專利名稱：光柵以及具有這種光柵的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于日常照明系統(tǒng)中的光柵，尤其是涉及一種可均勻分布來 自光源的光線的光柵以及包括這種光柵的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
臺燈是一種常用的照明工具，一般由燈座、燈桿、燈罩及電路系統(tǒng)組成，通過燈泡， 將電能轉(zhuǎn)化為光能，在光線不佳的視覺環(huán)境下，如室內(nèi)、晚間，為使用者在閱讀、工作時提供 照明。在例如臺燈之類的照明系統(tǒng)中，由于光源近似為一個點(diǎn)或者一條線，而被照射區(qū)域往 往是一個平面，使被照射區(qū)域的各部分與光源之間的距離不同，導(dǎo)致分布在被照射區(qū)域的 不同部分內(nèi)的光線強(qiáng)弱不均勻。在光線不均勻的照明環(huán)境下長時間用眼，人們?nèi)菀自斐梢?覺疲勞，進(jìn)而影響視力，甚至導(dǎo)致近視。所以，能夠提供均勻光照環(huán)境的照明系統(tǒng)，對于保護(hù) 閱讀者的視力是非常有益的。在公開號為US5008791的美國專利中，提出了一種光柵，如圖9所示，該光柵100 包括多個網(wǎng)格型的光柵單元，各個光柵單元具有相同的構(gòu)造。這種光柵例如與壁燈配合使 用，在一定程度上獲得了遮光和均光的效果。但在光源不能覆蓋所有光柵單元的情況下，由 于不同的光柵單元與光源之間的距離和角度不同，導(dǎo)致分布在被照射區(qū)域的不同部分內(nèi)的 光線強(qiáng)弱仍然不均勻。在公開號為CN2558850Y的中國實(shí)用新型專利中，提出一種用于熒光燈具上的遮 光格柵片，如圖10所示，多個這種遮光格柵片可以安裝在熒光燈具上，單個遮光格柵片200 由光澤表面的金屬片彎折和凹曲而成，其截面基本成等腰三角形形狀，從而在一定程度上 獲得了遮光和均光的效果。但由于每個遮光格柵片具有相同的結(jié)構(gòu)，因此導(dǎo)致分布在被照 射區(qū)域的不同部分內(nèi)的光線強(qiáng)弱仍然不均勻。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種光柵和設(shè)有這種光柵的 照明系統(tǒng)，其能夠增加分布在被照射區(qū)域的不同部分內(nèi)的光線的均勻性。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供用于將來自于光源的光線反射到被照射面，包 括支撐框架，所述支撐框架具有一橫截面；以及多個反射單元，每個反射單元都結(jié)合到所 述支撐框架上并包括至少一個反射面，每個所述反射面都被構(gòu)造成將入射到反射面上的光 線反射到被照射面，其中，在所述多個反射單元中，靠近所述光源的一個反射單元的反射面 與所述橫截面之間的銳角角度小于遠(yuǎn)離所述光源的另一個反射單元的反射面與所述橫截 面之間的銳角角度。在上述光柵中，所述多個反射單元設(shè)置成相互平行。在上述光柵中，每個所述反射單元都成環(huán)形，并通過至少一個連接件結(jié)合到所述 支撐框架上。在上述光柵中，所述多個反射單元包括第一組反射單元和第二組反射單元，所述第一組反射單元中的每一個反射單元和第二組反射單元中的每一個反射單元相互垂直。上述光柵進(jìn)一步包括設(shè)置在所述支撐框架上的多個固定裝置，以通過所述固定裝 置將所述光柵安裝到安裝在所述光源上的反光罩上。在上述光柵中，所述多個固定裝置以卡扣方式結(jié)合到所述反光罩上。在上述光柵中，每個所述反射單元包括兩個反射面。在上述光柵中，在所述多個反射單元中，距離所述光源最近的第一反射單元的反 射面與所述橫截面之間的銳角角度為40-50度，與所述第一反射單元相鄰的第二反射單元 的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為55-65度，位于遠(yuǎn)離所述光源的方向上并與所述 第二反射單元相鄰的第三反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為80-90度。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種照明裝置，包括光源；反光罩，所述反光 罩圍繞所述光源設(shè)置以反射所述光源發(fā)出的光；上述的光柵；以及設(shè)置在所述光柵的支撐 框架上的多個固定裝置，以通過所述固定裝置將所述光柵安裝到安裝在所述光源上的反光 罩上。在所述照明裝置中，所述多個固定裝置以卡扣方式結(jié)合到所述反光罩上。
本實(shí)用新型將參照附圖來進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中圖1是設(shè)有根據(jù)本實(shí)用新型的光柵的照明系統(tǒng)的示意圖。圖2是將光柵安裝在發(fā)光罩上的安裝示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的光柵的第一實(shí)施例的立體示意圖。圖4是沿圖3的光柵的剖視圖。圖5是圖3所示光柵的仰視圖。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的光柵的第二實(shí)施例的示意圖。圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的光柵的第三實(shí)施例的示意圖。圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的光柵的第四實(shí)施例的示意圖。圖9是現(xiàn)有技術(shù)中一種光柵的示意圖。圖10是現(xiàn)有技術(shù)中另一種光柵的示意圖。結(jié)合附圖并參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本申 請的進(jìn)一步的公開、目的、優(yōu)點(diǎn)和方面，所給出的這些附圖和實(shí)施例只是為了說明的目的。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示 相同的部件。下面參照圖1-2描述根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的光柵和照明系統(tǒng)。參 見圖1，在此實(shí)施例中，照明系統(tǒng)例如可以是一種臺燈。該臺燈包括用于支撐臺燈的主體部 分的底座1 ；安裝在底座1上的支架2 ；安裝在支架2頂端的例如燈泡之類的光源3 ；圍繞光 源3設(shè)置在支架2頂端的反光罩4，該反光罩4具有例如可以是內(nèi)凹式半球形的反射面，以 反射從光源3發(fā)出的光；以及光柵5，該光柵5用于將來自于光源和反光罩4的光線反射到 被照射面6。[0030] 圖2示出了一種示例性實(shí)施例的光柵6。光柵6包括大致圓弧形的支撐框架51， 該支撐框架51的形狀與反光罩4下部開口的形狀相對應(yīng)，以通過固定裝置結(jié)合到反光罩4 上，所述支撐框架包括一與光源反射的光線中的中心光線基本上垂直的(例如位于支撐框 架最下部的)橫截面P ；多個反射單元52，每個反射單元52都例如通過插接、螺紋或者焊 接方式結(jié)合到支撐框架5上，每個反射單元52包括兩個反射面521和522，每個反射面521 和522都被構(gòu)造成將來自于光源3和反光罩4 (即入射到反射面上)的光線反射到被照射 面6。在此示例性實(shí)施例中，設(shè)置有5個反射單元52，并且在這5個反射單元中，如果以中 間的一個反射單元的平行于該橫截面P的軸線為中軸，則其余的4個反射單元相對于該中 軸彼此平行地對稱設(shè)置。 在5個反射單元52中，靠近光源3的一個反射單元的反射面與橫截面P之間的銳 角角度Q1小于遠(yuǎn)離所述光源的另一個反射單元的反射面與橫截面P之間的銳角角度α2。 例如，在圖3-5中，位于中間的第一反射單元的兩個反射面分別與橫截面P之間的銳角的角 度α ！小于與該中間的反射單元相鄰的反射單元的兩個反射面分別與橫截面P之間的銳角 的角度α 2，位于遠(yuǎn)離光源3的方向上并與第二反射單元相鄰的第三反射單元的兩個反射面 分別與橫截面P之間的銳角角度α 3小于第二反射單元的兩個反射面分別與橫截面P之間 的銳角角度α2。例如第一反射單元的銳角角度Q1可以是40-50度，優(yōu)選為45度；第二反 射單元的銳角角度α 2可以是55-65度，優(yōu)選為60度；第三反射單元的銳角角度α 3可以是 80-90度，甚至為85度。雖然在第一實(shí)施例中，示出了光柵包括5個反射單元的實(shí)施例，但 本實(shí)用新型并不局限于此，可以理解也可以設(shè)置6-9個反射單元52，反射單元的數(shù)量可以 為單數(shù)或者偶數(shù)。圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二示例性實(shí)施例的光柵5’。光柵5’包括3個呈 環(huán)形的反射單元52’，這些環(huán)形的反射單元52’依次以相等或者不等的距離同心地設(shè)置，每 個反射單元52’都包括兩個成角度布置的反射面，以將來自于光源3和反光罩4 (即入射到 反射面上)的光線反射到被照射面；以及3個連接件53，所述3個連接件53在圓周上以相 同的間距從最內(nèi)部的反射單元穿過其余的2個反射單元成輻射狀地連接至最外部的支撐 框架51’。在這三個反射單元52’中，從最內(nèi)部的反射單元至最外部的反射單元，各反射單 元的反射面與所述橫截面P之間的銳角角度逐漸增大，例如從40-50度增大到55-65度，再 進(jìn)一步增大到80-90度。每個連接件53包括成角度設(shè)置的兩個反射面，并且該角度可以從 內(nèi)到外逐漸增大。連接件53與每個反射單元52’以及支撐框架的連接方式可以是插接或 者焊接。可以理解，在此第二實(shí)施例的光柵5’中，可以根據(jù)需要，分別選擇3-6個反射單元 52，和連接件53。圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型第三示例性實(shí)施例的光柵5”。光柵5”包括第一組 反射單元52a和第二組反射單元52b，其中第一組反射單元52a中的每一個反射單元和第二 組反射單元52b中的每一個反射單元相互垂直。這樣，在第三實(shí)施例的光柵5”中，第一組 反射單元52a和第二組反射單元52b都包括5個反射單元并且組成多個方格結(jié)構(gòu)。相互交 叉的反射單元之間、以及每一反射單元與支撐框架51”之間的連接方式可以采用插接或者 焊接。在每一組反射單元中，各反射單元52a或52b的設(shè)置方式與第一實(shí)施例的光柵中的 各反射單元52的設(shè)置方式相同。圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型第四示例性實(shí)施例的光柵5”’。該光柵5”’可以認(rèn)為是第一實(shí)施例的光柵的變形，其支撐框架以及反射單元的布置方式與第一實(shí)施例的光柵5 的支撐框架以及反射單元的布置方式大致相同，不同之處在于每個反射單元都包括一個反 射面。同樣的，在光柵5”’的多個反射單元中，靠近光源的一個反射單元的反射面與橫截面 P之間的銳角角度β！小于遠(yuǎn)離所述光源的另一個反射單元的反射面與橫截面P之間的銳 角角度β 2°在進(jìn)一步的實(shí)施例中，參見圖2，光柵5、5’和5”進(jìn)一步包括設(shè)置在支撐框架51、 51’和51”上的例如倒鉤之類的多個(例如2-6個)固定裝置54。另一方面，在反光罩4 的開口端的邊緣設(shè)有向內(nèi)延伸的凸緣41。這樣，可以通過固定裝置54與凸緣41之間的卡 扣結(jié)合方式而將光柵5、5’和5”安裝到反光罩4上?？梢岳斫?，圖8所示的光柵5”’也可 以通過相同的固定裝置安裝到反光罩4上。需要說明的是，雖然在上面的實(shí)施例中，以具有燈泡(點(diǎn))式光源3的照明系統(tǒng)為 例描述了具有圓形結(jié)構(gòu)的光柵5和5”，但本實(shí)用新型并不局限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以理解，可以根據(jù)光源3和反光罩4的形狀設(shè)計光柵的形狀。例如，在光源3為長條式日光 燈的情況下，將使用具有長方形結(jié)構(gòu)的反光罩4，并且可以平行于這種長條式日光燈設(shè)置多 個包括一個或者兩個反射面的反射單元。根據(jù)本實(shí)用新型的照明系統(tǒng)，通過在光源3與被照射面6之間安裝了根據(jù)本實(shí)用 新型的光柵，同時在反光罩4的內(nèi)部設(shè)計了具有高反射率的內(nèi)凹式半球形反射面。光柵大 致與被照射面平行并緊貼光源。光柵與光源的距離可參照一般家用臺燈燈罩的厚度，大約 為5mm至20mm，光柵與被照射面的距離可參照普通家用臺燈的燈罩與底座之間的距離，介 于400mm至800mm之間。離光源越近的反射單元，其反射角度越大，隨著遠(yuǎn)離光源，反射單 元的反射角逐步減小。這樣使得離光源較近的強(qiáng)光，被轉(zhuǎn)移到離光源較遠(yuǎn)的被照射面6上， 從而使得最終投射到被照射平面上的光線，整體上產(chǎn)生非常均勻的效果，同時有效的防止 光線亮度的降低。因此，對本實(shí)用新型的描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，且由此沒有偏離本實(shí)用新型 的要旨的變化也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種光柵(5、5’和5”)，用于將來自于光源(3)的光線反射到被照射面(6)，其特征在于，包括支撐框架(51、51’和51”)，所述支撐框架具有一橫截面；以及多個反射單元(52、52’、52a”和52b”)，每個反射單元都結(jié)合到所述支撐框架上并包括至少一個反射面(521和522)，每個所述反射面都被構(gòu)造成將入射到反射面上的光線反射到被照射面(6)，其中，在所述多個反射單元中，靠近所述光源(3)的一個反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度小于遠(yuǎn)離所述光源的另一個反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度。
2.如權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述多個反射單元設(shè)置成相互平行。
3.如權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，每個所述反射單元都成環(huán)形，并通過至少一 個連接件(53)結(jié)合到所述支撐框架(51’ )上。
4.如權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述多個反射單元包括第一組反射單元和 第二組反射單元，所述第一組反射單元中的每一個反射單元和第二組反射單元中的每一個 反射單元相互垂直。
5.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的光柵，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述支撐 框架(51、51’和51”)上的多個固定裝置(54)，以通過所述固定裝置將所述光柵安裝到安 裝在所述光源上的反光罩上。
6.如權(quán)利要求5所述的光柵，其特征在于，所述多個固定裝置以卡扣方式結(jié)合到所述反光罩上。
7.如權(quán)利要求5所述的光柵，其特征在于，每個所述反射單元包括兩個反射面。
8.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的光柵，其特征在于，在所述多個反射單元中，距離 所述光源最近的第一反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為40-50度，與所述 第一反射單元相鄰的第二反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為55-65度，位 于遠(yuǎn)離所述光源的方向上并與所述第二反射單元相鄰的第三反射單元的反射面與所述橫 截面之間的銳角角度為80-90度。
9.一種照明裝置，包括 光源⑶；反光罩(4)，所述反光罩圍繞所述光源設(shè)置以反射所述光源發(fā)出的光；其特征在于，所述照明裝置還包括如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光柵(5、5’和5”)；以及設(shè)置在所述光柵的支撐框架上的多個固定裝置(54)，以通過所述固定裝置將所述光柵 (5、5’和5”)安裝到安裝在所述光源上的反光罩(4)上。
10.如權(quán)利要求9所述的照明裝置，其特征在于，所述多個固定裝置以卡扣方式結(jié)合到 所述反光罩上。
11.如權(quán)利要求9所述的光柵，其特征在于，在所述多個反射單元中，距離所述光源最 近的第一反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為40-50度，與所述第一反射單 元相鄰的第二反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為55-65度，位于遠(yuǎn)離所述 光源的方向上并與所述第二反射單元相鄰的第三反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度為80-90度。
專利摘要一種光柵，用于將來自于光源的光線反射到被照射面，包括支撐框架，所述支撐框架具有一橫截面；以及多個反射單元，每個反射單元都結(jié)合到所述支撐框架上并包括至少一個反射面，每個所述反射面都被構(gòu)造成將入射到反射面上的光線反射到被照射面，其中，在所述多個反射單元中，靠近所述光源的一個反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度小于遠(yuǎn)離所述光源的另一個反射單元的反射面與所述橫截面之間的銳角角度。本實(shí)用新型還提供一種包括這種光柵的照明裝置。
文檔編號F21V11/06GK201652183SQ201020003840
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者劉娜, 曾鋒, 楊興朋 申請人:3M創(chuàng)新有限公司