[发明专利]一种隧道北出口的太阳光照明的光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳光照明领域，尤其是涉及到一种隧道北出口的太阳光照明的光学系统。

背景技术

对于公路隧道来说，除了必须安装昼夜照明系统保证基本照明亮度要求外，还有一个很大的特点，就是汽车驾驶员特别要求隧道进出口一段距离内（简称亮度过渡区间）的亮度梯度（亮度变化率）必须限制在一定范围内，否则将会出现“黑洞”和“白洞”现象而造成事故，即在这个重要的也是最危险的区段内亮度（相比于外面环境亮度）是一个相比于外面环境亮度的相对值而非绝对值；一旦经过这个亮度过渡区间后驾驶员已经适应灯光亮度的变化，驾驶员眼睛的视力已经恢复正常后也就不存在上述问题了。例如汽车驾驶员从中午太阳光很强（如60000Lx）的公路上一旦以较高速度进入（光线较弱（200Lx）的）隧道内（200Lx）的很短时间内，由于亮度变化梯度太大，往往会引起驾驶员眩晕感甚至在短时间内失去视力而发生事故。而在阴雨天，即隧道外面光线比较弱（如5000Lx）的时候，对于相同或者更低的隧道内照明亮度，驾驶员则不存在上述问题。特别是这种情况的极端现象——夜晚，对于驾驶员来说，隧道外公路上的亮度相对隧道内部照明对于驾驶员来说，甚至是从光线暗处进入亮处，就根本不存在不适应问题。根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999） 技术标准关于目前隧道照明系统中过渡区间的亮度设计要求，一般把隧道进出口分为入口区、过渡区、中间区和出口区等四个区段，并要求在进出口区根据隧道外面的亮度（太阳光强度）变化而自动调节照明光源的强度，以达到节省能源的目标。但是由于自动控制系统工作环境太差等原因而导致故障率高，其系统维修保养又有很大困难，所以实际工程中大部分仍然采用固定亮度照明方案：即隧道过渡区的亮度梯度值必须小于夏天中午最强太阳光照射下的亮度梯度极限，这个极限数据显然对光照较弱的（于夏天以外的三个季节，特别是）冬天、阴雨天以及晚上来说，在亮度过渡区间照明光源就存在着能源浪费现象。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种结构简单、太阳光利用效率高和高可靠性、降低成本的一种隧道北出口的太阳光照明的光学系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种隧道北出口的太阳光照明的光学系统，包括抛物柱曲面调光镜1、抛物柱曲面聚光镜2、导光镜3和平面反射镜组5，抛物柱曲面聚光镜2面向太阳，抛物柱曲面调光镜1与抛物柱面聚光镜2具有同一个焦点，平行的太阳光经抛物柱曲面聚光镜2汇聚后再经过抛物柱曲面调光镜1调整光路后重新成为平行光，然后从抛物柱曲面聚光镜2的出射槽中输出到导光镜3，导光镜3的反射光线与隧道4方向相同且安装在隧道4北出口外面，在隧道4顶部位于导光镜3的光路中安装有倾斜平面反射镜组5将太阳光输送到隧道4北出口区域中各处路面上。

所述的抛物柱曲面聚光镜2镀有反射膜。

所述的平面反射镜组5中的反射镜分别安装于基本照明灯之间。

本发明采用先汇聚太阳光并调整光路后以高亮度平行太阳光直接从隧道顶部直线照射进出，再分别反射到路面的方式，结构简单、有效实现太阳光高效率低成本的利用，因此具有广阔的应用前景。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施方式。

参照附图，一种隧道北出口的太阳光照明的光学系统，包括抛物柱曲面调光镜1、抛物柱曲面聚光镜2、导光镜3和平面反射镜组5，抛物柱曲面聚光镜2面向太阳，抛物柱曲面调光镜1与抛物柱面聚光镜2具有同一个焦点，平行的太阳光经抛物柱曲面聚光镜2汇聚后再经过抛物柱曲面调光镜1调整光路后重新成为平行光，然后从抛物柱曲面聚光镜2的出射槽中输出到导光镜3，导光镜3的反射光线与隧道4方向相同且安装在隧道4北出口外面，其安装高度取决于隧道4上部弧形区域与聚光器的高度，在隧道4顶部位于导光镜3的光路中安装有倾斜平面反射镜组5将太阳光输送到隧道4北出口区域中各处路面上。

所述的抛物柱曲面聚光镜2镀有反射膜。

所述的平面反射镜组5中的反射镜分别安装于基本照明灯之间。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。