一种新型高速抓拍补光用光学照明系统的制作方法

1.本实用新型涉及交通监控技术领域，尤其涉及一种新型高速抓拍补光用光学照明系统。


背景技术：

2.智能交通行业以及智慧城市安防监控安装有大量补光的led补光灯，led频闪灯，但是普遍存在光污染问题，影响道路行车安全，尤其是高速道路的监控补光照明中，光污染问题尤其突出，多个地方反映高速行驶过程中眩光严重，有安全隐患，也有报道因为该眩光问题引起交通事故。之所以高速上该类led监控频闪灯光污染严重，是因为led监控频闪灯的出光角度太大，而且高速车速较快(100-120km/h)，导致驾驶员很长一段距离里面都会受该补光设备的照射，影响行驶的视觉，存在安全隐患。
3.现有的高速抓拍补光用光学照明系统，如图1、图2所示，包括反光杯1和若干led光源2，所述反光杯1包括杯体11，呈抛物面状或椭球面状，所述杯体11两端分别同心开设有光源口14和出光口12，所述led光源2安装于光源口14处。通过led光源2发光，从光源口14向出光口12发光，即沿着图中z轴正方向向前发光，光线通过杯体11内表面反射从而控制整体出射角度，进而投射到被照面。这种光学照明系统可以用于高速抓拍补光，但具有以下缺陷：
4.1、出光角度太大，出光角度一般为15-60度；
5.2、led光源2发出的光只有部分经过反光杯1发生反射，另一部分不经过反光杯1直接投射到被照面，光学效率低；
6.3、配光截光性不好，杂散光多，光污染大、眩光严重。


技术实现要素：

7.鉴于目前存在的上述不足，本实用新型提供一种新型高速抓拍补光用光学照明系统，出光角度小，垂直方向3-6度、水平方向10-15度，能很好的满足高速监控抓拍补光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患，led光源发出的光大部分都能经过反光杯发生反射，光学效率高。
8.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
9.一种新型高速抓拍补光用光学照明系统，包括反光杯和若干led光源，所述反光杯包括杯体，呈旋转抛物面状或旋转椭圆面状，所述杯体一端封闭、另一端设有出光口，所述杯体内设有焦点，所述杯体上连有若干固定件，所述焦点处设有安装座，所述固定件与安装座固定，所述led光源安装在安装座上，所述led光源向杯体内部发射光线，通过杯体内表面反射后，从出光口发出，进而投射到被照面。
10.依照本实用新型的一个方面，所述杯体内表面镀铝膜。
11.依照本实用新型的一个方面，所述杯体采用塑料材料，注塑成型。
12.依照本实用新型的一个方面，所述杯体采用金属材料，旋压成型。
13.依照本实用新型的一个方面，所述杯体内形成反光腔，反光腔呈旋转抛物面状或
旋转椭圆面状，反光腔与出光口连通，所述led光源设于反光腔内焦点处。
14.依照本实用新型的一个方面，所述出光口呈圆形。
15.依照本实用新型的一个方面，所述led光源呈矩阵排列分布。
16.本实用新型实施的优点：通过led光源向杯体内部发射光线，通过杯体内表面反射后，从出光口发出，进而投射到被照面。如此，几乎所有的led光源发出的光都能经过反光杯发生反射，光学效率高，光源的利用效率高；并且，由于led光源放在反光杯的焦点位置，经过反光杯的反射后，几乎准直射出，可以得到小角度的配光曲线，出光角度小，垂直方向3-6度、水平方向10-15度，能很好的满足高速监控抓拍补光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有的高速抓拍补光用光学照明系统的主视示意图；
19.图2为现有的高速抓拍补光用光学照明系统的结构示意图；
20.图3为本实用新型所述的一种新型高速抓拍补光用光学照明系统的主视示意图；
21.图4为本实用新型所述的一种新型高速抓拍补光用光学照明系统的结构示意图；
22.图5为本实用新型所述的一种新型高速抓拍补光用光学照明系统的配光曲线图；
23.图6为本实用新型所述的一种新型高速抓拍补光用光学照明系统的20米远的光斑照度分布图。
24.图中序号所对应的名称如下：
25.1、反光杯；11、杯体；12、出光口；13、反光腔；14、光源口；2、led光源。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图3、图4、图5、图6所示，一种新型高速抓拍补光用光学照明系统，包括反光杯1和若干led光源2，所述反光杯1包括杯体11，呈旋转抛物面状或旋转椭圆面状，或者说呈凹面镜状，所述杯体11一端封闭、另一端设有出光口12，出光口12呈圆形或矩形或梯形，所述杯体11内设有焦点，焦点即为旋转抛物面或旋转椭圆面的几何焦点，所述杯体11上连有若干固定件(图中未示出)，所述焦点处设有安装座(图中未示出)，所述固定件与安装座固定，所述led光源2安装在安装座上，即led光源2安装于杯体11内部焦点位置处，所述led光源2向杯体11内部发射光线，即led光源2沿着图3或图4中z轴负方向发光，通过杯体11内表面反射后，从出光口12发出，即被反射的光线沿着图3或图4中z轴正方向射出，进而投射到被照面。本系统出光角度小，垂直方向3-6度、水平方向10-15度，能很好的满足高速监控抓拍补
光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患，led光源2发出的光大部分都能经过反光杯1发生反射，光学效率高。
28.在实际应用中，固定件和安装座都不限定具体结构形状，可依据实际情况进行设计。固定件可呈圆杆状，数量若干，用于固定支撑安装座；固定件一端与杯体11焊接或由紧固件固定、另一端与安装座焊接或由紧固件固定；固定件可沿着杯体11周向间隔均匀分布，或者也可仅仅设一根固定件固定在杯体11周向上的某个位置；固定件的具体结构大小，依据安装座的大小重量、led光源2的数量大小和重量、杯体11内部空间的大小等因素而定。安装座可呈长方体盒子状或者矩形板状，用于固定安装led光源2；led光源2可放置在安装座内，此时安装座可采用透明材质如玻璃制作，目的是不妨碍led光源2发光，或者安装座上开设便于led光源2发光的孔洞；led光源2也可卡接或采用紧固件固定在安装座上；安装座的具体结构大小，依据led光源2的大小尺寸和数量及排列方式等因素而定。
29.在实际应用中，杯体11内表面镀铝膜，便于反射光线。
30.在实际应用中，杯体11可采用塑料材料，如abs、pmma、pc等材料，注塑成型。杯体11也可采用金属材料，如铝材料，旋压成型。
31.在实际应用中，杯体11内形成反光腔13，反光腔13呈旋转抛物面状或旋转椭圆面状，反光腔13与出光口12连通，所述焦点设于反光腔13内。所述led光源2通过安装座，安装于反光腔13内的焦点位置处，如此能使led光源2发出的光线经过反光杯1的反射后，几乎准直从出光口12射出，可以使得出光的角度更小；即采用背发光的发光模式，光源成像行的发光模式，能够得到更小的出光角度。
32.在实际应用中，led光源2呈矩阵排列分布。如图4所示，可呈2*8排列，或者3*8排列，或者4*4排列，4*6排列等等；即可设16颗led光源2，一排沿着图4中x方向分布8颗光源，沿着图4中y方向共分布有2排；或者可设24颗led光源2，一排沿着图4中x方向分布8颗光源，沿着图4中y方向共分布有3排；等等。通过调整led光源2的数量和排布，可以调整整个系统中光线从出光口12发出的出射角度，即水平角度和垂直角度，能够得到垂直方向3-6度的出射角度(y方向或行车方向)，水平方向10-15度(x方向或路宽方向)，很好的满足高速监控抓拍补光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患。
33.在实际应用中，led光源2发出的光投射到被照面后会形成光斑，所述光斑几乎为led光源2排布的成像，照度均匀。
34.在实际应用中，如图5所示，为本系统的配光曲线图，为本系统的led光源2采用2*8排列，即16颗led光源2，一排8颗光源，共2排光源，经过反光杯1得到的出射配光曲线图；图中能明显得出此时本系统反射的光线的出射角度非常小，垂直方向角度非常小，只有5度，水平方向约12度，满足高速抓拍应用。并且图中更能表明本系统的配光曲线陡峭，截光性好。
35.在实际应用中，如图6所示，为本系统的20米远的光斑照度分布图，为本系统的led光源2采用2*8排列，经过反光杯1投射到被照面20米远的光斑照度分布图；图中能明显得出此时本系统投射到被照面形成的光斑形状为长方形，恰好是16颗光源2*8排布形成的像，该光斑垂直宽度不到1米，侧面也印证了上述所说的垂直角度小；该光斑水平宽度约7米，覆盖1-2个车道宽度，满足监控抓拍补光需求。
36.本实用新型实施的优点：通过led光源2向杯体11内部发射光线，即led光源2沿着
图3或图4中z轴负方向发光，通过杯体11内表面反射后，从出光口12发出，即被反射的光线沿着图3或图4中z轴正方向射出，进而投射到被照面。如此，几乎所有的led光源2发出的光都能经过反光杯1发生反射，光学效率高，光源的利用效率高；并且，由于led光源2放在反光杯1的焦点位置，经过反光杯1的反射后，几乎准直射出，可以得到小角度的配光曲线，出光角度小，垂直方向3-6度、水平方向10-15度，能很好的满足高速监控抓拍补光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患；通过调整led光源2的数量和排布，可以得到不同的光线出射角度和光斑分布。
37.总而言之，本系统采用背发光的发光模式，光源成像行的发光模式，能得到更小的出光角度，垂直方向3-6度、水平方向10-15度，能很好的满足高速监控抓拍补光应用，大大减少光污染，减小眩光，消除安全隐患，led光源2发出的光大部分都能经过反光杯1发生反射，光学效率高，即光源的利用效率高。
38.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。