专利名称：护栏灯透镜、护栏灯及其组成的道路照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明用二次光学透镜，更具体地说，涉及一种用于道路照明用、将光线压制在水平线以下的护栏灯透镜、护栏灯及其组成的道路照明装置。
背景技术：
护栏灯是指安装于道路两旁的栏杆上的照明灯具。现有的护栏灯大部分用于城市 夜景和景观照明，起到装饰和点缀高架路或桥梁的作用。其通常由中低功率的LED灯条加装一个圆筒形的护栏塑料套管组成，其只可以照明和美化护栏本身，但起不到照明道路的作用。现有的护栏管装置，由于出射光比较散，照射距离短，如果为了照明道路而使用大功率LED，则会产生很强的刺眼的眩光，反而起不到很好的效果。专利号为201110350632. 7的中国发明专利公开了一种护栏灯及护栏灯透镜，其包括一个后端面、一个与所述后端面相对的前端面以及位于所述前端面和后端面之间的侧面，后端面上具有一个收容槽，该收容槽的内壁为所述护栏灯透镜的入光面，前端面上形成有所述护栏灯透镜的第一出光面，侧面包括靠近护栏灯透镜顶侧的第一侧面和靠近护栏灯透镜底侧的第二侧面，所述第一侧面为护栏灯透镜的第一反光面，第二侧面包括一靠近后端面的第二出光面及位于所述第二出光面与前端面之间的第二反光面。所述护栏灯透镜基本上可以将护栏灯的光源发出的光线都用来照射路面和护栏，从而能够有效利用护栏灯的光源发出的光线。但是，其不能将照明用的光线完全压制在水平线以下，从而造成了在道路上行走的各类车辆或者行人产生眩光的效果。因此，要想利用护栏灯装置起到道路照明的作用，需要将护栏灯在垂直于路面方向的光线进行会集，并且压制到水平线以下，同时还需要进行配光设计，将光线均匀地分配到路面上。而在这里有一点非常重要就是护栏灯的光线不可以射到水平线以上，因为射到水平线以上的光线会对行驶中的汽车产生眩光。
发明内容
基于此，本发明的第一目的在于提供一种护栏灯透镜，其在垂直于路面方向可以将从光源射出的光线汇聚，并将光线分配到水平线以下的路面上；其在平行于路面方向可以将从光源射出的光线均匀扩展成一个很大的光束角，从而可以获得在路面上很大范围的照明。本发明的第二目的在于提供一种采用上述的护栏灯透镜组成的护栏灯。本发明的第三目的在于提供一种采用上述的护栏灯组成的道路照明装置。为了达到上述第一目的，本发明采用的技术方案如下一种护栏灯透镜，其包括一折射透镜以及位于折射透镜一侧的反射棱镜，所述折射透镜和反射棱镜通过一共同的底部连接，所述底部的中间部位设有一用于放置光源的凹面；所述底部上还安装若干用于装配的卡角；所述折射透镜用于在垂直于路面方向将从光源射出的光线汇聚，并将光线分配到水平线以下，折射透镜用于在水平方向上将从光源射出的光线的光束角均匀扩大；所述反射棱镜用于将从光源射出的光线进行配光，并将光线分布到水平线以下。优选的，所述折射透镜包括位于内侧的内凹入射面以及位于外侧的配光曲面；所述反射棱镜包括位于内侧的反射面以及位于外侧的出射面，所述出射面与配光曲面相交；所述光源射出的光线经内凹入射面后分别入射到配光曲面以及反射面，所述配光曲面用于将入射的光线进行配光以位于水平线以下的出射光线射出，所述反射面用于将入射的光线进行反射到出射面后，所述出射面用于将光线以位于水平线以下的出射光线射出；所述反射面为部分反射或全反射。优选的，所述配光曲面对光线配光具体为当光源发射出的光线入射到配光曲面的最上方P点时，其入射光线与水平线的夹角为α，且α位于30° 40°之间，其出射光线与水平线平行；当光源发射出的光线入射到配光曲面的最下方W点时，其出射光线与水平线呈一角度iimaxl，且iimaxl位于60° 90°之间；当光源发射出的光线入射到配光曲面的最上方P与最下方W点之间时，其出射光线与水平线的角度位于O umaxl之间。优选的，当光源发射出的光线经内凹入射面入射到配光曲面的最上方P与最下方W点之间时，其入射光线与水平线之间的夹角为Θ 1，其出射光线与水平线之间的夹角为Θ 2，且其应满足以下公式
权利要求
1.一种护栏灯透镜，其特征在于其包括，一折射透镜(I)以及一位于折射透镜(I) 一侧的反射棱镜(2)，所述折射透镜(I)和反射棱镜(2)通过一共同的底部(3)连接，所述底部(3)的中间部位设有一用于放置光源(5)的凹面；所述底部(3)上还安装若干用于装配的卡角(4);所述折射透镜(I)用于在垂直于路面方向将从光源(5)射出的光线汇聚并将光线分配到水平线以下，以及，折射透镜(I)用于在水平方向上将从光源(5)射出的光线的光束角均匀扩大；所述反射棱镜(2)用于将从光源(5)射出的光线进行配光并将光线分布到水平线以下。
2.根据权利要求I所述的护栏灯透镜，其特征在于，所述折射透镜(I)包括位于内侧的内凹入射面(11)以及位于外侧的配光曲面(12);所述反射棱镜(2)包括位于内侧的反射面(21)以及位于外侧的出射面(22)，所述出射面(22)与配光曲面(12)相交；所述光源(5)射出的光线经内凹入射面(11)后分别入射到配光曲面(12)以及反射面(21)，所述配光曲面(12)用于将入射的光线进行配光以位于水平线以下的出射光线射出，所述反射面(21)用于将入射的光线进行反射到出射面(22)后，所述出射面(22)用于将光线以位于水平线以下的出射光线射出；所述反射面(21)为部分反射或全反射。
3.根据权利要求2所述的护栏灯透镜，其特征在于，所述配光曲面(12)对光线配光具体为当光源(5)发射出的光线入射到配光曲面(12)的最上方P点时，其入射光线与水平线的夹角为α，且α位于30° 40°之间，其出射光线与水平线平行；当光源(5)发射出的光线入射到配光曲面(12)的最下方W点时，其出射光线与水平线呈一角度umaxl，且iimaxl位于60° 90°之间；当光源(5)发射出的光线入射到配光曲面(12)的最上方P与最下方W点之间时，其出射光线与水平线的角度位于O urnaxl之间。
4.根据权利要求3所述的护栏灯透镜，其特征在于，当光源(5)发射出的光线经内凹入射面(11)入射到配光曲面(12)的最上方P与最下方W点之间时，其入射光线与水平线之间的夹角为Θ 1，其出射光线与水平线之间的夹角为Θ 2，且其应满足以下公式
5.根据权利要求2所述的护栏灯透镜，其特征在于，所述反射棱镜(2)对光线配光具体为当光源(5)发射出的光线入射到反射面(21)的最下方U点时，其反射光线经出射面(22)的最下方P点，经出射面(22)折射后以平行于水平线方向的出射光线射出；当光源(5)发射出的光线入射到反射面(21)的最上方Q点时，其发射光线以垂直于水平线方向的出射光线射出；当光源(5)发射出的光线入射到反射面(21)的最上方Q点与最下方U点之间时，其反射光线经出射面(22)折射后以水平线至水平线向下旋转90°之间的角度范围的出射光线射出。
6.根据权利要求5所述的护栏灯透镜，其特征在于，当光源(5)发射出的光线经内凹入射面(11)入射到反射面(21)的最上方Q与最下方U点之间时，其入射光线与水平线之间的夹角为Θ1，其经出射面(22)折射后的出射光线与水平线之间的夹角为Θ 2，且其应满足以下公式
7.根据权利要求I或2所述的护栏灯透镜，其特征在于，所述折射透镜(I)在水平方向上将从光源射出的光线的光束角均匀扩大具体为当光源(5)发射出的光线经内凹入射面(11)入射配光曲面(12)上，所述配光曲面(12)将光线沿水平方向进行横向扩展，扩展后的出射光线均匀的分布在角度为Umax的范围内射出，且Umax位于90° 150°之间。
8.根据权利要求7所述的护栏灯透镜，其特征在于，当光源(5)发射出的光线在水平方向上经内凹入射面(11)入射配光曲面(12)上时，其入射角为δ 1，其出射角为δ 2，且其应满足以下公式
9.一种根据权利要求I所述的护栏灯透镜组成的护栏灯，其特征在于，在所述底部(3)的中间部位的凹面内安装LED光源(15)。
10.一种根据权利要求9所述的护栏灯组成的道路照明装置，其特征在于，其还包括护栏管(6)、遮光片(7)、透明射出窗(8)、印刷电路板(9)以及散热片(10)，在护栏管(6)靠近道路一侧设有一开口，所述印刷电路板(9)、散热片(10)以及护栏灯透镜垂直位于开口内，且印刷电路板(9)安装于散热片(10)上，所述护栏灯透镜安装于印刷电路板(9)上，所述遮光片(7)安装于护栏灯透镜上方的开口内，所述透明射出窗(8)安装于开口的外侧，且与护栏管(6)的形状相同。
全文摘要
本发明公开了一种护栏灯透镜、护栏灯及其组成的道路照明装置，护栏灯透镜包括一折射透镜、一位于折射透镜一侧的反射棱镜，折射透镜和反射棱镜通过一共同的底部连接，底部的中间部位设有一放置光源的凹面；折射透镜在垂直于路面方向将从光源射出的光线汇聚并将光线分配到水平线以下，其在水平方向上将从光源射出的光线的光束角均匀扩大；反射棱镜将从光源射出的光线进行配光，并将光线分布到水平线以下。本发明在垂直于路面方向可将从光源射出的光线汇聚，并将光线分配到水平线以下的路面上；在平行于路面方向可以将从光源射出的光线扩展成一个很大的光束角，从而获得路面上大范围照明。采用反射棱镜进行截光设计，消除其向水平线上方眩光。
文档编号F21S8/00GK102927527SQ20121042759
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者谭泽民 申请人:谭泽民