CN109307240A - 窗台灯反射器单元及窗台灯反射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种窗台灯反射器单元，包括反射器和LED光源，所述反射器为曲面，所述曲面内表面为光线反射的反射面，所述曲面的内表面的横截面的形状为抛物线，所述LED光源发出的光线在所述反射面内进行反射，所述LED光源的中心位置位于反射面剖面抛物线的焦点处，且所述LED光源的发光面中心位于反射面剖面抛物线的底部边界正上方距离a处，所述LED光源与反射面剖面抛物线的顶部距离为b。通过本发明所公开的技术方案，通过增加LED光源的个数，达到增加功率的目的；采用这种反射器还可以避免杂散光与黄斑的出现。
Description
技术领域
本发明涉及窗台灯技术领域，尤其涉及一种窗台灯反射器单元及窗台灯反射器。
背景技术
传统的窗台灯是用于照亮窗台的顶部与两侧的墙壁的灯，但对于较大的窗户，或需要更高的亮度时，窗台灯由于功率问题，无法满足要求，现有窗台灯能够由于体积与散热的问题，无法增大功率。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种窗台灯反射器单元及窗台灯反射器。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种窗台灯反射器单元，包括反射器和LED光源，所述反射器为曲面，所述曲面内表面为光线反射的反射面，所述曲面的内表面的横截面的形状为抛物线，所述LED光源发出的光线在所述反射面内进行反射，所述LED光源的中心位置位于反射面剖面抛物线的焦点处，且所述LED光源的发光面中心位于反射面剖面抛物线的底部边界正上方距离a处，所述LED光源与反射面剖面抛物线的顶部距离为b。
作为一种可实施方式，所述反射器为采用具有延展性材料制成的反射器。
作为一种可实施方式，所述LED光源至少包括一颗LED；
当LED为多颗时，多颗LED依次设置在经过焦点的直线上，并且所述直线和所述剖面垂直。
作为一种可实施方式，当LED为多颗时，多颗LED为相同颜色的LED或不同颜色的LED。
作为一种可实施方式，由一个或者一个以上的所述的窗台灯反射器单元依次首尾拼接而成。
作为一种可实施方式，每个所述窗台灯反射器单元中的LED光源颜色相同或者不同。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
通过本发明所公开的技术方案，通过增加LED光源的个数，达到增加功率的目的；反射器的曲面以及LED光源的设计，还可以避免杂散光与黄斑的出现；由于LED光源的个数可以增加，并且LED光源的颜色可以自己选择，因此可以根据喜好做RGB混光灯具。
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是本发明的结构示意图；
图2是本发明光线出射示意图；
图3是本发明反射器横截面设置在平面坐标系中的示意图；
图4和图5是具体实施例中天花板照度图；
图6、图7和图8是本发明在不同坐标系下的配光曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
一种窗台灯反射器单元，如图1、2所示，包括反射器1和LED光源，所述反射器1为曲面，所述曲面内表面为光线反射的反射面，所述曲面的内表面的横截面的形状为抛物线，所述LED光源2发出的光线在所述反射面内进行反射，所述LED光源2的中心位置位于反射面剖面抛物线的焦点处，且所述LED光源2的发光面中心位于反射面剖面抛物线的底部边界正上方距离a处，所述LED光源与反射面剖面抛物线的顶部距离为b。在此，通过，a、b确定了光源中心与反射器的相对位置，并且a、b使得光源中心位于A面剖面抛物线的焦点处。这样，不管反射器的大小是多少，只要有这三个要素，就可以确定LED光源的位置，a、b是随着反射器的大小进行变化的，只有a、b能确定了光源中心与反射器的相对位置，再加上a、b使得光源中心位于A面剖面抛物线的焦点处就可以确定LED光源的具***置。这样设置的目的也在于只要将LED光源光轴的方向确定好，那么，所有的光线的反射光线是平行的。
需要申明，其实抛物线的焦点是确定的，考虑到完整的抛物线是一条无限长的二次曲线，而实际的反射器是有限长的，为了限定反射器的尺寸，因此，整个方案中给出了a和b两个约束条件，再配合反射器的焦点，即就可以限定反射器主光学面的形状和位置。也就是说，a、b的值限定了反射器主光学面的形状，而a、b的值其实是取决于反射器整体尺寸的目标值。
通过以上实施例，参见如图1所示，LED光源的位置不变，LED光源的光轴方向会发生变化，假设，当LED光源光轴方向和竖直方向夹角为α，β为反射前剖面对光源中心的夹角，这样，在β角内的所有光线均被有效利用，γ为光源平面与竖直方向的夹角，γ角内的所有光线未被反射器直接利用。而通过调整γ和β的值可以控制光的使用率，β取大一些可提高整体光效，且不会对光斑效果产生明显影响。也就是说，当a、b的值以及焦点给定后，反射器的形状就固定了，那么β的也就确定了，然后要确定α的值，通常α的值越接近β/2，整个反射器的光效越高，就有越多的光符合如图2的预期，从反射器准直射出，而其余的光线则会损失掉；LED光源的出射光线覆盖半个空间，而光轴方向的π角范围内，γ角内的光线不经过反射器，必然会损失掉，此时，β的光线得到充分利用，其余π-α-β角内的光线也是损失掉，然而损失的多少取决于b的值，b越大这个角越小，则损失的能量越少，当b＝∞时，这个β角为0，所以说给定b的值的时候，在满足整体尺寸的约束条件下，b的值取大一些，就可以提高光效。
本实施例的窗台灯反射器单元的设计是利用了抛物线的光学特性，这样能可以控制光线的出射方向，进而提高了LED光源的利用率，取坐标系如图3所示，这时抛物线的方程为y2＝2px。假设点M的坐标为(X0，y0)，则法线MN的方程是令y＝0，便得到法线与x轴的焦点N的坐标所以又由抛物线的定义可知：|FM|等于M到准线的距离，因此所以|FM|＝|FN|，由此可以得到即经过抛物线焦点的光线，经抛物线反射后，反射光线与抛物线的对称轴平行。因此，所述LED光源2的中心位置位于反射面剖面抛物线的焦点处，且所述LED光源2的发光面中心位于反射面剖面抛物线的底部边界正上方距离a处，所述LED光源与反射面剖面抛物线的顶部距离为b，这样，可以增加LED光源的利用率，a、b确定了光源中心与反射器的相对位置，a、b使得光源中心位于A面剖面抛物线的焦点处。
为了对反射器进行校验，本实施例利用光线追迹软件TracePro进行效果仿真，首先设置一200mm*2000mm的接收板作为实际天花板的模型，在天花板下方1000mm的地方放置反射器，配上合适的光源进行仿真，结果如图4、5所示。图4、5是天花板照度图，可以看到光斑呈细长形直线，两侧截止线清晰，优于一般窗台灯透镜效果。
图6-图7为不同坐标系下的配光曲线图，可以看到出射光线在一个方向角度较小，在3度左右，故这个方向必然会有清晰的光斑截止线；另一个方向角度很大在80度左右，这个方向光斑较长，故最终得到的是一个有清晰截止线的长条形光斑，满足窗台灯的使用需求。另外，如果能保证光源本身没有分色(选择较好的光源，如CREE的光源)，光斑则没有分色(反射不会出现分色现象)，这是一般窗台灯透镜无法做到的(一般窗台灯透镜分色现象严重)。
于其他实施例中，可以根据用户的实际需求，可以改变抛物线的大小，结果会改变光效、反射器尺寸和配光结果，设计时因综合考虑这些因素。
在所有实施例中，所述反射器为采用具有延展性材料制成的反射器。通过延展性的材料，可以将反射器进行拉伸，这样，假如是一个窗台灯反射器单元时，不能满足用户需求，但是放置两个窗台灯反射器单元就会造成材料的浪费，由于反射器具有延展性，这样就可以将反射器进行拉伸，使得长度或者宽度变大，达到客户的需求。
于其他实施例中，所述LED光源2至少包括一颗LED；当LED为多颗时，多颗LED依次设置在所述直线上；当LED为多颗时，多颗LED为相同颜色的LED或不同颜色的LED。通过不同颜色的LED，可以做RGB混光。
实施例2：
一种窗台灯反射器，由一个或者一个以上的多个所述的窗台灯反射器单元依次首尾拼接而成。
每个所述窗台灯反射器单元中的LED光源颜色相同或者不同。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种窗台灯反射器单元，其特征在于，包括反射器和LED光源，所述反射器为曲面，所述曲面内表面为光线反射的反射面，所述曲面的内表面的横截面的形状为抛物线，所述LED光源发出的光线在所述反射面内进行反射，所述LED光源的中心位置位于反射面剖面抛物线的焦点处，且所述LED光源的发光面中心位于反射面剖面抛物线的底部边界正上方距离a处，所述LED光源与反射面剖面抛物线的顶部距离为b。
2.根据权利要求1所述的窗台灯反射器单元，其特征在于，所述反射器为采用具有延展性材料制成的反射器。
3.根据权利要求1所述的窗台灯反射器单元，其特征在于，所述LED光源至少包括一颗LED；
当LED为多颗时，多颗LED依次设置在经过焦点的直线上，并且所述直线和所述剖面垂直。
4.根据权利要求3所述的窗台灯反射器单元，其特征在于，当LED为多颗时，多颗LED为相同颜色的LED或不同颜色的LED。
5.一种窗台灯反射器，其特征在于，由一个或者一个以上的多个权利要求1-4中任一项所述的窗台灯反射器单元依次首尾拼接而成。
6.根据权利5所示的窗台灯反射器，其特征在于，每个所述窗台灯反射器单元中的LED光源颜色相同或者不同。
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