[發明專利]鱗片式反射燈具及其設計方法

有效

• 申請號: 201210122121.4
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102661502A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 張磊
• 申請（專利權）人: 埃賽力達科技（深圳）有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V7/10;F21V7/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

1.一種鱗片式反射燈具，包括光源(1)，其特征在于，所述鱗片式反射燈具還包括鱗片式反射杯(2)，所述光源(1)設置在鱗片式反射杯的光學中點(21)正前方。

2.根據權利要求1所述的鱗片式反射燈具，其特征在于，所述光源(1)為LED或燈絲或朗伯型面光源。

3.根據權利要求1所述的鱗片式反射燈具，其特征在于，所述鱗片式反射杯(2)包括多個鏡面單元(22)，所述鏡面單元(22)相互緊密拼接，形成自由曲面。

4.根據權利要求4所述的鱗片式反射燈具，其特征在于，所述鱗片式反射杯的鏡面單元(22)為直角三角形或矩形的平面反射鏡。

5.根據權利要求1-4任一所述的鱗片式反射燈具，其特征在于，所述鱗片式反射杯的鏡面單元(22)通過以下方法拼接：

首先以光源(1)位置、鱗片式反射杯的光學中點(21)位置、預期光斑的形狀與位置為初始條件，根據幾何光學成像原理，確定經過鱗片式反射杯的光學中點(21)的水平子午線和豎直子午線上的鏡面單元節點的位置，鏡面單元節點為鏡面單元的頂點；

依據水平子午線和豎直子午線上的鏡面單元節點的位置，利用幾何光學的迭代原理，將鱗片式反射杯上的其余位置的鏡面單元節點的位置迭代出來；

依據所有的鏡面單元節點的位置確定鏡面單元的位置，再進行鏡面單元拼接。

6.一種鱗片式反射燈具的設計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1)設定以下的初始條件：光源(1)坐標位置、照明區域(3)邊界點坐標、鱗片式反射杯的光學中點(21)位置、鱗片式反射杯(2)的邊緣位置；其中鱗片式反射杯的光學中點(21)為迭代初始點，且該點與光源(1)位置的連線垂直于照射區域(3)所在平面；

S2)在鱗片式反射杯的光學中點(21)上作水平子午線和豎直子午線，水平子午線和豎直子午線相互垂直，且分別平行于照射區域(3)所在平面；依據S1步驟中的初始條件，利用幾何光學的迭代方法，迭代出沿水平子午線和豎直子午線方向分布的鏡面單元節點，該鏡面單元節點為鏡面單元的頂點，一直迭代至鱗片式反射杯(2)的邊緣位置；

S3)依據S2中迭代出來的沿水平子午線和豎直子午線方向分布的鏡面單元節點，利用幾何光學的迭代方法，迭代出鱗片式反射杯(2)的其他位置的鏡面單元節點，一直迭代至鱗片式反射杯(2)的邊緣位置；

S4)依據步驟S2和S3迭代出來的鏡面單元節點設定三角形鏡面單元。

7.根據權利要求6所述的鱗片式反射燈具的設計方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

S5)依據步驟S4的三角形鏡面單元，每兩個相鄰的三角形鏡面單元擬合成一個矩形的鏡面單元。

8.根據權利要求6或7所述的鱗片式反射燈具的設計方法，其特征在于，所述步驟S2還具體包括以下步驟：

S201)從照明區域(3)的其中一個邊緣位置，以鱗片式反射杯的光學中點(21)位置為迭代初始點，向鱗片式反射杯的光學中點(21)位置引直線，并延長該直線至一點，使得延長的部分與光源到鱗片式反射杯的光學中點(21)位置的距離相等；

S202)連接延長點與光源(1)位置點，并作該連線的中垂線，由于幾何對稱關系，該中垂線經過鱗片式反射杯的光學中點(21)位置；

S203)連接延長點與邊緣位置的相對另一邊緣位置，并與S202步驟中的中垂線相交，相交的點即為鏡面單元節點；

S204)以步驟S203產生的鏡面單元節點為新的迭代初始點，進行步驟S201至S203的迭代，直到迭代遇到鱗片式反射杯(2)的預定邊緣。

9.根據權利要求6或7所述的鱗片式反射燈具的設計方法，其特征在于，所述步驟S3還具體包括以下步驟：

S301)取水平子午線為x軸，豎直子午線為y軸，鱗片式反射杯與光源連線為z軸，取水平子午線和豎直子午線上，緊鄰鱗片式反射杯光學中點(21)的各一個鏡片光學節點作為迭代初始點，進行步驟S2中的迭代，得到兩個迭代結果點；兩個迭代結果點的x坐標與y坐標相同，z坐標不同，取擬合迭代點的z坐標為兩個迭代結果點z坐標的算術平均值，取擬合迭代點的x坐標與y坐標為兩個迭代結果點的x坐標與y坐標，得到擬合迭代點的初始位置；

S302)計算光源在經過初始迭代點和擬合迭代點組成的三角形反射面后，在照明區域(3)所在平面上的投影；

S303)計算S302步驟中的實際投影與預期光斑各頂點的對應偏移量，并取其中的最大值；

S304)利用二分法，調節擬合迭代點的z坐標，使得步驟S303中的最大偏移量最小；

S305)以步驟S304產生的鏡面單元節點為新的迭代初始點，進行步驟S301至S304的迭代，直到迭代遇到鱗片式反射杯(2)的預定邊緣。