[发明专利]一种能提高亮度均匀度的高效反光器及灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种能提高亮度均匀度的高效反光器及灯具，如适用包括但不限于荧光灯、高压气体放电灯、无极灯的一种能提高亮度均匀的高效反光器，以及路灯、泛光灯、隧道灯等灯具，属于照明领域。

背景技术

现有的荧光照明特别是应用于道路照明、隧道照明或反光照明的大功率节能灯，相对高压气体放电灯其放光管长度长，宽度大，使用根据点光源设计的反光器，其灯具效率不高。另外，现技术点光源放电管反光器其横截面多为单抛物线结构或抛物线与线段的结合，造成现有点光源灯具效率不理想。而大功率或荧光灯环形灯或无极荧光灯的放电管直径更大，对于大功率荧光灯或环形无极荧光灯灯具而言，点或线光源单抛物线结构的反光器会使放电管向上发出的光被反射器反射回放电管，受放电管的阻挡而不能反射出去，使得比较高比例的这部分光不能得到利用，而且会使放电管发热更高，影响灯寿命，并且亮度均匀度也不好，不能满足长距离要求如路灯隧道灯的照明，因此，传统的反光器不能充分地反射直径大、长度长的光源发出的光，使光源的利用效率不够理想，亮度均匀度差，并且现技术根据点电光源设计的的灯具效率也不够高，不能满足节能要求。而采用采用一段圆弧或多段圆形直接连接在一起的反光器其效率虽然高但亮度均匀度很差，不能应用到路灯、隧道照明远距离照明中。

因此需要新的技术以解决上述问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有高反射效率而且能提高亮度均匀度的反光器及灯具，以达到或超过现有照明标准中的亮度均匀度要求，从而能实现高节能的实际效果。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：它包括主反光体，主反光体截面形成主反光部，所述的主反光部向前后方向水平延伸形成所述的主反光体，至少主反光体形成反光腔，所述的主反光部由V形凹陷、左侧部和右侧部构成，所述的V形凹陷包括左边部和右边部，所述的左边部自下而上总体向左延伸，所述的右边部自下而上总体向右延伸，所述的左边部与右边部呈左右镜像对称，所述的左侧部设在V形凹陷左侧并与所述的左边部形成一体，所述的左侧部自上而下总体向左延伸，所述的右侧部设在V形凹陷右侧并与所述的右边部形成一体，所述的右侧部自上而下总体向右延伸，所述的V形凹陷的深度H为反光腔最大深度L的1/10-9/10，所述的左边部至少包含至少一个左 弧形部和/或至少一个左基圆渐开线部，所述的左弧形部、左基圆渐开线部自下而上向左延伸，所述的左侧部至少包含至少一个左弧线和/或至少一个左基圆渐开线，所述的左弧线、左基圆渐开线自上而下向左延伸，所述右侧部至少包含至少一个右弧线和/或至少一个右基圆渐开线，所述的右弧线、右基圆渐开线自上而下向右延伸，所述的左弧形部半径小于所述的左弧线和右弧线的半径，所述的在相同基圆上形成的左基圆渐开线部与左基圆渐开线之间及在所述的相同基圆上形成的右基圆渐开线部与右基圆渐开线之间均通过至少一个连接部连接，所述的形成主反光部的左边部、右边部、左侧部和右侧部均包含有一个圆弧线时，所述的主反光部包含有至少四个连接部，所述的连接部为线段连接部或抛物线连接部。由于左边部、右边部、左侧部、右侧部由圆弧线和/或基圆渐开线形成，形成左边部和右边部的左弧形部半径小于形成左侧部和右侧边的弧线半径，优选左基圆渐开线部或左基圆渐开线半径大于等于放电管截面玻璃管半径，优选左基圆渐开线部和左基圆渐开线向左延伸，其上各点的半径逐渐增大，随着左边部和右边部自V型凹陷向上逐渐向上，左边部和右边部各处的法线与水平面的夹角越来越大，从而能将放电管射向V形凹陷的光线大部分都反射到左侧部和右侧部上经由左侧部和右侧部射出或直接射出反光器外，而放电管射向左侧部和右侧部的光线则100％可由左侧部和右侧部直接反射出主反光体，从而能将放电管向上发出的光线高效率地反射到反射器外，提高了照明度和灯的光效利用效率，但是仅仅由一个左弧形部、一个右弧形部、一个左弧线和一个右弧线形成主反光部的反光器或仅仅由一个同基圆渐开线构成左边部和左侧部、右边部和左边部镜面对称，右边部和右侧部镜像对称而形成的主反光部的反光器，由于亮度均匀度差，不适用在路灯照明、隧道照明等反光器左右两侧被照射面距离远的照明场所。造成亮度均匀度差的原因是反光器特别是使用在路灯、隧道灯的反光器一般分成三个功能区，反光器中间部为分光区，左上方或右上方与中间部相接的为反射中转区，接收反光器中间部位反射光，左下部或右下部为投射区，把光投射到被照面的远距离处。分光区、中转区都存在大量入射角很大的入射光，该部分光的反射次数一般较多而且在上述现有技术中，射出反光器的投射角度很小，绝大部分都在灯具正下方近距离处；另外在分光区、中转区还都存在大量光源直接入射的小角度入射光，该部分光一般直接射出反光器，但都射向灯具正下方近距离处，因此在上述现有技术的灯具下，灯光主要集中在灯具正下方近距离，对被照面左和/或右方距离远的照明场所其亮度均匀度基本上达不到要求。本发明对分光区和中转区进行技术创新，从而提高亮度均匀度：左边部至少包含至少一个左弧形部和/或至少一个左基圆渐开线部，左侧部至少包含至少一个左弧线和/或至少一个左基圆渐开线，右侧部至少包含至少一个右弧线和/或至少一个右基圆渐开线，左弧形部的半径小于所述的左弧线和右弧线的半径，至少在相同基圆上形成的左基圆渐开线部与左 基圆渐开线之间及在相同基圆上形成的右基圆渐开线部与右基圆渐开线之间均通过至少一个连接部连接，形成主反光部的左边部、右边部、左侧部和右侧部均包含有一个圆弧线时，主反光部包含有至少四个连接部，连接部为线段连接部或抛物线连接部，该创新技术方案通过更多弧线或更多基圆渐开线形成左边部、右边部或左侧部、右侧部，或通过增加线段连接部或抛物线连接部有效地把左侧部的左弧线或左基圆渐开线向左外侧平移，把右侧部的右弧线或右基圆渐开线向右外侧平移，从而在不影响反光器反射率的前提扩大了经反光器顶部反射光直接射出反光器的投射角度(出射光线与竖直线的锐角夹角)，而间接经左弧线或左基圆渐开线或右弧线和右基圆渐开线二次反射的光，其投射角也变大，提高了亮度均匀度，其次，本发明通过在主反光器中增加弧线或基圆渐开线或连接部的数量，把现技术部分入射角小的光线的入射角变大，从而使投射角变大直接射出反光器，同时把现技术部分入射角较大的光线通过左侧部或右侧部反射后再以比原技术投射角更大的角度射出反光器，从而再一次提高被照面的亮度均匀度。优选V形凹陷或主反光体进行镀膜处理，提高反射率，再优选V形凹陷或主反光体采用高反射率镜面铝直接制成或对应V形凹陷形状的高反射率镜面铝贴附在V形凹陷上，以进一步减少反射光能量损失。在本发明中，基圆渐开线上点的半径是指：形成该渐开线的线段在该基圆上滚动，其轨迹行进到该点时，该线段减去在基圆上滚动过的弧线长度后剩余的长度。左边部和右边部呈左右镜像对称，可以使本发明的放电管向上反射的光线的反射光分布更加均匀。在制作反光器时，形成V形凹陷的圆弧线的最小半径大于等于放电管宽度的一半，或形成V形凹陷的基圆渐开线的最小半径其中V形凹陷的深度H为反光腔最大深度L的1/10-9/10可以确保主反光体内表面有足够大的反光面，把放电管向上发射的光几乎100％反射出反光器。本发明中，V形凹陷的深度H指过最靠近V形凹陷中心对称线的左及右弧形部或左及右抛物线部或左及右基圆渐开线部或左及右线段其延伸部与V形凹陷中心对称线的交点的水平线与过V形凹陷最高点的水平线之间的距离，反光腔最大深度L指过主反光部最低点的水平线到过主反光部最高点水平线的距离。反光器V形凹陷底部优选为直线形，由于制作工艺上的限制，可能会形成为平面或倒弧面等。本发明的技术方案中：至少在相同基圆上形成的左基圆渐开线部与左基圆渐开线之间及在相同基圆上形成的右基圆渐开线部与右基圆渐开线之间通过至少一个连接部连接，优选连接部为数个，优选连接部的数量为2-20个，再优选为3-10个；优选在相同基圆上形成的左基圆渐开线部和左基圆渐开线之间的连接部为1-100个，再优选2-20个，更优选为5-20个，优选在相同基圆上形成的右基圆渐开线部和右基圆渐开线之间的连接部的数量优选1-100个，再优选2-20个，更优选为5-20个；左边部、左侧部和右侧部三部分均由圆弧形成的主反光器，优选连接部的数量为1-1000个，再优选为2-20个，更优选为5-20个；左边部、左侧部及右边部、 右侧部均由一个基圆渐开线形成的主反光器，优选形成左边部基圆渐开线部对应基圆的圆心位置在形成左侧部基圆渐开线对应基圆的圆心位置的上方，形成右边部基圆渐开线部对应基圆的圆心位置在形成右侧部基圆渐开线对应基圆的圆心位置的上方，再优选左边部包含的基圆渐开线部与左侧部包含的基圆渐开线之间通过连接部连接可使反光器的分光区和中转区对入射光的反射角度控制更精细，可使被照面的亮度均匀度更好。在本发明中优选由弧形部构成左边部，优选由左基圆渐开线部构成左边部，再优选由左基圆渐开线部、左弧形部构成左边部，再优选由左基圆渐开线部、抛物线连接部构成左边部，再优选由线段连接部、左基圆渐开线部构成左边部，更优选由左基圆渐开线部、线段连接部、抛物线连接部构成左边部，再优选由左弧形部、抛物线连接部构成左边部，再优选由左弧形部、线段连接部构成左边部，更优选由左弧形部、线段连接部、抛物线连接部构成左边部，更优选由左弧形部、左基圆渐开线部、抛物线连接部构成左边部，更优选由左弧形部、左基圆渐开线部、线段连接部构成左边部，更优选由左弧形部、左基圆渐开线部、抛物线连接部、线段连接部构成左边部；进一步优选：左边部包含一个左弧形部和至少一个连接部，右边部包含一个右弧形部和至少一个连接部，左侧部包含一个左基圆渐开线，右侧部包含一个右基圆渐开线，优选左边部和右边部包含的连接部的数量为1-100个，再优选2-20个；进一步优选：左边部包含一个左弧形部，右边部包含一个右弧形部，左侧部包含一个左基圆渐开线和至少一个连接部，右侧部包含一个右基圆渐开线和至少一个连接部，优选左边部和右边部包含的连接部的数量为1-100个，再优选2-20个；进一步优选：左边部包含一个左弧形部和至少一个连接部，右边部包含一个右弧形部和至少一个连接部，左侧部包含一个左基圆渐开线和至少一个连接部，右侧部包含一个右基圆渐开线和至少一个连接部，优选左边部或左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选2-20个；进一步优选：左边部包含一个左弧形部和至少一个连接部，右边部包含一个右弧形部和至少一个连接部，左侧部包含数个左基圆渐开线，右侧部包含数个右基圆渐开线，优选左边部和右边部包含的连接部的数量为1-100个，再优选2-20个；进一步优选：左边部包含一个左弧形部，右边部包含一个右弧形部，左侧部包含数个左基圆渐开线和至少一个连接部，右侧部包含数个右基圆渐开线和至少一个连接部，优选左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个；进一步优选：左边部包含一个左弧形部和至少一个连接部，右边部包含一个右弧形部和至少一个连接部，左侧部包含数个左基圆渐开线和至少一个连接部，右侧部包含数个右基圆渐开线和至少一个连接部，优选左边部和右边部及左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选数量为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部和至少一个连接部，右边部包含一个右基圆渐开线部和至少一个连接部，左侧部包含一个左弧线，右侧部包含一个右弧线，优选左边部和 右边部包含的连接部的数量为1-100个，再优选为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部，右边部包含一个右基圆渐开线部，左侧部包含一个左弧线和至少一个连接部，右侧部包含一个右弧线和至少一个连接部，优选左边部和右边部包含的连接部的数量为1-100个，再优选数量为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部和至少一个连接部，右边部包含一个右基圆渐开线部和至少一个连接部，左侧部包含一个弧线和至少一个连接部，右侧部包含一个右弧线和至少一个连接部，优选左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选数量为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部和至少一个连接部，右边部包含一个右基圆渐开线部和至少一个连接部，左侧部包含数个左弧线，右侧部包含数个右弧线，优选左边部和右边部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部，右边部包含一个右基圆渐开线部，左侧部包含数个左弧线和至少一个连接部，右侧部包含数个右弧线和至少一个连接部，优选左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选数量为2-20个；进一步优选：左边部包含一个左基圆渐开线部和至少一个连接部，右边部包含一个右基圆渐开线部和至少一个连接部，左侧部包含数个左弧线和至少一个连接部，右侧部包含数个右弧线和至少一个连接部，优选左边部和右边部及左侧部和右侧部包含的连接部的数量为1-1000个，再优选为2-20个；更进一步优选：左边部包含一个左弧形部和至少一左基圆渐开线部，左基圆渐开线部的数量优选为1-10个，再优选为2-5个；更进一步优选：左边部包含至少一个左弧形部和一个左基圆渐开线部，优选左弧形部的数量为1-5个，再优选2-5个；更进一步优选：左边部包含数个左弧形部和数个左基圆渐开线部，优选左弧形部的数量为2-5个，优选左基圆渐开线部的数量为2-5个；更进一步优选：左边部包含至少一个左弧形部和至少一个左基圆渐开线部及至少一个连接部，优选连接部的数量为1-20个，再优选为2-10个，优选左弧形部和/或左基圆渐开线部的数量为1-5个，再优选为2-5个；更进一步优选：左侧部和右侧部包含一个左弧线和至少一左基圆渐开线，优选左基圆渐开线的数量为1-100个，再优选为2-20个；更进一步优选：左侧部和右侧部包含至少一个左弧线和一个左基圆渐开线，优选左弧线的数量为1-1000个再优选为2-20个；更进一步优选：左侧部和右侧部包含数个左弧线和数个左基圆渐开线，优选左弧线的数量为2-100个，优选左基圆渐开线的数量为2-20个；更进一步优选：左侧部和右侧部包含至少一个左弧线和至少一个左基圆渐开线及至少一个连接部，优选连接部的数量为1-1000个，再优选为2-100个，优选左弧线和/或左基圆渐开线的数量为1-1000个，再优选为2-100个。由左弧形部和/或左基圆渐开线部和连接部相互连接形成一体形成的左边部总体自下而上向左延伸，连接部包括线段连接部和抛物线连接部，线段连接部优选水平线，再优选竖直线，更优选自下而上向左延伸的斜线段，抛物线连接部优选 自下而上向左延伸，优选连接部设置在靠近左侧部一端；由左弧线和/或左基圆渐开线和连接部相互连接形成一体形成的左侧部总体自上而下向左延伸，连接部包括线段连接部和抛物线连接部，线段连接部优选水平线，再优选竖直线，更优选自上而下向左延伸的斜线段，抛物线连接部优选自上而下向左延伸，优选连接部设置在左弧线之间或左基圆渐开线之间或左弧线与左基圆渐开线之间；由右弧线和/或右基圆渐开线和连接部相互连接形成一体形成的右侧部总体自上而下向左延伸，连接部包括线段连接部和抛物线连接部，线段连接部优选水平线，优选竖直线，更优选自上而下向右延伸的斜线段，抛物线连接部优选自上而下向右延伸，优选连接部设置在左弧线之间或左基圆渐开线之间或左弧线与左基圆渐开线之间；