[发明专利]幕墙式大配光面积的照明装置及其设计方法

说明书

本发明提供一种幕墙式大配光面积的照明装置及其设计方法，包括步骤A：把LED发散半角0度至第一角度内及以垂直光轴平面内第二弧度角内的光自然传播，其余光进行配光；步骤B：把需要配光的光经过折反射后成沿光轴近似平行的光；步骤C：将出射面划分多个小段，根据照射面上照度要求，确定每段折射光折射方向及出射面的法向，将各段用平滑曲面连接，得到透镜。本发明的核心为把LED出射光分割，根据配光要求，一部分进行配光设计，一部分不进行配光设计，自然传播。本发明可以提高距高比、照度均匀性及照射面上窄范围内的配光，具有高效能、无光污染的优点，尤其适用于应用在广告牌等的低位照明区域。

技术领域

本发明涉及光源透镜的设计方法，尤其是提高距高比、照度均匀性及照射面上窄范围内的配光方法，具体地说，涉及一种幕墙式大配光面积的照明装置及其设计方法。

背景技术

传统广告牌照明灯采用钠灯、卤素灯等作为光源，能效低，光照度均匀性差，光污染严重。尤其是对于巨幅广告的照明，通过现有技术中公开的技术手段，需要使用大功率灯具对广告牌进行照射，并且为了使光线均匀，通常需要在广告牌的多个区域设置数量众多的灯具，其能耗非常大，不利于节能减排，并且成本高，维修复杂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种幕墙式大配光面积的照明装置及其设计方法。

根据本发明的一个方面，提供一种幕墙式大配光面积的照明装置的设计方法，把LED出射光进行能量分割，根据配光要求，一部分经过透镜进行配光设计，一部分不进行配光设计，光自然传播。

优选地，包括如下步骤：

步骤A：把LED发散半角0度至第一角度内及以垂直光轴平面内第二弧度角内的光自然传播，其余光进行配光；

步骤B：把需要配光的光经过折反射后成沿光轴近似平行的光；

步骤C：将出射面划分多个小段，根据照射面上照度要求，确定每段折射光折射方向及出射面的法向，将各段用平滑曲面连接，得到透镜。

优选地，所述步骤C包括如下步骤：

步骤C1：以过光源光轴的一平面为入射面，以光轴为一角边，将位于光轴单侧第一角度至90°范围的夹角分成多个小角；

步骤C2：以所述多个小角的边沿光线作为起始光线，根据LED灯珠尺寸大小，确定90°边沿光线上一边沿点，该边沿点作为起始点，垂直于该光线做一线段，结束点相交于第一角度光线；该线段作为第一折射面；

步骤C3：多个小角边线与第一折射面相交多个特征点，根据折射定律，确定经过第一折射面后的光线方向；

步骤C4：经第一折射面后的光线，在以过光源光轴的入射面内传播，在第二折射面上发生全反射，全反射后光线方向平行于光轴，确定第二折射面上各光线的特征点，利用平滑曲线连接各特征点，曲线间相切，得到第二折射面；

步骤C5：连接第一角度光线与第一、第二折射面的特征点，连接90°光线与第一、第二折射面的特征点；与第一、第二折射面形成闭合曲线；

步骤C6：闭合曲线以光轴为旋转轴，旋转第三角度形成一个透镜实体；实现配光部分光线平行光；

步骤C7：以通过光轴且垂直于照射面的面为入射面，把入射面与透镜出射面的交线分为多个小段，根据照射面上照度要求，确定各小段的曲率；利用平滑曲线连接各小段，拉伸切割该曲线，形成所要求透镜。

优选地，所述第一角度为20°。

优选地，所述第二弧度角为80°。

优选地，所述第三角度为280°。

优选地，在所述步骤C1中，所述多个小角的角度相等。