[发明专利]一种不对称配光的照明用光学系统

说明书

本发明公开了一种不对称配光的照明用光学系统，所述光学系统包括后反射面，所述后反射面的局部为非平滑面，或，在平滑的后反射面的局部上附着一非平滑层；光源发出的光线经后反射面反射后向前方传播。本发明克服了现有的技术偏见，在应用“洗”的照明方式时，通过对后反射面进行非光滑处理以提被照面上近处“暗区”的照度，从而提高被照面上照度均匀度。

技术领域

本发明属于照明技术领域，具体涉及一种不对称配光的照明用光学系统。

背景技术

在照明工程应用中，对“面”照明是一种重要的照明方式。评估面上的照明的质量时，一类常用的指标是均匀度，即考察面上各点是否亮暗一致。均匀度越低，眼睛看到的“明暗差别越明显”。如图1和图2所示，图中的被照面为立面，灯距离立面一定距离，灯发出的光集中于光束(注：图中表示光束的两根线不是灯光明暗的界限。灯实际在各方向上的光是按配光曲线分布的，有明暗渐变的过度)。当灯照明立面，产生立面上的明暗差异。此时被照面上有中部的“被照亮的区域”和上下的“暗区”。

为提高照明均匀度，需要减小暗区、扩大亮区范围以及缩小亮区与暗区之间的亮暗差，常用的方法是：如图3所示的加大灯具到立面的距离扩大光束角以及图4所示的减小灯具到立面的距离缩小光束角。如图4所示的方法常常被称为“洗”的照明方式，如用这种方式照明墙面即“洗墙”照明。

在应用“洗”的照明方式时，现有方案为了照亮更远的位置而让光更集中的照向某个方向。光源发出发散的光线，现有窄光束角的光学系统将发散的光线集中，产生窄光束角的光线。窄光束角的光学系统能够照亮一定距离以外的位置，但距离较近的位置由于不在光线的主投射范围，或者说在该方向上的光分布较少，导致“照不亮”而产生“灯下黑”，也就是在被照面上靠近灯的位置有明显的“暗区”。“暗区”是导致被照面上照度均匀度低的一个重要因素。

为提高被照面上照度的均匀度，上述现有方案多采用如图5至图7所示的光学系统，并对如图5至图7的光学系统做出改进(见图8-图10)，以兼顾“洗”的照明方式和对近处的“暗区”进行补光。如图8所示，在内表面为反射面的壳体内部增加了一片雾面玻璃。光源发出的光线一部分照射到雾面玻璃上，在雾面玻璃上发生漫射，既有向前的漫射也有向后的漫射。其中向前漫射的光线用于对“暗区”补充照明。如图9所示，在该光学系统前面增加局部处理，在其前表面选取局部成磨砂(也称雾化，即把原本光滑透射的表面处理成半透明状的漫射表面)或楞纹结构。这时，一部分经过后反射面反射向前方传播的光线，在通过局部表面时，发生漫射或扩大了光线角度，这样就有一小部分光线射向近处“暗区”的方向，由于距离近，所以较少的光就可以提高“暗区”的照明。这种方法存在这样的问题：“暗区”位于光学系统的单侧，而光经局部表面发散是向双侧的，降低了光的利用。如图10所示，在该光学系统的局部表面扩大至整个前表面，将整个表面做了一侧高一侧低，并添加了棱纹。这是一种早期的尝试，对被照面上的均匀度的提升几乎不起作用。

现有技术都避免对“后反射面”改动。原因在于，“后反射面”在传统思想中是影响光学系统效率高低的主要因素，传统思想予以严格的保护，甚至在有可能接触到“后反射面”的操作时要求带手套避免留指纹，可见对后反射面平滑度保护的重视，传统的“保护”的思想或却被理解成“后反射面”的不可改变性。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种克服现有的技术偏见，在应用“洗”的照明方式时，通过对后反射面进行非光滑处理以提高被照面上近处“暗区”的照度，从而提高被照面上照度均匀度。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：

一种不对称配光的照明用光学系统，所述光学系统包括后反射面，所述后反射面的局部为非平滑面，或，在平滑的后反射面的局部上附着一非平滑层。光源发出的光线，一部分经所述后反射面反射后，向前方传播；另一部分光线照射到表面处理过的非平滑面或非平滑层，反射出比原有平滑表面的反射光线更发散的光线。

所述非平滑面和非平滑层均包括经过化学腐蚀、物理打磨或喷砂处理后的磨砂面。