一种区域化近距离偏光黑板照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种区域化近距离偏光黑板照明系统，涉及教室照明系统技术领域，本实用新型专利技术包括位于黑板斜上方的若干条反射透镜，反射透镜上均设置有若干反射凹面，每个反射凹面均对应配置有光源，光源位于黑板与反射凹面之间，从反射凹面顶端出射的光线与竖直平面夹角为α，光线照射到黑板底端时与黑板夹角为β，α＝β，光源到反射凹面顶端距离为P，光源到其在黑板对应照射区域的竖直平分线距离为M，光源到黑板顶端的垂直距离为h，黑板高度为H，每个反射凹面对光线的出射角度满足如下关系式：tanα＝M/(H+h+P)，本实用新型专利技术通过合理设置光源与反射凹面及黑板的位置关系，在减少炫光的同时，又保证了光照度均匀性和光利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种区域化近距离偏光黑板照明系统
本技术涉及教室照明系统
，更具体的是涉及一种区域化近距离偏光黑板照明系统。
技术介绍
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或者长条形反射器，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，C型或者矩形等反射器容易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，整体的均匀性提不高。目前黑板照明一般是对称配光照明，黑板斜上方悬挂的两盏或是三盏灯具都是相同的配光，我们知道，黑板长度一般为4米x1.2米，相同的配光进行照明，为了能避免黑板四个角的照度低问题，需要将黑板长方向的配光角度做的较大，才能将黑板暗角照亮，另外，由于灯具之间光能的叠加，叠加部分照度非常高，相对的，四个角上的照度就低，那么均匀性也难以提高，整体照明效果也不舒适，所以很多为了提高均匀性，牺牲了很大一部分光，照射在黑板以外，那么照度均匀性也就能相应提高，这是以牺牲光能、牺牲利用率为代价实现的，不利于节能环保。根据国家标准，黑板灯安装位置为：灯具距黑板平行间距为700mm-1000mm，距黑板上缘垂直距离为100mm-200mm，根据实际测试发现，用透镜形式实现的黑板灯具，实测对教师是有炫光的，当老师站在离黑板比较近的位置面对学生讲课时，有从灯具出射的直射光进入老师眼睛造成炫光，这是因为，透镜的实现形式杂光较多、透射部分的大角度光难以控制造成的。用C型反射器实现的黑板灯具，由于在长方向对光的控光能力不足，而且离黑板距离为700-1000mm老师的位置还是比较远，所以还是会造成炫光。为了减少炫光，可将灯具靠近黑板，但是又会造成照度均匀性变低，部分光线照射在黑板以外，光利用率变低，目前黑板灯不能很好地兼顾照度均匀性和炫光影响。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
本技术的目的在于：为了解决现有黑板灯靠近黑板安装时，其照度均匀性和光利用率会变低的技术问题，本技术提供一种区域化近距离偏光黑板照明系统。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种区域化近距离偏光黑板照明系统，包括位于黑板斜上方的若干条反射透镜，反射透镜上均设置有若干反射凹面，每个反射凹面均对应配置有光源，光源位于黑板与反射凹面之间，从反射凹面顶端出射的光线与竖直平面夹角为α，光线照射到黑板底端时与黑板夹角为β，α＝β，光源到反射凹面顶端距离为P，光源到其在黑板对应照射区域的竖直平分线距离为M，光源到黑板顶端的垂直距离为h，黑板高度为H，每个反射凹面对光线的出射角度满足如下关系式：tanα＝M/(H+h+P)。进一步地，反射凹面均为自由曲面。进一步地，反射凹面均镀有金属反射膜。进一步地，还包括用于安装反射透镜和光源的灯具，灯具距黑板平行间距D≤500mm。进一步地，灯具内设置有用于安装光源的PCB板，PCB板与竖直平面夹角为0°-30°，反射透镜与竖直平面夹角为0°-45°。本技术的有益效果如下：1、为减少炫光而近距离安装用于反射光线的反射透镜时，通过反射凹面将光线反射到黑板上，同时为了减少光线照射在黑板以外，通过合理设置从反射凹面最边缘出射的光线的出射角度，从而使该部分光线也能照射到黑板上，因此将每个反射凹面对光线的出射角度按照关系式tanα＝M/(H+h+P)来安装，而H、h和P为定值，那么α随着光源中心到对应黑板光照区域的中心线距离M变化而变化，根据每个反射凹面对光线的出射角度来设置反射凹面对应曲率大小即可，采用单独配光，从而满足在近距离安装条件下也能保证照度均匀性和光利用率，经测试，采用本技术其照度均匀性在不加教室灯照明情况下能达到0.8以上，光利用率能达到80％以上。2、合理设置光源与反射透镜及黑板之间的位置关系后，经测试，安装反射透镜和光源的灯具在距黑板平行间距D≤500mm的条件下也能保证照度均匀性和光利用率，同时又减少炫光影响。3、优化设计PCB板和反射透镜倾斜角度，这样光线经过反射凹面交叉出射后照射黑板，并不会被PCB板遮挡，不影响利用率。附图说明图1是本技术一种区域化近距离偏光黑板照明系统的结构示意图；图2是本技术一种区域化近距离偏光黑板照明系统的立面结构示意图；图3是反射透镜的结构示意图；图4是图3左视图的结构示意图；图5是本技术在侧视角的结构示意图；图6是本技术反射的光线的路径示意图；图7是每条反射透镜反射光线到黑板形成光照区域的划分示意图；图8是反射透镜对应黑板光照区域的光线路径分布图。附图标记：1-黑板，2-反射透镜，3-反射凹面，4-光源，5-灯具，6-PCB板。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本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技术，并不用于限定本技术。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。以下结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1如图1到7所示，本实施例提供一种区域化近距离偏光黑板照明系统，包括位于黑板1斜上方的若干条反射透镜2，反射透镜2上均设置有若干反射凹面3，每个反射凹面3均对应配置有光源4，光源4位于黑板1与反射凹面3之间，从反射凹面3顶端出射的光线与竖直平面夹角为α，光线照射到黑板1底端时与黑板1夹角为β，α＝β，光源4到反射凹面3顶端距离为P，光源4到其在黑板1对应照射区域的竖直平分线距离为M，光源4到黑板1顶端的垂直距离为h，黑板1高度为H，每个反射凹面3对光线的出射角度满足如下关系式：tanα＝M/(H+h+P)。光源4发出的光线在反射透镜2的反射凹面3作用下交叉出射(即偏光作用)，从反射凹面3顶端出射的光线照射到黑板1底端，从反射凹面3底端出射的光线照射到黑板1顶端，一条反射透镜2对应黑板1的一个光照区域，从而在黑板1形成若干光照区域，为减少炫光而近距离安装反射透镜2时，同时为了减少光线照射在黑板1以外，则需要合理设置从反射凹面3最边缘出射的光线的出射角度，使该部分光线也能照射到黑板1上，因此每个反射凹面3反射光线时其出射角度按照关系式tanα＝M/(H+h+P)来安装，从关系式和图1中可看出，而H、h和P为定值，tanα＝tanβ，那么α随着光源4中心到对应黑板1光照区域的中心线距离M变化而变化，根据每个反射凹面3对光线的出射角度来设置反射凹面3对应曲率大小即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区域化近距离偏光黑板照明系统，包括位于黑板(1)斜上方的若干条反射透镜(2)，其特征在于，反射透镜(2)上均设置有若干反射凹面(3)，每个反射凹面(3)均对应配置有光源(4)，光源(4)位于黑板(1)与反射凹面(3)之间，从反射凹面(3)顶端出射的光线与竖直平面夹角为α，光线照射到黑板(1)底端时与黑板(1)夹角为β，α＝β，光源(4)到反射凹面(3)顶端距离为P，光源(4)到其在黑板(1)对应照射区域的竖直平分线距离为M，光源(4)到黑板(1)顶端的垂直距离为h，黑板(1)高度为H，每个反射凹面(3)对光线的出射角度满足如下关系式：tanα＝M/(H+h+P)。/n

【技术特征摘要】
1.一种区域化近距离偏光黑板照明系统，包括位于黑板(1)斜上方的若干条反射透镜(2)，其特征在于，反射透镜(2)上均设置有若干反射凹面(3)，每个反射凹面(3)均对应配置有光源(4)，光源(4)位于黑板(1)与反射凹面(3)之间，从反射凹面(3)顶端出射的光线与竖直平面夹角为α，光线照射到黑板(1)底端时与黑板(1)夹角为β，α＝β，光源(4)到反射凹面(3)顶端距离为P，光源(4)到其在黑板(1)对应照射区域的竖直平分线距离为M，光源(4)到黑板(1)顶端的垂直距离为h，黑板(1)高度为H，每个反射凹面(3)对光线的出射角度满足如下关系式：tanα＝M/(H+h+P)。


2.根据权利要求1所述的一种...

【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：新型
国别省市：四川;51