一种特型透镜及无眩光黑板灯照明系统技术方案

本发明专利技术公开了一种特型透镜及无眩光黑板灯照明系统，涉及教室照明装置技术领域，本发明专利技术特型透镜包括透镜体，透镜体内设置有反射凹面，反射凹面外缘轮廓呈水滴状，反射凹面的圆弧部和尖部分别在上端和下端，本发明专利技术无眩光黑板灯照明系统包括位于黑板斜上方的若干条形反光碗，条形反光碗靠近黑板的一面设置有若干上述的特型透镜，还包括靠近特型透镜设置的与黑板平行的PCB板，PCB板上设置有若干与特型透镜的反射凹面一一对应的LED光源，本发明专利技术具有结构简单、无眩光污染、光照均匀度好的优点。

A Special Lens and Non-glare Blackboard Lighting System

【技术实现步骤摘要】
一种特型透镜及无眩光黑板灯照明系统
本专利技术涉及教室照明装置
，更具体的是涉及一种特型透镜及无眩光黑板灯照明系统。
技术介绍
对于教室而言，照明是其中的重点和难点，青少年正是长身体的时候，如果照明效果不达标，非常有可能造成近视。现如今我国青少年近视率逐年升高，不良灯光“难辞其咎”。假如教育灯光不进行改革，青少年的视力问题将持续困扰大家。考虑到目前校园教室内照明灯具的单一，以及常用照明灯具所存在的光源老化、灯具污染、房间污染等问题，我们应该对现有照明格局进行一定的改变。LED光源作为目前新兴的照明用具，具有高光效、长寿命、维护成本低等一系列优点，是目前应该研究和发展的方向。由于关乎到学生和老师眼睛健康问题，教室黑板灯照明对于均匀性、平均照度以及炫光要求非常严格，一般要求黑板灯的平均照度大于500lx，均匀性大于0.7，整体教室照明情况下均匀性大于0.8。目前配光方式主要是长条形透镜、长条形反射器或者多个透镜组合，透镜方式不容易实现均匀性的要求，而且容易出现黄斑，造成眩光，C型或者矩形等反射器均匀性也不容易达到，主要是黑板的四个角照度不容易提高，整体的光照均匀性差。故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为了解决现有黑板灯采用长条形透镜、长条形反射器或者多个透镜组合的结构，容易出现黄斑，造成眩光，且黑板的四个角照度不容易提高，整体的光照均匀性差的技术问题，本专利技术提供一种特型透镜及无眩光黑板灯照明系统。本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种特型透镜，包括透镜体，透镜体内设置有反射凹面，反射凹面外缘轮廓呈水滴状，反射凹面的圆弧部和尖部分别在上端和下端。进一步地，反射凹面为整体光滑的自由曲面，且反射凹面的曲率顺着从上到下、从两侧端到中间的方向逐渐增大，反射凹面底部曲率最大。进一步地，反射凹面由若干块状或长条状的自由曲面拼接而成，每个块状或长条状的自由曲面均内凹或外凸。一种无眩光黑板灯照明系统，包括位于黑板斜上方的若干条形反光碗，条形反光碗靠近黑板的一面设置有若干上述的特型透镜，还包括靠近特型透镜设置的与黑板平行的PCB板，PCB板上设置有若干与特型透镜的反射凹面一一对应的LED光源。进一步地，PCB板与条形反光碗具有夹角θ，θ＝10°-30°。进一步地，条形反光碗顶部设置有安装卡位A，条形反光碗底部设置有螺丝安装部，螺丝安装部底部设置有安装卡位B。进一步地，条形反光碗的材质为PC或ABS。进一步地，条形反光碗表面镀有金属反射膜。进一步地，还包括用于安装条形反光碗的灯具，灯具连接有位于教室内顶部的位置调节机构。进一步地，位置调节机构包括设置在教室内顶部的滑轨，滑轨上配合设置有滑块，滑块侧端连接有水平伸缩缸，水平伸缩缸连接在靠近黑板的一侧墙壁，滑块底部连接有竖直伸缩缸A和竖直伸缩缸B，竖直伸缩缸A下端的活塞杆铰接在灯具顶部，灯具远离黑板的一侧端连接有固定板，竖直伸缩缸B下端的活塞杆铰接在固定板上。本专利技术的有益效果如下：1、透镜体的反射凹面整体呈水滴状，且将反射凹面的圆弧部和尖部分别设置在上下端，反射凹面上半部分可将光线反射到黑板下部分，反射凹面下半部分可将光线反射到黑板上部分，反射凹面上下两个极端区域可反射光线将黑板矩形区域的四个角照亮，这是提高光照均匀性最关键的设计，大大减少了黄斑，无眩光，一般透镜是不容易实现的。2、反射凹面可设置成整体式的自由曲面，并合理优化各区域曲率大小关系，达到良好的光照均匀性，也可将反射凹面设置成若干块状或长条状的自由曲面拼接而成，这种结构相对整体式自由曲面加工难度较大，需要精雕，精雕加工量大，但拼接式自由曲面可以进一步匀化光斑且更美观，每一小块的自由曲面可根据光照度单独设计，有利于控制光线的分布范围。3、将若干具有水滴状反射凹面的特型透镜设置在条形反光碗上，再同时将若干这样的条形反光碗安装到灯具内，灯具安装在黑板斜上方，再通过PCB板上的LED光源发出光线在反射凹面上，光线经过反射凹面反射后交叉出射，均匀照亮黑板，均匀度可以达到0.9以上，同时PCB板平行于黑板安装，且条形反光碗面向黑板，PCB板上的光线都被条形反光碗反射到黑板，无后向光，避免对老师和学生造成炫光。4、PCB板与条形反光碗具有夹角θ，θ＝10°-30°，这样光线经过反射凹面反射后交叉出射照射黑板，并不会被PCB板遮挡，不影响光线利用率，保证光照效果。5、通过位置调节机构可对灯具位置进行调节，通过水平伸缩缸带动滑块在滑轨上滑动，可调节灯具与黑板的距离，通过竖直伸缩缸A可带动灯具上下移动，从而调节灯具的安装高度，通过竖直伸缩缸B推动或拉动固定板，可带动灯具以竖直伸缩缸A与灯具的铰接点为转动中心转动，从而调节灯具的安装角度，实现了对灯具位置的全方位调节，实用性强。附图说明图1是本专利技术一种特型透镜的结构示意图；图2是图1中A-A处的剖视结构示意图；图3是本专利技术中的反射凹面由若干块状(菱形块)自由曲面拼接而成时的结构示意图；图4是本专利技术中的反射凹面由若干块状(方块)自由曲面拼接而成时的结构示意图；图5是本专利技术中的反射凹面由若干长条状自由曲面拼接而成时的结构示意图；图6是图3中B-B处的剖视结构示意图；图7是图6的另一种实施例的结构示意图；图8是本专利技术一种无眩光黑板灯照明系统的光线反射方向分布示意图；图9是条形反光碗的结构示意图；图10是条形反光碗的正面结构示意图；图11是本专利技术一种无眩光黑板灯照明系统的结构示意图；图12是灯具安装位置参考示意图；图13是条形反光碗反射的光线在黑板上的分布图。附图标记：1-透镜体，2-反射凹面，3-黑板，4-条形反光碗，5-PCB板，6-安装卡位A，7-螺丝安装部，8-安装卡位B，9-位置调节机构，9.1-滑轨，9.2-滑块，9.3-水平伸缩缸，9.4-竖直伸缩缸A，9.5-竖直伸缩缸B，9.6-固定板，10-灯具。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特型透镜，包括透镜体(1)，其特征在于，透镜体(1)内设置有反射凹面(2)，反射凹面(2)外缘轮廓呈水滴状，反射凹面(2)的圆弧部和尖部分别在上端和下端。

【技术特征摘要】
1.一种特型透镜，包括透镜体(1)，其特征在于，透镜体(1)内设置有反射凹面(2)，反射凹面(2)外缘轮廓呈水滴状，反射凹面(2)的圆弧部和尖部分别在上端和下端。2.根据权利要求1所述的一种特型透镜，其特征在于，反射凹面(2)为整体光滑的自由曲面，且反射凹面(2)的曲率顺着从上到下、从两侧端到中间的方向逐渐增大，反射凹面(2)底部曲率最大。3.根据权利要求1所述的一种特型透镜，其特征在于，反射凹面(2)由若干块状或长条状的自由曲面拼接而成，每个块状或长条状的自由曲面均内凹或外凸。4.一种无眩光黑板灯照明系统，包括位于黑板(3)斜上方的若干条形反光碗(4)，其特征在于，条形反光碗(4)靠近黑板(3)的一面设置有若干如权利要求1或2或3所述的特型透镜，还包括靠近特型透镜设置的与黑板(3)平行的PCB板(5)，PCB板(5)上设置有若干与特型透镜的反射凹面(2)一一对应的LED光源。5.根据权利要求4所述的一种无眩光黑板灯照明系统，其特征在于，PCB板(5)与条形反光碗(4)具有夹角θ，θ＝10°-30°。6.根据权利要求4或5所述的一种无眩光黑板灯照明系统，其特征在于，条形反光碗...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金苹，郑鹏飞，柯真伟，杨伟，
申请(专利权)人：成都瀚德胜邦光学有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51