专利名称：大照度防眩目保视力照明灯具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯具，特别是一种既能防止强光刺眼而眩目，保护视力，又能以较小的功率消耗而得到较大照度的节能照明灯具。
现有种类繁多的照明灯具，根据使用场合和发展趋势，可归为二大类，一类是以节约能源为目标，提高发光强度或照度而发展的各种高发光效率的灯管、灯泡和最新式的各种射灯等；另一类是以防强光眩目刺眼，保护视力为目的，使光线柔和而发展磨砂式灯泡、反射座灯泡，包括许多豪华装饰灯等，尽量应用漫反射或散射光，以减弱光强度或使照度减少，以间接浪费能源为代价。上述二种发展趋势似乎是相互矛盾的方向。再是远射程照明灯，如手电筒、探照灯、汽车前大灯等充分利用高反射率的反射罩使照度大增，但其光源刺眼眩目相当严重，即使小功率的手电筒其光芒直射人眼，也会使人视野朦胧一片黑暗，因此带抛物面反射镜的远程照明灯的优点至今难以用于近程照明。近年来为保护青少年视力许多防眩目防刺眼的灯具顺势而生，就其技术措施而言仍是以牺牲亮度为代价。因此在灯具发展中，既重视节能提高照度又重视防眩目刺眼，保护视力，特别是保护青少年视力的灯具革新已成为当今社会的需要。
本实用新型的目的是针对目前灯具发展存在的上述缺陷，设计一种既能保持大照度，节约能源，又能防止灯光眩目刺眼，保护视力的普通照明灯具。
本实用新型是以下述技术方案实现上述目的的，这种大照度防眩目保护视力灯具由电源、抛物面反射罩、光源和前罩所组成，其特征是由一块以上菲涅耳透镜和罩框组成前罩；光源位于抛物面反射罩的焦点及菲涅耳透镜前焦距的 1/2 至1个焦距处。
图1为本实用新型剖视图。其中1为抛物面反射罩，2为螺纹调节框罩，3为菲涅耳透镜，4为调节螺纹，5为光源，6为电源线。
图2为光源位于抛物面反射罩的焦点及菲涅耳透镜前焦距的 1/2 处时，菲涅耳透镜(方形波带片)上某一矩孔衍射光示意图。
现结合
图1描述本实用新型的部件及其位置关系。抛物面反射罩(1)的焦距由其具体灯具所决定，摩托车和汽车前大灯的反射罩焦距为20mm左右，台灯和机床灯反射罩的焦距为50mm左右，选用前焦距为100～150mm的菲涅耳透镜。普通台灯反射罩不完全为抛物面，也不镀涂反射面，反射光不强烈，对人眼刺激也不严重，当镀涂反射面时，如手电筒、汽车前大灯及各种射灯的反射光使人视野朦胧大片黑暗，眩目刺眼严重。此时在其灯光前安置与光轴垂直的菲涅耳透镜(3)，上述现象和感觉立即消失。此时灯光强度与菲涅耳透镜和光源的距离有关，其照度与距离呈周期性变化。当间距从0增大至1个焦距时，照度从极小值变至极大值。间距为菲涅耳透镜的 1/2 焦距时，其照度与无菲涅耳透镜时同值，在1个焦距时照度比无菲涅耳透镜时增大1倍以上。菲涅耳透镜与光源之间距可在 1/2 至2个菲涅耳透镜焦距之间取值，在前罩与反射罩接合处设调节螺纹(4)和调节螺纹框罩(2)，根据使用要求以调节光源与菲涅耳透镜之间距离。抛物面反射罩为变张角反射面，以增加反射罩长度和螺纹的间距，抛物反射面镀涂反光材料如镀铝，可显示菲涅耳透镜的突出效果。
现结合图2描述光源S在菲涅耳透镜M的 1/2 焦距时的衍射光路及其强度。A表示S经抛物面反射罩反射后的平行光，B表示从S直射至M上任一矩孔的散射光，QiB表示散射光B的入射角，QKB表示B′的衍射角。假定A、B为自S发射后在同一时刻到达M，平行光A通过M后有衍射角为QKA的A′，散射光B通过M后有QKB衍射角的B′。平行光为等位相光，其衍射角QKA不随M与S之间距而变化，而QiB则随着M与S之间距变化，当QiB变大时，QKB变小，QKB为P点光强度的调制因子的关键参数，当M由 1/2 f移至f时，QKB逐渐变大，调制因子 (sinα)/(α) 也增大，P点的光强度逐渐变大。等位相强光刺激是照明灯产生眩目刺眼的主要因素，等位相光线A通过M作用，被调制因子的关键参数QKB所调制，当QKB增大，A′被调制俞多，防眩目效果俞好。取M的 1/2 f，可达到原来光强度不变，又能起防眩目的效果。具体灯具设计应综合考虑，若以提高照度为主，M置f附近，如台灯、机床灯等；若要求提高防眩目防刺眼为主，M置 1/2 f附近，如矿灯、摩托车和汽车前大灯、舞台灯光等。
本实用新型制作的台灯、调节框罩螺纹，使菲涅耳透镜的焦点落在光源附近，在光轴上任意位置得到一个比前罩稍大的光斑，在此光班中心测得的照度比未加菲涅耳透镜高出2～3倍的照度，此时15W的灯泡在60cm处的照度，相当于未加菲涅耳透镜时35W的灯泡照度，且光线柔和，无眩目刺眼感觉，由此可见本实用新型达到设计目的。
权利要求1.一种大照度防眩目保视力照明灯具，它由电源、抛物面反射罩、光源和前罩所组成，其特征是a、前罩由一块以上菲涅耳透镜(3)和框罩(2)组成；b、光源(5)位于抛物面反射罩(1)的焦点及菲涅耳透镜(3)前焦距的 1/2 至1个焦距处。
2.如权利要求1所述的大照度防眩目保视力照明灯具，其特征是菲涅耳透镜(3)的焦距为抛物面反射罩(1)焦距的1至5倍。
3.如权利要求1或2所述的大照度防眩目保视力照明灯具，其特征是抛物面反射罩(1)为镀铝反射面的变张角反射面。
4.如权利要求1或2所述的大照度防眩目保视力照明灯具，其特征是前罩带有能调节灯具照度的螺纹(4)和能与抛物反射罩接合固紧的螺纹调节框罩(2)。
专利摘要大照度防眩目保视力照明灯具是利用一块以上菲涅耳透镜组成调节框罩以调节合适的焦距，使平行光和散射光相互调制。在保持原有亮度情况下，经过衍射后的出射光柔和不色散、不眩目、不刺眼，起保护视力作用。本实用新型适用所有照明灯具，如作摩托车、汽车前大灯、矿灯、舞台灯等远射程防眩目灯具，也可作近程节能灯，如工作台灯、书写台灯、机床灯等起提高照度保护视力作用。尤其对保护青少年视力有显著效果。
文档编号F21V7/06GK2087282SQ9120527
公开日1991年10月23日 申请日期1991年3月31日 优先权日1991年3月31日
发明者杨高润, 屠一萍 申请人:屠一萍