一种地埋式交通信号灯的光学设计结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳，所述灯具外壳内设置有光源，光源前端设置有凸透镜，光源设置在凸透镜的焦点上，凸透镜的主光轴与水平面的夹角为=10°，凸透镜前端设置有反射镜，反射镜上面设置有楔形透镜，楔形透镜有多个楔形角，多个楔形角均匀分布在0≤≤0.92°范围内。本实用新型专利技术的地埋式交通信号灯对地埋光源进行配光处理，首先将光源的光变成与水平面呈一定角度的平行光，然后在通过楔形透镜将光线折射出去，使出去的光线能够有效的传递给司机。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交通工程领域，特别是一种地埋式的交通信号灯。
技术介绍
地埋式交通信号灯埋设在道路路面上，用以提前告知机动车驾驶人前方道路交叉 口道路交通信号灯的信号显示情况。但是在实际使用过程中，因为地埋式交通信号灯的发 光面与地面平行，其发出的光与地面垂直，不能将光信号有效传递给机动车驾驶人，驾驶人 只有到很近的距离才能注意到地埋信号灯的信号，这样使驾驶人失去了提前进行驾驶处理 的时机，有可能引发交通安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，能够将地埋灯 发出的光信号有效的传递给司机，保证道路交通的安全有序。本技术的技术方案一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳， 所述灯具外壳内设置有光源，光源前端设置有凸透镜，光源设置在凸透镜的焦点上，凸透 镜的主光轴与水平面的夹角为G =10°，凸透镜前端设置有反射镜，反射镜上面设置有楔形透镜，楔形透镜有多个楔形角5 , 多个楔形角5均勻分布在0 0.92°范围内。作为优选，所述楔形透镜的直径为150mm，楔形角有100个。作为优选，所述光源为LED光源。本技术的地埋式交通信号灯对地埋光源进行配光处理，首先将光源的光变成 与水平面呈一定角度的平行光，然后在通过楔形透镜将光线折射出去，使出去的光线能够 有效的传递给司机。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2为光线在楔形透镜穿过的示意图；图3-1至3-3为交通信号灯光线与机动车驾驶人之间的视角关系示意图；图4为楔形透镜的结构示意图。具体实施方式如图1，一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳1，所述灯具外壳1 内设置有光源2，光源2前端设置有凸透镜3，光源2设置在凸透镜3的焦点上，凸透镜3的 主光轴与水平面的夹角为《 =10°，凸透镜3前端设置有反射镜4，反射镜4上面设置有楔 形透镜5，楔形透镜5将光源2，凸透镜3还有反射镜4密封在底下，楔形透镜5有多个楔形 角沒，多个楔形角5均勻分布在0<“<0.92°范围内。本技术的地埋灯首先LED光源设置在凸透镜3的焦点上，其发出的光经过凸 透镜3变成平行于主光轴的平行光，由于主光轴与水平面的夹角为10°，所以平行光也与 水平面成10°夹角，然后经过反射镜4反射，光线以与水平面成10°角的方向射到楔形透 镜5上，如图2所示，楔形透镜5的楔形角θ由两个面组成，水平出射面6和倾斜入射面7， 光线经过倾斜入射面7进入到楔形透镜，其在倾斜入射面7上的入射角为al，出射角为bl， 在水平出射面6上的入射角为a2，出射角为1^2，我们可以得到sin (al)/ sin (bl)=n,sin (b2) / sin (a2) =n,al=90° - a - Θ,a2=bl+ ^ ；其中η为折射率，我们选用折射率为1. 49的透镜， =10°，由于0彡 彡0.92 °，经过计算可得，79.08 ° 彡al彡80 °， 41.22276° 彡 bl 彡 41. 37197°，41. 37197° ^ a2 ^ 42. 14276°，80° ^ b2 ^ 88. 7461°。最后由楔形透镜折射后出来的光线的发射角度於=90° _b2，所以1.2539° 彡卢彡 10°。如图3-1至3-3，机动车在行驶过程中，其与地埋式交通信号灯的距离逐步缩短， 地埋式交通信号灯光信号与机动车驾驶人眼睛的视角则逐步增大。机动车驾驶人的眼睛距 离地面约1. 5m,当车辆距离地埋式交通信号灯IOOm时，机动车驾驶人看到地埋式交通信号 灯发出的光信号的观察角为1°左右；当车辆距离地埋式交通信号灯50m时，机动车驾驶人 看到地埋式交通信号灯发出的光信号的观察角约为1.7° ；当车辆距离地埋式交通信号灯 IOm时，机动车驾驶人看到地埋式交通信号灯发出的光信号的观察角约为8. 5°，直至机动 车驾驶人到达地埋式交通灯跟前，其整个的观察角度不超过10°。所以本技术光学设计的地埋灯对光源进行合理的配光处理，在光线的出光面 上设置楔形透镜，楔形透镜设置足够多的楔形角，楔形角的角度均勻的分布在O到0. 92°， 最后楔形透镜发射出来的光线分布在与水平面成1°到10°角的范围内，从而使司机能够 在IOOm左右的距离开始就能够非常有效的接收到交通信号，提前进行车辆行驶的处理，保 证了交通运行的安全有序。如图4所示，本技术设计的时候反射镜的竖直长度为30mm，楔形透镜5的直 径为150mm，楔形角有100个，这100个楔形角分别为^ = 0.92° /99，《为0到99的整数。权利要求1.一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳(1)，其特征在 于，所述灯具外壳(1)内设置有光源(2)，光源(2)前端设置有凸透镜(3)，光 源(2)设置在凸透镜(3)的焦点上，凸透镜(3)的主光轴与水平面的夹角为 “=10°，凸透镜(3)前端设置有反射镜(4)，反射镜(4)上面设置有楔形透镜(5)，楔形透 镜(5 )有多个楔形角P ,多个楔形角P均勻分布在0 < c < 0. 92 °范围内。2.根据权利要求1所述的一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，其特征在于，所述 楔形透镜(5)的直径为150mm，楔形角有100个。3.根据权利要求1或2所述的一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，其特征在于，所 述光源(2)为LED光源。专利摘要本技术公开一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳，所述灯具外壳内设置有光源，光源前端设置有凸透镜，光源设置在凸透镜的焦点上，凸透镜的主光轴与水平面的夹角为=10°，凸透镜前端设置有反射镜，反射镜上面设置有楔形透镜，楔形透镜有多个楔形角，多个楔形角均匀分布在0≤≤0.92°范围内。本技术的地埋式交通信号灯对地埋光源进行配光处理，首先将光源的光变成与水平面呈一定角度的平行光，然后在通过楔形透镜将光线折射出去，使出去的光线能够有效的传递给司机。文档编号F21V19/00GK201916850SQ201020676798公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日专利技术者占晓斌, 张盎然, 潘汉中, 王军华, 胡新维, 胡立平, 陈琳, 马静洁 申请人:公安部交通管理科学研究所, 浙江富阳市新源交通电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种地埋式交通信号灯的光学设计结构，包括灯具外壳（１），其特征在于，所述灯具外壳（１）内设置有光源（２），光源（２）前端设置有凸透镜（３），光源（２）设置在凸透镜（３）的焦点上，凸透镜（３）的主光轴与水平面的夹角为＝１０°，凸透镜（３）前端设置有反射镜（４），反射镜（４）上面设置有楔形透镜（５），楔形透镜（５）有多个楔形角，多个楔形角均匀分布在０≤≤０．９２°范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘汉中，王军华，胡立平，胡新维，陈琳，张盎然，马静洁，占晓斌，
申请(专利权)人：公安部交通管理科学研究所，浙江富阳市新源交通电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32