專利名稱：護欄燈透鏡、護欄燈及其組成的道路照明裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明用二次光學透鏡，更具體地說，涉及一種用于道路照明用、將光線壓制在水平線以下的護欄燈透鏡、護欄燈及其組成的道路照明裝置。
背景技術：
護欄燈是指安裝于道路兩旁的欄桿上的照明燈具。現有的護欄燈大部分用于城市 夜景和景觀照明，起到裝飾和點綴高架路或橋梁的作用。其通常由中低功率的LED燈條加裝一個圓筒形的護欄塑料套管組成，其只可以照明和美化護欄本身，但起不到照明道路的作用。現有的護欄管裝置，由于出射光比較散，照射距離短，如果為了照明道路而使用大功率LED，則會產生很強的刺眼的眩光，反而起不到很好的效果。專利號為201110350632. 7的中國發明專利公開了一種護欄燈及護欄燈透鏡，其包括一個后端面、一個與所述后端面相對的前端面以及位于所述前端面和后端面之間的側面，后端面上具有一個收容槽，該收容槽的內壁為所述護欄燈透鏡的入光面，前端面上形成有所述護欄燈透鏡的第一出光面，側面包括靠近護欄燈透鏡頂側的第一側面和靠近護欄燈透鏡底側的第二側面，所述第一側面為護欄燈透鏡的第一反光面，第二側面包括一靠近后端面的第二出光面及位于所述第二出光面與前端面之間的第二反光面。所述護欄燈透鏡基本上可以將護欄燈的光源發出的光線都用來照射路面和護欄，從而能夠有效利用護欄燈的光源發出的光線。但是，其不能將照明用的光線完全壓制在水平線以下，從而造成了在道路上行走的各類車輛或者行人產生眩光的效果。因此，要想利用護欄燈裝置起到道路照明的作用，需要將護欄燈在垂直于路面方向的光線進行會集，并且壓制到水平線以下，同時還需要進行配光設計，將光線均勻地分配到路面上。而在這里有一點非常重要就是護欄燈的光線不可以射到水平線以上，因為射到水平線以上的光線會對行駛中的汽車產生眩光。
發明內容
基于此，本發明的第一目的在于提供一種護欄燈透鏡，其在垂直于路面方向可以將從光源射出的光線匯聚，并將光線分配到水平線以下的路面上；其在平行于路面方向可以將從光源射出的光線均勻擴展成一個很大的光束角，從而可以獲得在路面上很大范圍的照明。本發明的第二目的在于提供一種采用上述的護欄燈透鏡組成的護欄燈。本發明的第三目的在于提供一種采用上述的護欄燈組成的道路照明裝置。為了達到上述第一目的，本發明采用的技術方案如下一種護欄燈透鏡，其包括一折射透鏡以及位于折射透鏡一側的反射棱鏡，所述折射透鏡和反射棱鏡通過一共同的底部連接，所述底部的中間部位設有一用于放置光源的凹面；所述底部上還安裝若干用于裝配的卡角；所述折射透鏡用于在垂直于路面方向將從光源射出的光線匯聚，并將光線分配到水平線以下，折射透鏡用于在水平方向上將從光源射出的光線的光束角均勻擴大；所述反射棱鏡用于將從光源射出的光線進行配光，并將光線分布到水平線以下。優選的，所述折射透鏡包括位于內側的內凹入射面以及位于外側的配光曲面；所述反射棱鏡包括位于內側的反射面以及位于外側的出射面，所述出射面與配光曲面相交；所述光源射出的光線經內凹入射面后分別入射到配光曲面以及反射面，所述配光曲面用于將入射的光線進行配光以位于水平線以下的出射光線射出，所述反射面用于將入射的光線進行反射到出射面后，所述出射面用于將光線以位于水平線以下的出射光線射出；所述反射面為部分反射或全反射。優選的，所述配光曲面對光線配光具體為當光源發射出的光線入射到配光曲面的最上方P點時，其入射光線與水平線的夾角為α，且α位于30° 40°之間，其出射光線與水平線平行；當光源發射出的光線入射到配光曲面的最下方W點時，其出射光線與水平線呈一角度iimaxl，且iimaxl位于60° 90°之間；當光源發射出的光線入射到配光曲面的最上方P與最下方W點之間時，其出射光線與水平線的角度位于O umaxl之間。優選的，當光源發射出的光線經內凹入射面入射到配光曲面的最上方P與最下方W點之間時，其入射光線與水平線之間的夾角為Θ 1，其出射光線與水平線之間的夾角為Θ 2，且其應滿足以下公式
權利要求
1.一種護欄燈透鏡，其特征在于其包括，一折射透鏡(I)以及一位于折射透鏡(I) 一側的反射棱鏡(2)，所述折射透鏡(I)和反射棱鏡(2)通過一共同的底部(3)連接，所述底部(3)的中間部位設有一用于放置光源(5)的凹面；所述底部(3)上還安裝若干用于裝配的卡角(4);所述折射透鏡(I)用于在垂直于路面方向將從光源(5)射出的光線匯聚并將光線分配到水平線以下，以及，折射透鏡(I)用于在水平方向上將從光源(5)射出的光線的光束角均勻擴大；所述反射棱鏡(2)用于將從光源(5)射出的光線進行配光并將光線分布到水平線以下。
2.根據權利要求I所述的護欄燈透鏡，其特征在于，所述折射透鏡(I)包括位于內側的內凹入射面(11)以及位于外側的配光曲面(12);所述反射棱鏡(2)包括位于內側的反射面(21)以及位于外側的出射面(22)，所述出射面(22)與配光曲面(12)相交；所述光源(5)射出的光線經內凹入射面(11)后分別入射到配光曲面(12)以及反射面(21)，所述配光曲面(12)用于將入射的光線進行配光以位于水平線以下的出射光線射出，所述反射面(21)用于將入射的光線進行反射到出射面(22)后，所述出射面(22)用于將光線以位于水平線以下的出射光線射出；所述反射面(21)為部分反射或全反射。
3.根據權利要求2所述的護欄燈透鏡，其特征在于，所述配光曲面(12)對光線配光具體為當光源(5)發射出的光線入射到配光曲面(12)的最上方P點時，其入射光線與水平線的夾角為α，且α位于30° 40°之間，其出射光線與水平線平行；當光源(5)發射出的光線入射到配光曲面(12)的最下方W點時，其出射光線與水平線呈一角度umaxl，且iimaxl位于60° 90°之間；當光源(5)發射出的光線入射到配光曲面(12)的最上方P與最下方W點之間時，其出射光線與水平線的角度位于O urnaxl之間。
4.根據權利要求3所述的護欄燈透鏡，其特征在于，當光源(5)發射出的光線經內凹入射面(11)入射到配光曲面(12)的最上方P與最下方W點之間時，其入射光線與水平線之間的夾角為Θ 1，其出射光線與水平線之間的夾角為Θ 2，且其應滿足以下公式
5.根據權利要求2所述的護欄燈透鏡，其特征在于，所述反射棱鏡(2)對光線配光具體為當光源(5)發射出的光線入射到反射面(21)的最下方U點時，其反射光線經出射面(22)的最下方P點，經出射面(22)折射后以平行于水平線方向的出射光線射出；當光源(5)發射出的光線入射到反射面(21)的最上方Q點時，其發射光線以垂直于水平線方向的出射光線射出；當光源(5)發射出的光線入射到反射面(21)的最上方Q點與最下方U點之間時，其反射光線經出射面(22)折射后以水平線至水平線向下旋轉90°之間的角度范圍的出射光線射出。
6.根據權利要求5所述的護欄燈透鏡，其特征在于，當光源(5)發射出的光線經內凹入射面(11)入射到反射面(21)的最上方Q與最下方U點之間時，其入射光線與水平線之間的夾角為Θ1，其經出射面(22)折射后的出射光線與水平線之間的夾角為Θ 2，且其應滿足以下公式
7.根據權利要求I或2所述的護欄燈透鏡，其特征在于，所述折射透鏡(I)在水平方向上將從光源射出的光線的光束角均勻擴大具體為當光源(5)發射出的光線經內凹入射面(11)入射配光曲面(12)上，所述配光曲面(12)將光線沿水平方向進行橫向擴展，擴展后的出射光線均勻的分布在角度為Umax的范圍內射出，且Umax位于90° 150°之間。
8.根據權利要求7所述的護欄燈透鏡，其特征在于，當光源(5)發射出的光線在水平方向上經內凹入射面(11)入射配光曲面(12)上時，其入射角為δ 1，其出射角為δ 2，且其應滿足以下公式
9.一種根據權利要求I所述的護欄燈透鏡組成的護欄燈，其特征在于，在所述底部(3)的中間部位的凹面內安裝LED光源(15)。
10.一種根據權利要求9所述的護欄燈組成的道路照明裝置，其特征在于，其還包括護欄管(6)、遮光片(7)、透明射出窗(8)、印刷電路板(9)以及散熱片(10)，在護欄管(6)靠近道路一側設有一開口，所述印刷電路板(9)、散熱片(10)以及護欄燈透鏡垂直位于開口內，且印刷電路板(9)安裝于散熱片(10)上，所述護欄燈透鏡安裝于印刷電路板(9)上，所述遮光片(7)安裝于護欄燈透鏡上方的開口內，所述透明射出窗(8)安裝于開口的外側，且與護欄管(6)的形狀相同。
全文摘要
本發明公開了一種護欄燈透鏡、護欄燈及其組成的道路照明裝置，護欄燈透鏡包括一折射透鏡、一位于折射透鏡一側的反射棱鏡，折射透鏡和反射棱鏡通過一共同的底部連接，底部的中間部位設有一放置光源的凹面；折射透鏡在垂直于路面方向將從光源射出的光線匯聚并將光線分配到水平線以下，其在水平方向上將從光源射出的光線的光束角均勻擴大；反射棱鏡將從光源射出的光線進行配光，并將光線分布到水平線以下。本發明在垂直于路面方向可將從光源射出的光線匯聚，并將光線分配到水平線以下的路面上；在平行于路面方向可以將從光源射出的光線擴展成一個很大的光束角，從而獲得路面上大范圍照明。采用反射棱鏡進行截光設計，消除其向水平線上方眩光。
文檔編號F21S8/00GK102927527SQ20121042759
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者譚澤民 申請人:譚澤民