第二上顶面(5221)，下底面(5223)和作为左右两腰的斜面(5222)，所述第二上顶面(5221)宽度为A，下底面(5223)宽度为B，高H，斜面(5222)与下底面(5223)夹角β；所述第二棱镜(523)上顶面宽度a，下底面宽度b高h，所述第二棱镜(523)的腰与底面呈角为δ。
7.根据权利要求6所述的防眩光照明箱，其特征在于，其中A为固定值，B沿棱镜的纵向中心轴进行连续规律性变化，第一棱镜(522)的下底边左右两端，俯视投影形成两条对称的规则频率波浪线，所述第二棱镜(523)一第一棱镜(522)为补偿式贴紧固定，第二棱镜(523)下底边两端与相邻第一棱镜(522)下底边对应重合。
8.根据权利要求7所述的防眩光照明箱，其特征在于，所述第二棱镜层(2)折射率为m，2≤m/sinβ≤5；35°≤β≤55°；b＞a；1≤H/h≤2；1≤B/b≤3；1≤m/sinδ≤3，相邻两棱镜条两腰夹角角度范围为20°～45°，此外，5μm≤a≤0.5mm；10μm≤A≤1mm，7μm≤b≤1mm；10μm≤B≤1.5mm。
9.根据权利要求1所述的防眩光照明箱，其特征在于，所述棱镜块由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种以上的材料注塑成型；所述棱镜条由含有扩散剂的透光材料制成，所述透光材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基的塑料或玻璃。
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| CN102207564A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 索尼公司 | 光学片层压体、照明单元和显示单元 |
| CN204785648U (zh) * | 2015-05-30 | 2015-11-18 | 广州市夜太阳舞台灯光音响设备有限公司 | 一种新型照明设备 |
| CN206754877U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-12-15 | 中山市光大光学仪器有限公司 | 防眩光照明箱 |
-
2016
- 2016-12-29 CN CN201611244419.7A patent/CN107062041B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Denomination of invention: Anti-glare illumination box Effective date of registration: 20190923 Granted publication date: 20190115 Pledgee: Science and Technology Branch of Torch Development Zone of Zhongshan Rural Commercial Bank Co., Ltd. Pledgor: Zhongshan Guangda Optical Co., Ltd. Registration number: Y2019980000190 |
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Date of cancellation: 20211207 Granted publication date: 20190115 Pledgee: Science and Technology Branch of Torch Development Zone of Zhongshan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHONGSHAN GUANGDA OPTICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2019980000190 |
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