專利名稱：一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交通工程領(lǐng)域，特別是一種地埋式的交通信號燈。
背景技術(shù)：
地埋式交通信號燈埋設(shè)在道路路面上，用以提前告知機(jī)動車駕駛?cè)饲胺降缆方徊?口道路交通信號燈的信號顯示情況。但是在實際使用過程中，因為地埋式交通信號燈的發(fā) 光面與地面平行，其發(fā)出的光與地面垂直，不能將光信號有效傳遞給機(jī)動車駕駛?cè)?，駕駛?cè)?只有到很近的距離才能注意到地埋信號燈的信號，這樣使駕駛?cè)耸チ颂崆斑M(jìn)行駕駛處理 的時機(jī)，有可能引發(fā)交通安全隱患。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒌芈駸?發(fā)出的光信號有效的傳遞給司機(jī)，保證道路交通的安全有序。本實用新型的技術(shù)方案一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，包括燈具外殼， 所述燈具外殼內(nèi)設(shè)置有光源，光源前端設(shè)置有凸透鏡，光源設(shè)置在凸透鏡的焦點上，凸透 鏡的主光軸與水平面的夾角為G =10°，凸透鏡前端設(shè)置有反射鏡，反射鏡上面設(shè)置有楔形透鏡，楔形透鏡有多個楔形角5 , 多個楔形角5均勻分布在0 0.92°范圍內(nèi)。作為優(yōu)選，所述楔形透鏡的直徑為150mm，楔形角有100個。作為優(yōu)選，所述光源為LED光源。本實用新型的地埋式交通信號燈對地埋光源進(jìn)行配光處理，首先將光源的光變成 與水平面呈一定角度的平行光，然后在通過楔形透鏡將光線折射出去，使出去的光線能夠 有效的傳遞給司機(jī)。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為光線在楔形透鏡穿過的示意圖；圖3-1至3-3為交通信號燈光線與機(jī)動車駕駛?cè)酥g的視角關(guān)系示意圖；圖4為楔形透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1，一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，包括燈具外殼1，所述燈具外殼1 內(nèi)設(shè)置有光源2，光源2前端設(shè)置有凸透鏡3，光源2設(shè)置在凸透鏡3的焦點上，凸透鏡3的 主光軸與水平面的夾角為《 =10°，凸透鏡3前端設(shè)置有反射鏡4，反射鏡4上面設(shè)置有楔 形透鏡5，楔形透鏡5將光源2，凸透鏡3還有反射鏡4密封在底下，楔形透鏡5有多個楔形 角沒，多個楔形角5均勻分布在0<“<0.92°范圍內(nèi)。[0013]本實用新型的地埋燈首先LED光源設(shè)置在凸透鏡3的焦點上，其發(fā)出的光經(jīng)過凸 透鏡3變成平行于主光軸的平行光，由于主光軸與水平面的夾角為10°，所以平行光也與 水平面成10°夾角，然后經(jīng)過反射鏡4反射，光線以與水平面成10°角的方向射到楔形透 鏡5上，如圖2所示，楔形透鏡5的楔形角θ由兩個面組成，水平出射面6和傾斜入射面7， 光線經(jīng)過傾斜入射面7進(jìn)入到楔形透鏡，其在傾斜入射面7上的入射角為al，出射角為bl， 在水平出射面6上的入射角為a2，出射角為1^2，我們可以得到sin (al)/ sin (bl)=n,sin (b2) / sin (a2) =n,al=90° - a - Θ,a2=bl+ ^ ；其中η為折射率，我們選用折射率為1. 49的透鏡， =10°，由于0彡 彡0.92 °，經(jīng)過計算可得，79.08 ° 彡al彡80 °， 41.22276° 彡 bl 彡 41. 37197°，41. 37197° ^ a2 ^ 42. 14276°，80° ^ b2 ^ 88. 7461°。最后由楔形透鏡折射后出來的光線的發(fā)射角度於=90° _b2，所以1.2539° 彡盧彡 10°。如圖3-1至3-3，機(jī)動車在行駛過程中，其與地埋式交通信號燈的距離逐步縮短， 地埋式交通信號燈光信號與機(jī)動車駕駛?cè)搜劬Φ囊暯莿t逐步增大。機(jī)動車駕駛?cè)说难劬?離地面約1. 5m,當(dāng)車輛距離地埋式交通信號燈IOOm時，機(jī)動車駕駛?cè)丝吹降芈袷浇煌ㄐ盘?燈發(fā)出的光信號的觀察角為1°左右；當(dāng)車輛距離地埋式交通信號燈50m時，機(jī)動車駕駛?cè)?看到地埋式交通信號燈發(fā)出的光信號的觀察角約為1.7° ；當(dāng)車輛距離地埋式交通信號燈 IOm時，機(jī)動車駕駛?cè)丝吹降芈袷浇煌ㄐ盘枱舭l(fā)出的光信號的觀察角約為8. 5°，直至機(jī)動 車駕駛?cè)说竭_(dá)地埋式交通燈跟前，其整個的觀察角度不超過10°。所以本實用新型光學(xué)設(shè)計的地埋燈對光源進(jìn)行合理的配光處理，在光線的出光面 上設(shè)置楔形透鏡，楔形透鏡設(shè)置足夠多的楔形角，楔形角的角度均勻的分布在O到0. 92°， 最后楔形透鏡發(fā)射出來的光線分布在與水平面成1°到10°角的范圍內(nèi)，從而使司機(jī)能夠 在IOOm左右的距離開始就能夠非常有效的接收到交通信號，提前進(jìn)行車輛行駛的處理，保 證了交通運行的安全有序。如圖4所示，本實用新型設(shè)計的時候反射鏡的豎直長度為30mm，楔形透鏡5的直 徑為150mm，楔形角有100個，這100個楔形角分別為^ = 0.92° /99，《為0到99的整數(shù)。
權(quán)利要求1.一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，包括燈具外殼(1)，其特征在 于，所述燈具外殼(1)內(nèi)設(shè)置有光源(2)，光源(2)前端設(shè)置有凸透鏡(3)，光 源(2)設(shè)置在凸透鏡(3)的焦點上，凸透鏡(3)的主光軸與水平面的夾角為 “=10°，凸透鏡(3)前端設(shè)置有反射鏡(4)，反射鏡(4)上面設(shè)置有楔形透鏡(5)，楔形透 鏡(5 )有多個楔形角P ,多個楔形角P均勻分布在0 < c < 0. 92 °范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 楔形透鏡(5)的直徑為150mm，楔形角有100個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述光源(2)為LED光源。
專利摘要本實用新型公開一種地埋式交通信號燈的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，包括燈具外殼，所述燈具外殼內(nèi)設(shè)置有光源，光源前端設(shè)置有凸透鏡，光源設(shè)置在凸透鏡的焦點上，凸透鏡的主光軸與水平面的夾角為=10°，凸透鏡前端設(shè)置有反射鏡，反射鏡上面設(shè)置有楔形透鏡，楔形透鏡有多個楔形角，多個楔形角均勻分布在0≤≤0.92°范圍內(nèi)。本實用新型的地埋式交通信號燈對地埋光源進(jìn)行配光處理，首先將光源的光變成與水平面呈一定角度的平行光，然后在通過楔形透鏡將光線折射出去，使出去的光線能夠有效的傳遞給司機(jī)。
文檔編號F21V19/00GK201916850SQ201020676798
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者占曉斌, 張盎然, 潘漢中, 王軍華, 胡新維, 胡立平, 陳琳, 馬靜潔 申請人:公安部交通管理科學(xué)研究所, 浙江富陽市新源交通電子有限公司