一種形成環(huán)狀光暈的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及透鏡技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)是一種形成環(huán)狀光暈的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 普通透鏡對(duì)光的折射只能產(chǎn)生一般效果，光的均勻分布性不好。為了增強(qiáng)光分散 的均勻性，需要使用多個(gè)透鏡，并且可W將多個(gè)透鏡在同一平面內(nèi)連接為一體構(gòu)成聯(lián)體透 鏡。通常的聯(lián)體透鏡相當(dāng)于多個(gè)透鏡的簡(jiǎn)單組合，雖然折射光分布的均勻程度有一定改善， 但仍然出現(xiàn)光分布不均勻、光點(diǎn)明顯、邊界過(guò)于清晰等問(wèn)題，不利于照明設(shè)備產(chǎn)生照度梯度 分布但又漸變均勻的漫射光效果。照度梯度分布但又漸變均勻的漫射光效果常用于高級(jí)照 明燈具的特種狀況照明，例如睡眠燈的催眠狀態(tài)照明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服W上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種可W制造出照度梯 度分布但又漸變均勻的漫射光效果，使使用者感覺(jué)燈光舒適而傭懶，可用于睡眠燈的催眠 狀態(tài)照明的形成環(huán)狀光暈的方法。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案；一種形成環(huán)狀光暈的方法，包括如 下步驟：
[0005] (a)光源發(fā)出平行光；
[0006] 化）平行光射入底部具有導(dǎo)光槽巧）的透鏡體（1)，透鏡體（1)為中部下凹結(jié)構(gòu)， 具有下凹低點(diǎn)（2);
[0007] (C)在平行光射入透鏡體（1)同時(shí)，對(duì)未進(jìn)入透鏡體（1)的平行光進(jìn)行遮擋；
[000引 （d)使用屏幕或類似裝置將經(jīng)過(guò)透鏡體（1)折射后的折射光線成像；
[0009] (e)在同一時(shí)間、同一幾何平面上，W同屯、圓周上均勻分布的方式，重復(fù)上述步驟 (a)至（d)，形成多個(gè)經(jīng)過(guò)透鏡體（1)折射而成的光斑，該多個(gè)光斑最終組成環(huán)狀光暈。
[0010] 所述的步驟（e)重復(fù)次數(shù)不少于12次。
[0011] 所述的步驟化）中透鏡體（1)的橫截面為圓形、楠圓形、多邊形或棱向外側(cè)凸出彎 曲的多邊形。
[0012] 所述的步驟（e)中的同屯、圓周為一個(gè)W上；當(dāng)所述的步驟（e)中的同屯、圓周為兩 個(gè)W上時(shí)，每個(gè)同屯、圓周上重復(fù)步驟（e)不少于12次。
[0013] 所述的步驟（e)中的同屯、圓周為一個(gè)W上；當(dāng)所述的步驟（e)中的同屯、圓周為兩 個(gè)W上時(shí)，每個(gè)同屯、圓周上重復(fù)步驟（e) 24次。
[0014] 所述的步驟化）中的導(dǎo)光槽具有梯形橫截面。
[0015] 所述的步驟（C)中采用遮光板（3)對(duì)平行光進(jìn)行遮擋。
[0016] 所述的遮光板（3)采用圓盤(pán)狀遮光板。
[0017] 所述的遮光板朝向透鏡體的底面一側(cè)帶有光反射層。
[001引所述的步驟化）中的下凹低點(diǎn)到透鏡底面的距離，與透鏡體最高點(diǎn)到透鏡底面的 距離之比為1:2至1:5。
[0019] 本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理；采用具有下凹低點(diǎn)的透鏡體，可W使點(diǎn)光源產(chǎn)生的光線折射 后，產(chǎn)生邊緣模糊的光斑。該光斑實(shí)際上是一個(gè)小光環(huán)，具有內(nèi)徑和外徑。每個(gè)透鏡體都將 產(chǎn)生相應(yīng)的光斑。將多個(gè)透鏡體聯(lián)接成為聯(lián)體透鏡，則可W產(chǎn)生由光斑組成的幾何形狀，例 如一個(gè)或多個(gè)光環(huán)。在透鏡體足夠多的情況下，組合產(chǎn)生的光環(huán)將呈現(xiàn)出照度梯度分布但 又漸變均勻的漫射光效果。
[0020] 導(dǎo)光槽的作用在于增加光線的反射次數(shù)，從而進(jìn)一步制造出柔和的漫射光效果， 梯形的導(dǎo)光槽比其他形狀導(dǎo)光槽具有更好的增加反射次數(shù)的效果。遮光板的作用在于遮擋 未經(jīng)透鏡體折射過(guò)的光線，從而防止折射光線照度梯度漸變的效果受到影響。
[0021] 單個(gè)透鏡體的幾何形狀設(shè)計(jì)方法如下：根據(jù)能量守恒定律，可得點(diǎn)光源和目標(biāo)面 上的照度關(guān)系的表達(dá)式；dR/dcita=IO*cos(cita)*sin(cita)/R/E。
[0022] 其中R的臨界值就是單個(gè)小光環(huán)內(nèi)徑和外徑的大小。將R等分為N個(gè)值，則根據(jù) R的值即可得N個(gè)對(duì)應(yīng)入射光線與光軸的夾角cita，再利用snell定律，可W算出相應(yīng)點(diǎn)的 法線向量W及該點(diǎn)的切線。如第一條入射光線的法向量是[0，1]，那么第二個(gè)點(diǎn)即為第二條 入射光線與第一點(diǎn)的切線的交點(diǎn)，同時(shí)又可W求得第二點(diǎn)的法向量和它所處位置的切線， 之后只需要不斷迭代擬合可得自由曲面的母線，旋轉(zhuǎn)可得單個(gè)透鏡體1的幾何形狀的3D模 型。
[0023] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0024] 1、本發(fā)明可W制造出照度梯度分布但又漸變均勻的漫射光效果，使使用者感覺(jué)燈 光舒適而傭懶，可用于睡眠燈的催眠狀態(tài)照明等特種照明環(huán)境。
[0025] 2、本發(fā)明中的下凹低點(diǎn)到透鏡底面的距離，與透鏡體最高點(diǎn)到透鏡底面的距離之 比為1:2至1:5,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，使用效果好，有助于睡眠。
[0026] 3、本發(fā)明中的透鏡體底部設(shè)置有導(dǎo)光槽，導(dǎo)光槽為縱橫交錯(cuò)的槽狀溝，增加反光 次數(shù)，提高利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為一種形成環(huán)狀光暈的方法的流程框圖；
[002引圖2為本發(fā)明中單個(gè)透鏡體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明中單個(gè)透鏡體形成光斑的效果及沿X軸光分布圖；
[0030] 圖4為本發(fā)明中步驟（e)重復(fù)12次時(shí)形成光斑重疊效果及沿X軸光分布圖；
[0031] 圖5為本發(fā)明中步驟（e)中的同屯、圓周為2個(gè)時(shí)，形成光斑重疊效果及沿X軸光 分布圖。
[0032] 圖中標(biāo)號(hào)與名稱如下：
[0033]

【具體實(shí)施方式】
[0034] 為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō) 明。
[003引實(shí)施例1 ;
[0036] 如圖1~5所示，一種形成環(huán)狀光暈的方法，包括如下步驟：
[0037] (a)光源發(fā)出平行光；
[003引化）平行光射入底部具有導(dǎo)光槽5的透鏡體1，透鏡體1為中部下凹結(jié)構(gòu)，具有下 凹低點(diǎn)2 ;
[0039] (C)在平行光射入透鏡體1同時(shí)，對(duì)未進(jìn)入透鏡體1的平行光進(jìn)行遮擋；
[0040] (d)使用屏幕或類似裝置將經(jīng)過(guò)透鏡體1折射后的折射光線成像；
[0041] (e)在同一時(shí)間、同一幾何平面上，W同屯、圓周上均勻分布的方式，重復(fù)上述步驟 (a)至（d)，形成多個(gè)經(jīng)過(guò)透鏡體1折射而成的光斑，該多個(gè)光斑最終組成環(huán)狀光暈。
[0042] 本實(shí)施例的形成環(huán)狀光暈的方法，所述的步驟（e)重復(fù)次數(shù)為12次。所述的步驟 化）中透鏡體1的橫截面為圓形。所述的步驟（e)中的同屯、圓周為一個(gè)。所述的步驟化） 中的導(dǎo)光槽5具有梯形橫截面。所述的步驟（C)中采用遮光板3對(duì)平行光進(jìn)行遮擋。遮光 板3為圓盤(pán)狀遮光板，并在遮光板3朝向透鏡體1的底面4 一側(cè)帶有光反射層。
[0043] 本實(shí)施例中的步驟化）中的下凹低點(diǎn)2到透鏡底面4的距離，與透鏡體1最高點(diǎn) 到透鏡底面4的距離之比為1:2。
[0044] 在本實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程中，光源發(fā)出的平行光通過(guò)導(dǎo)光槽5而進(jìn)入，如圖2所示的 透鏡體1，在單個(gè)透鏡體1的折射下成為如圖3所示的光斑。從圖3可W看出，單個(gè)光斑分 布為兩束光線疊加而成，兩束光線相互補(bǔ)充而避免了中屯、部分明暗不均，光斑外側(cè)具有均 勻分布的弱光線，產(chǎn)生均勻漸變的漫射光效果。當(dāng)步驟（e)重復(fù)12次時(shí)，實(shí)質(zhì)上是安裝有 12枚單個(gè)透鏡體1，形成的光斑疊加如圖4所示，為一個(gè)照度梯度分布但又漸變均勻的具有 漫射光效果的光環(huán)。該光環(huán)具有照度梯度分布但又漸變均勻的漫射光效果，使使用者感覺(jué) 燈光舒適而傭懶。
[0045] 實(shí)施例2 ;
[0046] 本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于：本實(shí)施例中所述的步驟化）中透鏡體1的橫 截面為圓形。所述的步驟（e)中的同屯、圓周為2個(gè)；每個(gè)同屯、圓周上重復(fù)步驟（e) 12次。 本實(shí)施例中的步驟化）中的下凹低點(diǎn)2到透鏡底面4的距離，與透鏡體1最高點(diǎn)到透鏡底 面4的距離之比為1:5。
[0047] 在本實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程中，光源發(fā)出的平行光通過(guò)導(dǎo)光槽5而進(jìn)入，如圖2所示的 透鏡體1，在單個(gè)透鏡體1的折射下成為如圖3所示的光斑。從圖3可W看出，單個(gè)光斑分 布為兩束光線疊加而成，兩束光線相互補(bǔ)充而避免了中屯、部分明暗不均，光斑外側(cè)具有均 勻分布的弱光線，產(chǎn)生均勻漸變的漫射光效果。本實(shí)施例具有2個(gè)圓周，每個(gè)同屯、圓周上 均重復(fù)步驟（e) 12次。當(dāng)步驟（e)重復(fù)12次時(shí)，實(shí)質(zhì)上是安裝有12枚單個(gè)透鏡體1，形成 的光斑疊加如圖5所示，為2個(gè)同屯、的、照度梯度分布但又漸變均勻的具有漫射光效果的光 環(huán)。
[0048] 上述【具體實(shí)施方式】為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，其他的任 何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于，包括如下步驟： (a) 光源發(fā)出平行光； (b) 平行光射入底部具有導(dǎo)光槽（5)的透鏡體（1)，透鏡體（1)為中部下凹結(jié)構(gòu)，具有 下凹低點(diǎn)（2); (c) 在平行光射入透鏡體（1)同時(shí)，對(duì)未進(jìn)入透鏡體（1)的平行光進(jìn)行遮擋； (d) 使用屏幕或類似裝置將經(jīng)過(guò)透鏡體（1)折射后的折射光線成像； (e) 在同一時(shí)間、同一幾何平面上，以同心圓周上均勻分布的方式，重復(fù)上述步驟（a) 至（d)，形成多個(gè)經(jīng)過(guò)透鏡體（1)折射而成的光斑，該多個(gè)光斑最終組成環(huán)狀光暈。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟（e)重復(fù)次 數(shù)不少于12次。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟（b)中透鏡 體（1)的橫截面為圓形、橢圓形、多邊形或棱向外側(cè)凸出彎曲的多邊形。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟 (e)中的同心圓周為一個(gè)以上；當(dāng)所述的步驟（e)中的同心圓周為兩個(gè)以上時(shí)，每個(gè)同心圓 周上重復(fù)步驟（e)不少于12次。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟（e)中的同 心圓周為一個(gè)以上；當(dāng)所述的步驟（e)中的同心圓周為兩個(gè)以上時(shí)，每個(gè)同心圓周上重復(fù) 步驟（e) 24次。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟 (b) 中的導(dǎo)光槽具有梯形橫截面。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟 (c) 中采用遮光板（3)對(duì)平行光進(jìn)行遮擋。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的遮光板（3)采用 圓盤(pán)狀遮光板。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的遮光板（3)朝向 透鏡體（1)的底面（4) 一側(cè)帶有光反射層。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成環(huán)狀光暈的方法，其特征在于：所述的步驟（b)中的下 凹低點(diǎn)到透鏡底面的距離，與透鏡體最高點(diǎn)到透鏡底面的距離之比為1:2至1:5。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種形成環(huán)狀光暈的方法，包括如下步驟：(a)光源發(fā)出平行光；(b)平行光射入底部具有導(dǎo)光槽(5)的透鏡體(1)，透鏡體(1)為中部下凹結(jié)構(gòu)，具有下凹低點(diǎn)(2)；(c)在平行光射入透鏡體(1)同時(shí)，對(duì)未進(jìn)入透鏡體(1)的平行光進(jìn)行遮擋；(d)使用屏幕或類似裝置將經(jīng)過(guò)透鏡體(1)折射后的折射光線成像；(e)在同一時(shí)間、同一幾何平面上，以同心圓周上均勻分布的方式，重復(fù)上述步驟(a)至(d)，形成多個(gè)經(jīng)過(guò)透鏡體(1)折射而成的光斑，該多個(gè)光斑最終組成環(huán)狀光暈。本發(fā)明可以制造出照度梯度分布但又漸變均勻的漫射光效果，使使用者感覺(jué)燈光舒適而慵懶，可用于睡眠燈的催眠狀態(tài)照明等特點(diǎn)。
【IPC分類】F21V13/00, F21V1/00, F21V5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN104930464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510321192
【發(fā)明人】梁培, 王璟, 陳超, 杜罡
【申請(qǐng)人】橫店集團(tuán)得邦照明股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日