[发明专利]分布矩形光束的多棱镜面反射器道路灯具

说明书

一 技术领域

本发明涉及一种道路灯具，特别是一种可分布矩形光束的由多棱镜面制作反射器的道路灯具。

二 背景技术

道路灯具是达到道路良好照明效果的基本手段，目前国内外的道路灯具由于其反射器一般是采用图1至图4所示的球面、椭圆面、抛物面、双曲面等曲面构成，并且是关于灯具长轴两侧对称的，因此灯具的光强分布呈现两束大致对称的强光，光束截面为不规则的封闭曲线(见图5)。设计这种曲面反射器产生对称的强光束是为了让路灯照亮比较远的路面，以保证道路照明的路面亮度均匀度。然而数十年来道路照明的实践证明，这种灯具在行进方向射向眼睛的强光往往会产生有害的眩光，从而引起司机和行人的不适并降低观察物体的能力。我国在<<城市道路照明设计标准>>(CJJ45——2006)中规定了在快速路和主干路使用的道路灯具必须采用截光型和半截光型灯具，即灯具的最大光强方向角分别小于等于65°和75°，以保证道路灯具产生的眩光影响在合理和安全的范围内(道路灯具的安装高度与眩光影响如图6所示)。使用这种对称式配光曲线的道路灯具，即使其截光角度符合国家标准，也需选择较高的灯杆安装。但增加灯杆高度(即灯具安装高度)将直接增加道路照明工程的建设成本，同时，由照度计算公式

Eθ=Iθcos3θH2]]>

可知，照度与灯具的安装高度H值平方成反比，提高灯具安装高度，势必将显著降低路灯的照明效率，通常就要采用增加光源功率的办法来满足道路照明的规定要求，从而增加了道路照明的运行成本。

三 发明内容

本发明摈弃现行的各种道路灯具的曲面反射器结构，目的是设计一种图7所示的多棱镜面为主构成的路灯反射器系统，其配光曲线为非对称式(见图8)，可以将路灯照明区域按单向或双向路况尽可能分配到前进方向一侧，而等光强曲线近似于一个矩形分布(见图9)。这种灯具分布的单一矩形光束特别适宜于道路照明的特点(实际有用路面照明范围为长方形区域)，不仅路面的平均照度远优于现行曲面反射器分布的二个封闭曲线光束的道路灯具，而且眩光影响很小，使得行驶前方的路面照明达到了“亮”和“远”的效果，可以实现低杆安装，既减少了路灯的安装成本，又提高了路灯的照明效率，降低了路灯的运行成本。

本发明是由图7中的灯具光源1.反射器基体2和多棱镜面反射器3等三部分组成的，其工作机理如下：国内外道路灯具的照明光源一般采用高压钠灯(我国《城市道路照明设计标准》(CJJ45—2006)规定“快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯”)，高压钠灯的发光体为其玻壳内的电弧管，电弧管通常为8×80(100)mm的柱体，为与之匹配且达到灯具分布矩形光束的目的，我们将安装高压钠灯泡的灯具中间部位设计成由多棱镜面组成的反射系统。棱面的长度.宽度及两个棱面的相对角度根据分布矩形光束的照度尽可能均匀为原则，由光路计算给出。该棱面反射器可将光源在采用曲面反射器时原本照射到反射器右侧曲面上并反射出灯具的50％以上光线再反射到灯具左侧的棱面，并和光源直接照射到该棱面的光线相叠加，再向右下方反射出去。由于光源的发光体接近线状，且任一棱面均平行于发光体，根据光的反射定律和照度计算公式知灯具发出的80％以上光线分布成接近矩形的单一较强光束，其余少部分光线由反射器的其它曲面分布到了路面的相关区域。

本发明的核心是从根本上改变了现行曲面反射器道路灯具对称式配光曲线造成的眩光影响大.无法低杆安装的弊端，将灯具反射器的主反射面设计成了多棱镜面结构，较好地解决了道路照明工程中长期存在的照明质量.眩光影响.工程造价和节约能源之间的矛盾。

四 附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

1.图1为球面反射器。

2.图2为椭圆面反射器。

3.图3为抛物面反射器。

4.图4为双曲面反射器。

5.图5为曲面反射器道路灯具在道路照明时的光强分布示意图。

6.图6为道路灯具的安装高度与眩光影响的示意图。