阅读说明：本技术 菲涅尔结构的窗台灯反射器 (Windowsill lamp reflector with Fresnel structure ) 是由 周键斌 陈子富 仇旻 周莹 樊军 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种菲涅尔结构的窗台灯反射器,包含发光单元和用于发射发光单元发出的光线的反射单元,反射单元包含多个反射部和用于连接多个反射部的连接部；反射部为曲面状；反射部的内表面为用于反射发光单元发出的光线的反射面；发光单元发出的光线在反射面内进行反射；反射部的反射面的截面的形状为抛物线；多个反射部的反射面的截面的抛物线的焦点重合；多个反射部的反射面的截面的抛物线的焦距不同；距离发光单元的中心位置越近的反射部的反射面的截面的抛物线的焦距越小。提供的菲涅尔结构的窗台灯反射器能够在保证反射器的安装体积的同时,增大光斑的宽度。(The invention discloses a windowsill lamp reflector with a Fresnel structure, which comprises a light-emitting unit and a reflecting unit, wherein the reflecting unit is used for emitting light rays emitted by the light-emitting unit and comprises a plurality of reflecting parts and a connecting part used for connecting the plurality of reflecting parts; the reflecting part is in a curved surface shape; the inner surface of the reflecting part is a reflecting surface used for reflecting the light rays emitted by the light-emitting unit; the light emitted by the light-emitting unit is reflected in the reflecting surface; the cross section of the reflecting surface of the reflecting part is parabolic; the focal points of parabolas of the cross sections of the reflecting surfaces of the plurality of reflecting parts are overlapped; the parabolic focal lengths of the sections of the reflecting surfaces of the plurality of reflecting parts are different; the closer the center position of the light emitting unit is, the smaller the focal length of the parabola of the cross section of the reflecting surface of the reflecting portion is. The windowsill lamp reflector with the Fresnel structure can ensure the installation volume of the reflector and increase the width of a light spot.)

菲涅尔结构的窗台灯反射器

技术领域

本发明涉及一种菲涅尔结构的窗台灯反射器。

背景技术

传统的菲涅尔结构的窗台灯反射器是用于照亮窗台的顶部与两侧的墙壁的灯，但对于较大的窗户，或需要更高的亮度时，由于功率问题，无法满足要求。现有菲涅尔结构的窗台灯反射器由于体积与散热的问题，无法增大功率；常规方案采用透镜的做法，会有分色问题，同时光斑边界不够清晰。

CN201822000354.2的单曲面菲涅尔结构的窗台灯反射器反射器解决了上述问题，但是任然存在光斑宽度不够的缺陷。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种可以解决上述问题的菲涅尔结构的窗台灯反射器。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种菲涅尔结构的窗台灯反射器，包含发光单元和用于反射发光单元发出的光线的反射单元，反射单元包含多个反射部和用于连接多个反射部的连接部；反射部为曲面状；反射部的内表面为用于反射发光单元发出的光线的反射面；发光单元发出的光线在反射面内进行反射；反射部的反射面的截面的形状为抛物线；多个反射部的反射面的截面的抛物线的焦点重合；多个反射部的反射面的截面的抛物线的焦距不同；距离发光单元的中心位置越近的反射部的反射面的截面的抛物线的焦距越小。

进一步地，反射单元由具有延展性材料制成。

进一步地，发光单元为LED灯。

进一步地，菲涅尔结构的窗台灯反射器包含多个LED灯；多个LED灯依次设置在经过反射部的截面的抛物线的焦点的直线上；直线垂直于截面。

进一步地，多个LED灯的颜色不同。

进一步地，菲涅尔结构的窗台灯反射器包含多个反射单元；多个反射单元在经过反射部的截面的抛物线的焦点的直线的方向上依次首位连接。

进一步地，反射单元包含两个反射部和一个连接部；两个反射部通过一个连接部连接形成反射单元。

进一步地，反射单元包含三个反射部和两个连接部；三个反射部通过两个连接部连接形成反射单元。

本发明的有益之处在于提供的菲涅尔结构的窗台灯反射器采用的反射单元的结构简单，体积合理，在满足高功率照射以及散热性能好的同时，减小了菲涅尔结构的窗台灯反射器在竖直方向上所需要的安装体积，并且对发光单元发出的光线进行反射时不会产生分色现象且光斑边界清晰。同时，该菲涅尔结构的窗台灯反射器采用的反射单元包括的多个反射部通过连接部连接，能够增大光斑的宽度。

附图说明

图1是本发明的菲涅尔结构的窗台灯反射器的示意图；

图2是本发明的菲涅尔结构的窗台灯反射器在具体实施照明时，天花板的照度图；

图3、图4和图5是本发明的菲涅尔结构的窗台灯反射器发射的光线在不同坐标系下的配光曲线图；

图6是本发明的菲涅尔结构的窗台灯反射器具有多个发光单元的示意图。

发光单元1，反射单元2，反射部3，反射面4，连接部5。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种菲涅尔结构的窗台灯反射器，包含发光单元1和反射单元2。反射单元2用于反射发光单元1发出的光线。反射单元2包含多个反射部3和用于连接多个反射部3的连接部5。反射部3为曲面状。反射部3的内表面为用于反射发光单元1发出的光线的反射面4。发光单元1发出的光线在反射面4内进行反射。反射部3的反射面4的截面的形状为抛物线。多个反射部3的反射面4的截面的抛物线的焦点重合。多个反射部3的反射面4的截面的抛物线的焦距不同。距离发光单元1的中心位置越近的反射部3的反射面4的截面的抛物线的焦距越小。

如图1所示，反射单元2包含三个反射部3和两个连接部5。三个反射部3通过两个连接部5依次连接形成反射单元2且三个反射部3的反射面4依次定义为A面、B面和C面。发光单元1的发光面的中心位于A面底部边界的正上方。发光单元1的发光面的中心到A面底部边界的距离定义为a，发光单元1的发光面的中心到C面顶部距离定义为b。A、B、C面的截面均呈抛物线状，并且这三条抛物线的焦点均位于发光单元1的中心。a和b确定了发光单元1的发光面的中心与反射单元2的相对位置。发光单元1的光轴方向与竖直方向的夹角定义为α。A面、B面和C面构成的反射面4的两端到发光单元1的发光面的中心的连线的夹角定义为β。位于β角度范围内的所有光线均可被反射部3的反射面4反射，即被有效利用。发光单元1的发光面所在的平面与发光单元1的发光面的中心到由A面、B面和C面构成的反射面4的边界的连线的的夹角定义为γ。位于γ角度范围内的所有光线不能被反射单元2的反射面4发射，即无法直接利用。通过调整γ和β的值可以控制发光单元1发射出的光的使用率。β取值越大，发光单元1发射出的光的利用率越高，这样即可提高整体光效，又不会对光斑效果产生明显影响。在保证反射部3的截面的抛物线焦点重合的前提下，通过增加反射部3的个数可以实现增大光斑的宽度

图2为天花板照度图。为便于对反射单元2效果的检验，利用光线追迹软件TracePro进行效果仿真，首先设置一1500mm*1500mm的接收板作为实际天花板的模型，在天花板下方1000mm的地方放置反射器，配上合适的光源进行仿真，其结果如图3所示。可以看到光斑呈细长形直线，两侧截止线清晰，优于一般菲涅尔结构的窗台灯反射器透镜效果。同时光斑较CN201822000354.2的单曲面菲涅尔结构的窗台灯反射器反射器而言，同等条件下光斑宽度更宽。

图3、图4和图5为不同坐标系下的配光曲线图，可以看到出射光线在一个方向角度较小，在3度左右，故而这个方向必然会有清晰的光斑截止线；另一个方向角度很大，在80度左右，这个方向光斑较长，故而最终得到的是一个有清晰截止线的长条形光斑，能够满足菲涅尔结构的窗台灯反射器的使用需求。另外，如果能保证光源本身没有分色，即选择较好的光源，如CREE的光源，则光斑没有分色，反射单元2在进行反射时不会出现分色现象。

图6中，多颗单色发光单元1沿反射单元2的延伸方向排布时，可以实现增大照明功率。在散热性能和结构体积允许的情况下，理论上可以通过增加反射部3和发光单元1实现照明功率无限增加。若把多颗发光单元1设置成不同颜色的单色光源，如R、G、B、W，配以控制(如DMX512)，即可实现多彩光斑。对于反射单元2来说，不同颜色的光的入射光和出射光的折射率均为n和-n，相同路径的入射光对应相同路径的出射光，故光斑形状无过多变化。

具体而言，菲涅尔结构的窗台灯反射器采用的反射单元2的结构简单，体积合理，在满足高功率照射以及散热性能好的同时，减小了菲涅尔结构的窗台灯反射器在竖直方向上所需要的安装体积，并且对发光单元1发出的光线进行反射时不会产生分色现象且光斑边界清晰。同时，该菲涅尔结构的窗台灯反射器采用的反射单元2包括的多个反射部3通过连接部5连接，能够增大光斑的宽度。

作为一种具体的实施方式，反射单元2由具有延展性材料制成。

作为一种具体的实施方式，发光单元1为LED灯。更具体地，菲涅尔结构的窗台灯反射器包含多个LED灯。多个LED灯依次设置在经过反射部3的截面的抛物线的焦点的直线上。直线垂直于截面。这样能够增加照明功率。在本方案中，多个LED灯的颜色可以不同，也可以相同。

作为一种具体的实施方式，菲涅尔结构的窗台灯反射器包含多个反射单元2。多个反射单元2相互连接能够有效增大光斑的宽度。具体地，多个反射单元2在经过反射部3的截面的抛物线的焦点的直线的方向上依次首位连接。

作为一种可选的实施方式，反射单元2包含两个反射部3和一个连接部5。两个反射部3通过一个连接部5连接形成反射单元2。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。