具有多个复焦点光栅的光分布板材制造技术

一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，用于灯具照明面罩体，其在一个或一个以上透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅。藉此结构，达到光线均匀分布避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，使除了灯具下方有光线外灯具四周光线完全被遮蔽，达到完全无光污染的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，运用光学反射与折射等原 理设计，以应用于各种照明灯具中，使各种灯具在亮度损失最少情况下照明区域亮 度均匀、光线柔和、不刺眼，适于居家、办公、工厂与道路等照明场所达到节能与 避免产生光污染现象。
技术介绍
照明灯具一般分为室内与室外用二种，室内用灯具以半罩式为主(请参图1A)， 主要在光源102上方装设一半罩式不透光罩体101，罩体内侧的一反光罩103具反 光效果，其照明光线除光源直接照射的光线外，还有很多光线是由反光罩103反射 出灯具内部到照明区域，此类灯具为避免光源对眼睛产生刺眼与眩光情况，通常在 光源表面做雾化处理以降低该现象。而室外用灯具因考虑环境因素皆以全罩式灯罩(请参图1B)为主，在灯具下 方装置一透光罩体104，此罩体也是一样做雾化处理以避免眼睛直视光源的眩光现 象，此二者皆有的共同缺点是因为雾化处理而将损失很多亮度，且这类习用灯具普 遍具有亮度集中于灯具正下方某区块的高斯分布现象。目前已知的光栅板有菱形状光栅单元及凸透镜光栅单元，分别如图2及图3所示。请参考图2，是一与本专利技术结构较类似的习用菱形状光栅单元201，其底面为 一平面206，顶面为多个锯齿状光栅202、 203，光栅是由二直线斜边以镜像对称方 式组成，当数条同角度入射光线204迸入锯齿状光栅202 —斜边面205产生第一次 折射，到平面206时再一次折射至照明区域209。当数条同角度入射光线207进入 锯齿状光栅203 —斜边面208产生第一次折射，到平面206时再一次折射至照明区 域210。由此图可看出同角度入射于直线斜边面或水平面的光线，其折射后的光线 永远呈平行状态，即无交叉扩散效果，到达照明区域呈现的仍然是局部光束的现象， 无法达到光线均匀分布的效果。请参考图3，是另一与本专利技术结构较类似的一般凸透镜光栅单元301，其底面 为一平面305，顶面为多个一般凸透镜光栅302、 303，而此二凸透镜光栅的凸透镜 曲度不同。当数条同角度入射光线304进入凸透镜光栅302后，产生第一次折射到平面305时，再一次折射至照明区域307。当数条同角度入射光线306进入凸透镜 光栅303后，产生第一次折射到平面305时，再一次折射至照明区域308。由此图 可看出同角度入射于曲度不同的二凸透镜时，会产生不同折射角度，其中一凸透镜 光栅302的曲度较小即焦点距离长，其折射后的光线在焦点处呈交叉状态，到达照 明区域呈现的是较窄的照明区域307;另一凸透镜光栅303的曲度较大即焦点距离 短，其折射后的光线在焦点处呈交叉状态，到达照明区域呈现的是较宽的照明区域 308。如果将此凸透镜光栅运用于光分布作用时，至少会有以下二个缺点 一是所有 光线集中于正下方，在照明距离短的情况下，无法达到照明区域宽广的效果，二是 所有光线重叠性高，易产生高斯分布现象无法达到光线均匀分布效果。因此，灯具中的透光灯罩104是无法利用目前已知的光栅板来改善问题达到光 分布效果。
技术实现思路
为改善习用灯具种种缺失，本专利技术提供了一种具有多个复焦点光栅的光分布板 材，装置于各类习用灯具的出光照明面，控制其大部份光线的折射角度，使其照射 于预定照明区域，达到照明区域光线均匀分布的效果，系在一个或一个以上透光板 材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅；且该些多个复焦点光栅为条状光 栅；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。藉此结构，达到光线均匀分布避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，及在亮度损失最小的情况下将光线变得更柔和。本专利技术所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅， 每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为环状光栅；又，该顶面在该灯具中为 受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底面在 该灯具中为照明面。本专利技术所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅， 每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点 的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为云形线状光栅；又，该顶面在该灯具 中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透镜，且该底 面在该灯具中为照明面。本专利技术所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅，每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点 的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且成线性排列；又，该顶 面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透 镜，且该底面在该灯具中为照明面。本专利技术所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅， 每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点 的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且成环形排列；又，该顶 面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或成形多个一般凸透 镜，且该底面在该灯具中为照明面。本专利技术所提供的光分布板材，也可于一透光板材的顶面成形多个复焦点光栅， 每一该复焦点光栅系由二个或二个以上曲面透镜组成一具有二个或二个以上焦点 的复焦点单体光栅，且该些多个复焦点光栅为颗粒状光栅且为相互重叠的线性或环 状排列；又，该顶面在该灯具中为受光面。该透光板材的底面可为平面、弧形面或 成形多个一般凸透镜，且该底面在该灯具中为照明面。本专利技术所提供的光分布板材，其中的复焦点光栅的每一曲面透镜的曲度及倾斜 角度，根据入射光线经此表面所需的折射角度进行设计。另外，其中的一般凸透镜 的每一凸透镜曲度与间距，根据入射光线经曲面透镜表面所需的折射角度进行设 计。藉此，可将灯具内的光线折射到欲照明区域的某小区块，达到光线均匀分布从 而避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象。本专利技术的光分布板材可以再予改良，可在透光板材底面的部份区域成形多个一 般凸透镜条状或环状光栅，部份区域成形多个复焦点光栅，藉此结构，达到照明范 围更加宽广、光线能均匀分布以避免灯具正下方特别明亮的高斯分布现象，又可避 免眼睛会直接看到灯具内的发光体亮光产生眩光现象，及不会有光污染现象。以下，将依据图面所示的各种实施例而详加说明本专利技术的结构及原理。附图说明图1A为一种习知半罩式照明灯具示意图，图1B为一种习知全罩式照明灯具示意图，图2为习用菱形状光栅单元结构与光线行进说明，图3为一般凸透镜光栅单元结构与光线行进说明，图4为本专利技术光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复 焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由二个凸形曲面透镜组成， 图4 A为图4的顶面视图，图5为本专利技术光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由三个凸形曲面透镜组成， 图5 A为图5的顶面视图，图6为本专利技术光分布板材的条状、云形状或环状复焦点光栅组成结构中的一复焦点光栅的侧视图，该复焦点光栅由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个复焦点光栅的光分布板材，应用于各类照明灯具的照明面罩体，能够控制灯具内光线的折射角度，达到照明区域光线分布均匀的效果，该照明灯具具备一不透光灯罩、一个或一个以上反光罩及一个或一个以上光源；该具有多个复焦点光栅的光分布板材，系为一个或一个以上的透光板材的至少一面成形有多个复焦点光栅；其特征在于：　该复焦点光栅系由至少二个曲面透镜组成一具有至少二个焦点的复焦点单体光栅，该曲面包括凸及凹透镜，且，组成该复焦点单体光栅的每一曲面透镜的曲度及倾斜度，根据入射光线经曲面 透镜表面所需的折射角度进行设计。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄秉翰，
申请(专利权)人：和欣开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]