一种凸透镜型护栏照明灯具的制作方法

本发明涉及一种照明灯具，具体涉及一种顺光护栏反光照明灯具。

背景技术：

随着国家公路建设的迅速发展，城市高架、立交、跨江跨海大桥、高速公路的出入口转弯匝道等复杂交通路段越来越多，对于这些特殊路段，采用普通的高杆或路灯照明,不仅破坏原有建筑的景观和谐，同时在均匀性、诱导性、光污染等方面存在严重的缺陷,不利于行车的安全性和舒适性,也影响了周围居民的生活。led护栏灯恰好为上述桥梁、城市立交、高速公路提供了完美的解决方案。

近年来，led护栏灯的发展已经逐渐倾向成熟，不仅能够实现较好的道路照明均匀性，还能极大降低道路照明的功率密度，实现较低的能耗。但常规护栏灯照明在车辆行进过程中始终存在一定的眩光。

比如国家知识产权局于2019年9月3日公开了公开号为cn209339045u的专利文献，一种带有夜视照明功能的高速公路护栏板，包括主立柱(1)、横向护栏(2)、垂直护栏(3)、支撑杆(4)和导向灯带(11)，其特征在于：所述垂直护栏(3)固定连接在两根横向护栏(2)之间，所述垂直护栏(3)共有若干组，所述横向护栏(2)内部为中空结构，在所述横向护栏(2)中间设有线槽(12)，所述线槽(12)中固定连接导线，所述导线上端电性连接在照明灯(10)的下端，所述照明灯(10)固定连接在上面一根横向护栏(2)的上端面，在所述照明灯(10)外侧还设有灯罩(13)，所述横向护栏(2)的两端插接在两根主立柱(1)中，并从主立柱(1)外侧通过固定螺栓将横向护栏(2)固定住，在所述主立柱(1)中间下端固定连接一组蓄电池(9)，所述蓄电池(9)上端电性连接导线，导线电性连接照明灯(10)、路灯(7)、发电风球(5)、太阳能电池板(6)、控制板(8)和导向灯带(11)，所述主立柱(1)中间横向护栏(2)插接处设有塑料填充块(20)，在所述主立柱(1)上端固定连接一根支撑杆(4)，所述支撑杆(4)上端固定连接一个发电风球(5)或太阳能电池板(6)，连接发电风球(5)的支撑杆(4)和两节太阳能电池板(6)的支撑杆(4)交错设置，在连接太阳能电池板(6)的支撑杆(4)上端固定连接一组路灯(7)，在该支撑杆(4)的下端固定连接有控制板(8)，在所述垂直护栏(3)的正面固定连接有导向灯带(11)。上述专利文献的高速公路护栏板，尽管具有照明功能，但在实际应用中，就存在严重的眩光，影响驾驶员的安全驾驶。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种凸透镜型护栏照明灯具，该灯具的眩光阈值增量低于1％。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种凸透镜型护栏照明灯具，包括照明灯和凸透镜罩，所述凸透镜罩的本体包括一个平面和一个聚光曲面，所述平面上开有三角形槽，所述三角形槽包括水平侧壁，与该水平侧壁对应的三角形槽的一角位于水平侧壁的下方，形成倒三角形结构，凸透镜罩的聚光曲面对着路面安装，所述照明灯安装在三角形槽中心，所述三角形槽中心相对聚光曲面中心水平偏移1mm-3mm并且水平偏移的方向为顺车道车辆行驶的方向，灯光经凸透镜罩射出后，射向顺车道的顺光与顺车道车辆行驶方向的夹角为20°～40°，射向顺车道的逆光与顺车道逆向方向的夹角大于为45°且逆光的光通量小于总光通量的30％。

进一步地，所述凸透镜罩的上方设有截光反射板。

进一步地，所述凸透镜罩的正面方向，三角形槽中心到水平侧壁两端的夹角为γ1，γ1角度控制在80°～120°，三角形槽中心到三角形左腰两端的夹角为α1，三角形槽中心到三角形右腰两端的夹角为β1，α1和β1角度相等，控制在120°～140°，三角形槽中心到α1夹角范围内的透镜最厚位置的连线在水平方向上的夹角为30°～45°，在α1角度范围内的最大厚度与透镜水平方向宽度的比例控制在0.2～0.3，三角形槽中心到β1夹角范围内的透镜最厚位置的连线在水平方向上的夹角为30°～45°，在β1角度范围内的最大厚度与透镜水平方向宽度的比例控制在0.35～0.5。

进一步地，所述凸透镜罩的侧面方向，透镜最厚的地方与凸透镜罩总厚度的比例控制在0.6～0.8，透镜最薄的地方控制在1～2mm，凸透镜罩总厚度是指透镜厚度与三角形槽槽深的总和；包括斜向下照射范围夹角α2，斜向上照射主体聚光范围夹角β2，顶部截光反射范围夹角γ2；对照明灯0°～50°范围内的光线进行渐变过渡处理，透镜从薄到厚并衔接到β2角度范围区域，β2角度范围区域内为透镜主体聚光部分，对照明灯50°～140°范围内的光线进行汇聚，形成较强的峰值照向道路远处，γ2角度范围区域，照明灯140°～160°范围内的光线照射到截光反射板上并反射回路面进行照明。

进一步地，所述照明灯为led灯。

进一步地，所述聚光曲面上离所述平面的最大距离位置点向上偏移，且最大距离位置点低于所述平面的上边缘，所述三角形槽的槽底面为曲面，槽底的最深处位于三角形槽中心的斜下方。

进一步地，还包括固定板，所述凸透镜罩设在固定板上，所述固定板的板面上开有与三角形槽相对应的三角孔，截光反射板设在固定板上。

进一步地，所述的固定板、凸透镜罩和截光反射板采用玻璃材料一体成型。

进一步地，所述截光反射板的板面为曲面，曲面斜率从小到大，将回收光线打散到路面进行照明。

进一步地，所述曲面的曲线满足以下公式：y＝0.0039x3-0.044x2+0.3464x-0.4126，其中，0<x<2.7。

本发明的有益效果：

灯具强光部分顺着车辆行进方向进行出光，保证在行车方向具有较高的照明舒适度，眩光阈值增量低于1％。透镜顶部进行了收光设计，将透镜出光效率提升5％以上并实现优异的截光性能；

本专利顺光配光照明路面光斑均匀，无明显亮暗区，眩光阈值增量低于1％，照度均匀性高于0.4，实现顺光护栏灯较高的道路均匀性照明。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：

图1为本发明的立体图；

图2为图1所示背面的结构示意图；

图3为图1所示凸透镜罩的结构示意图；

图4为图3所示的侧视图；

图5为图1所示的主视结构示意图；

图6为图5所示的的侧视图；

图7为图5所述照明状态的光线分布图；

图8为图6所述照明状态的光线分布图。

图中：1、照明灯；2、凸透镜罩；3、截光反射板；4、固定板；5、三角孔；6、平面；7、聚光曲面；8、三角形槽；9、水平侧壁；10、角；11、三角形槽中心；12、上边缘；13、槽底面；14、最大距离位置点。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1、2所示，一种凸透镜型护栏照明灯具，包括照明灯1和凸透镜罩2，所述照明灯1为led灯。凸透镜罩2的上方设有截光反射板3。截光反射板3的板面为曲面，曲面斜率从小到大，将回收光线打散到路面进行照明。所述曲面的曲线满足以下公式：y＝0.0039x³-0.044x²+0.3464x-0.4126，其中，0<x<2.7。

还包括固定板4，所述凸透镜罩2设在固定板4上，所述固定板4的板面上开有与三角形槽相对应的三角孔5，截光反射板3设在固定板4上。

当然也可以这样设计，固定板4、凸透镜罩2和截光反射板3一体成型，采用的都是玻璃材料。

如图3、4所示，所述凸透镜罩2的本体包括一个平面6和一个聚光曲面7，所述平面6上开有三角形槽8，所述三角形槽8包括水平侧壁9，与该水平侧壁9对应的三角形槽的一角10位于水平侧壁9的下方，形成倒三角形结构，凸透镜罩的聚光曲面7对着路面安装，所述照明灯1安装在三角形槽中心11，所述三角形槽中心11相对聚光曲面中心水平偏移1mm-3mm并且水平偏移的方向为顺车道车辆行驶的方向，灯光经凸透镜罩射出后，射向顺车道的顺光与顺车道车辆行驶方向的夹角为20°～40°，射向顺车道的逆光与顺车道逆向方向的夹角大于为45°且逆光的光通量小于总光通量的30％。所述平面6的外轮廓是一个含两个圆弧平滑过度角的半圆。所述聚光曲面7上离所述平面的最大距离位置点14向上偏移，且最大距离位置点14低于所述平面的上边缘12，所述三角形槽8的槽底面13为曲面，槽底的最深处位于三角形槽中心的斜下方。

如图5、6、7、8所示，凸透镜罩的具体参数是这样的：在凸透镜罩的正面方向，三角形槽中心到水平侧壁两端的夹角为γ1，γ1角度控制在80°～120°，三角形槽中心到三角形左腰两端的夹角为α1，三角形槽中心到三角形右腰两端的夹角为β1，α1和β1角度相等，控制在120°～140°，三角形槽中心到α1夹角范围内的透镜最厚位置的连线在水平方向上的夹角为30°～45°，在α1角度范围内的最大厚度与透镜水平方向宽度的比例控制在0.2～0.3，三角形槽中心到β1夹角范围内的透镜最厚位置的连线在水平方向上的夹角为30°～45°，在β1角度范围内的最大厚度与透镜水平方向宽度的比例控制在0.35～0.5。

在凸透镜罩的侧面方向，透镜最厚的地方与凸透镜罩总厚度的比例控制在0.6～0.8，透镜最薄的地方控制在1～2mm，凸透镜罩总厚度是指透镜厚度与三角形槽槽深的总和；包括斜向下照射范围夹角α2，斜向上照射主体聚光范围夹角β2，顶部截光反射范围夹角γ2；对照明灯0°～50°范围内的光线进行渐变过渡处理，透镜从薄到厚并衔接到β2角度范围区域，β2角度范围区域内为透镜主体聚光部分，对照明灯50°～140°范围内的光线进行汇聚，形成较强的峰值照向道路远处，γ2角度范围区域，照明灯140°～160°范围内的光线照射到截光反射板上并反射回路面进行照明。

工作原理：本专利中，透镜水平方向入光面中心与出光面中心偏斜设计及偏斜比例设计，将光线偏向道路行车方向；透镜在正面方向和侧面方向的入光面采用分段设计，对光线射出方向进行了有效控制，实现了均匀的光斑过渡；透镜顶部的收光设计，实现较高的透过率和优异的截光性。本专利提出的一种顺光护栏灯照明技术，多个灯具安装道路两侧护栏上的1m～1.5m的高度内，灯具之间的间隔为2m。光线大部分顺着车辆新进方向，眩光阈值增量低于1％，保证低空护栏灯照明的舒适度，为驾驶员提供更为舒适、安全的驾驶环境。

本专利通过实验：本专利顺光护栏灯透镜设计能够实现强光大部分朝向车道行进方向照明，强光偏向顺光方向15°～30°，保证在行车方向具有较高的舒适度照明。

通过实验可知，顺光配光照明路面光斑均匀，无明显亮暗区，眩光阈值增量低于1％，照度均匀性高于0.4，实现顺光护栏灯较高的道路均匀性照明。保证在行车方向具有较高的照明舒适度，眩光阈值增量低于1％。透镜顶部进行了收光设计，将透镜出光效率提升5％以上并实现优异的截光性能。

上面所述的实施仅仅是对本发明实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的等效结构和直接或间接运用在相关的技术领域，均应落入本发明的保护范围。