泛光反射器及其形成方法

专利名称：泛光反射器及其形成方法
技术领域：
本发明属于一种照明用品，尤其指一种在灯具中起泛光照明作用的反射器 及其形成方法。
背景技术：
目前，具有泛光效果的反射器是在其内表面作喷砂或凹凸不平处理， 使光源射到经过被处理的反射面时，光线发生漫反射，从而实现泛光照明。 这种反射器存在光能量损耗大、反光光效低、反光光线方向不可控，以及 光源利用率低的缺陷。

发明内容
本发明目的在于解决现有的泛光反射器存在的不足，提供一种反射光 线可控，而且光源利用率高的泛光反射器，以及形成该泛光反射器的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下方案 一种泛光反射器，包括杯底 和杯身，其中，杯底设有一灯孔用以使光源从该灯孔伸入所述的泛光反射
器中；杯身内壁由至少一个从杯底边缘处开始渐近外伸的反射壁围成，并
在杯身的上部形成开口，用以使光源发出的光线射出；每个反射壁具有以 下结构首先定义与各反射壁相对应的各主抛物线/=2&;0其中下标m 为变量，表示不同的反射壁，如Z-2;vc表示形成第一反射壁的主抛物线， /=2^^表示形成第一反射壁的主抛物线，依次类推，m的最大值为根据 需求所确定的反射壁的数量，在此，各主抛物线,-2;vc，其坐标系可以 是不同的，如各坐标系的纵轴选取为过灯孔中心的垂直旋转轴，而原点选取在该旋转轴的不同位置；将主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂 直旋转轴的平面的方向进行拉伸或者绕该垂直旋转轴旋转得到与反射壁相 对应的主抛物曲面，将所有主抛物曲面进行裁切得到相应的反射壁，由于 各反射壁的上边缘将形成开口的一部分，若希望该部分为直线状，则需要 将与之对应的主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂直旋转轴的平面 的方向进行拉伸，若希望为弧状，则需要将其绕该垂直旋转轴旋转，所得 到的主抛物曲面通过裁切即得到相应的反射壁；每个反射壁上设置有由多 个反光凹面层形成的反光曲面，每个反光凹面层均包括相互紧邻的多个具
有相同形状的反光凹面，每个反光凹面层中任意一个反光凹面均具有以下 结构定义与每个反射壁的每个反光凹面层相对应的次抛物线/ =2pms;c，
其中，下标S为变量，表示不同的反光凹面层，如^-2化x表示形成第一 反射壁的第一反光凹面层的次抛物线，/ =2^231表示形成第二反射壁的第 二反光凹面层的次抛物线，依次类推，在此，次抛物线/=2^^的坐标系 同样是不同的；次抛物线的顶点位于与之对应的反射壁上，焦点位于反射 壁的内部，次抛物线绕过该抛物线顶点的旋转轴旋转后形成一个反光凹面, 该反光凹面进行彼此邻接的水平阵列后形成一层反光凹面层，相邻的反光 凹面层之间彼此邻接。
优选的是，每个反射壁上的反光凹面层，邻层上的反光凹面彼此交错 相接形成反光曲面，位于一个反光凹面层上的一个反光凹面伸入邻层的相 邻两个反光凹面之间，并彼此邻接。
优选的是，所述的次抛物线,-2;^x，对于m值相同而S值不同的各
次抛物线的顶点在过灯孔中心的垂直旋转轴的方向上等间距排列。优选的是，所有的反射壁具有相同层数的反光凹面层，并一一对应； 所述的次抛物线/ -2Ansx，对于m不同而s相同的各次抛物线的顶点位于
同一水平面上。
优选的是，所述反射壁在杯身的上部围成非圆形开口。
优选的是，所述次抛物线/ =2^设置为使光源发出的光线经一次反
射即射出开口。
优选的是，所述杯身内壁作镜面处理。 形成泛光反射器的方法包括如下步骤
(1) 首先确定所需的开口形状，每个反射壁的上边缘形成开口的一条直 边或者一个弧段；由此根据开口形状确定反射壁的数量，并选取与各反射 壁所对应的一条主抛物线/ =2pmx;
(2) 对应直边的主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂直旋转轴 的平面的方向进行拉伸得到与各自反射壁所对应的主抛物曲面；对应弧段 的主抛物线的一支绕该垂直旋转轴旋转得到与各自反射壁所对应的主抛物 曲面；最后得到与各反射壁所对应的主抛物曲面；
(3) 将与各反射壁对应的主抛物曲面在垂直旋转轴方向上进行分割，每 个分割点处均为形成一反光凹面的次抛物线的顶点所在的位置，此抛物线 绕过其顶点的旋转轴旋转后即在与各反射壁对应得主抛物曲面上形成位于 各层的一个反光凹面，各层的反光凹面进行彼此邻接的水平阵列后形成各 反光凹面层，相邻的反光凹面层之间彼此邻接；再将形成有反光凹面层的 各主抛物曲面按照各自所需的开口长度和在泛光反射器的圆周上所占的角 度进行裁切，得到各反射壁，将各反射壁进行彼此拼接即形成所需形状的反光反射器；或者先将与各反射壁对应的主抛物曲面进行裁切后再形成各 反光凹面层。
优选的是，在步骤(3)中，对各主抛物曲面在裁切前或者裁切后均进 行等距分割，各层的被阵列的反光凹面的选取使得阵列后的各层反光凹面 彼此交错邻接，位于一个反光凹面层上的一个反光凹面伸入邻层的相邻两 个反光凹面之间，并彼此邻接；次抛物线的选取使得奇数层的反光凹面层 和偶数层的反光凹面层上的反光凹面均在各自的纵列上彼此对齐。
优选的是，各主抛物曲面的分割点数相同，分割的位置均相同，使所 有反射壁的同层上的反光凹面的顶点位于同一水平面上。
本发明的有益效果为本发明所述的泛光反射器，其每个反射壁上设 有多个反光凹面层，由于反光凹面和反射壁均是通过具有特定形状的抛物 线旋转或者拉伸得来，并且每个反光凹面层是由同一反光凹面经过阵列形 成，因此每个反光凹面层具有相同的特性，所以反射光线具有可控性。由 于各层的反光凹面彼此邻接，因此，根据本发明的泛光反射器具有光能量 损耗小和反光光效高的特点。另外，多个反射壁可以拼接成各种形状的杯 身内壁，形成不同形状的开口，因此，可以根据不同应用场合，设计不同 的开口，以使射出的光线得到最有效的应用。


图1为本发明所述的泛光反射器的总体结构示意图； 图2为第一反射壁的形成原理示意图3为形成第一反射壁的主抛物曲面铺平后的结构示意图； 图4为一种根据本发明的泛光反射器的结构示意图；图5为另一种根据本发明的泛光反射器的结构示意图； 图6为泛光反射器中第一反射壁的反射光线示意图。
具体实施例方式
现结合附图对本发明的实施方式进行具体说明。
一种泛光反射器，如图1所示，包括杯底BM和杯身BO，其中，杯底 BM设有一灯孔，用以使光源SO从该灯孔伸入泛光反射器中。杯身内壁由 至少一个从杯底BM边缘处开始渐近外伸的反射壁围成，并在杯身B0的 上部形成开口，用以使光源SO发出的光线射出。
由于圆形的泛光反射器结构比较简单，杯身内壁可由一个反射壁围成， 即通过一条主抛物线绕过灯孔中心的垂直旋转轴旋转360°即可形成，因 此，本实施方式以说明非圆形泛光反射器为主。现根据图2，说明第一反射 壁的形成过程，其它反射壁的形成过程与此相同。首先将主抛物线/ =2A;c 的一支沿着过灯孔中心的垂直旋转轴1A的平面的方向进行拉伸得到如图3 所示的与第一反射壁相对应的主抛物曲面，其中主抛物线/=2;^的焦点
1P可以选在光源SO所在的位置上，并根据如图6所示的被照面积Klf， 和开口距离被照面的距离H，确定第一反射壁的高度，第一反射壁的上部 边缘距离旋转轴1A的距离的K1。如图2所示，说明第一反射壁的第一反 光凹面层的形成过程。首先形成一个反光凹面11，该反光凹面11的形成基 础为次抛物线/=2^^，次抛物线/:2;vc的顶点位于第一反射壁上，焦 点位于第一反射壁的内部，次抛物线y-2&;c绕过其顶点的旋转轴IIA进 行旋转而形成该反光凹面，将该反光凹面在第一反射壁上进行彼此邻接的 水平阵列即得到第一反光凹面层。同理，第二反光凹面层的反光凹面12是通过次抛物线/ =2^12^绕过其顶点的旋转轴12A进行旋转而成。第一反光 凹面层与第二反光凹面层之间彼此邻接，优选为如图3所示的，第一反射 壁上的每个反光凹面彼此交错相接形成反光曲面，即第二反光凹面层上的 每个反光凹面伸入第一反光凹面层的相邻两个反光凹面之间，并彼此邻接， 其余各反光凹面层之间的邻接关系与此相同。在此，对于次抛物线 /=2Asx，即与第一反射壁的各反光凹面层对应的各次抛物线，相邻次抛 物线的顶点之间的距离为L (n-l， n)，其中n取值范围为大于等于2小于 等于s的最大值，如次抛物线/ =2^^与/ =2^,的顶点之间的距离为L (1， 2)，各次抛物线的顶点在过灯孔中心的垂直旋转轴的方向上可以为等 间距排列，即距离L (n-l， n)为定值，由此可以根据反射壁的高度确定第 一反射壁的反光凹面层的层数。经过上述的排列，如图3所示，奇数层的 反光凹面层G12和偶数层的反光凹面层Gll上的反光凹面可以在各自的纵 列上彼此对齐。反光凹面层可以在对与第一反射壁相对应的主抛物曲面进 行裁切后形成，也可以如图3所示，在与第一反射壁相对应的主抛物曲面 上形成反光凹面层后再进行裁切，裁切尺寸的大小可根据第一反射壁的开 口长度L1和角度R1确定。
按照上述方式可以形成各反射壁，所有的反射壁可以具有相同层数的 反光凹面层，并一一对应，而且针对次抛物线/:2;^;c，对于m不同而s
相同的，即不同反射壁的位于同一层上的反光凹面层，各次抛物线的顶点 位于同一水平面上。
形成泛光反射器的各反射壁可以结构对称，也可以不对称，如图4和5 所示的泛光发射器由四个反射壁彼此拼接而成，图4所示的泛光反射器具有对称式的矩形开口，第一反射壁以角度R1、长度L1进行裁切，第二反 射壁以角度R1、长度L2进行裁切，而相对的两个反射器的结构相同。图 5所示的泛光反射器的开口为不规则四边形，其中，第一反射壁以角度R1、 长度L1进行裁切，第二反射壁以角度R1、长度L2进行裁切，第三反射 壁以角度R3、长度L3进行裁切，第四反射壁以角度R4、长度L4进行裁 切。
所述的杯身内壁优选作镜面处理，以达到更好的泛光效果。另外，次 抛物线？-2;^x的选择优选为使光源发出的光线经一次反射即射出开口。
如图6所示为泛光反射器中第一反射壁的反射光线示意图。光源SO 经过第一反射壁上反光凹面的反射后从开口射出，其中距离H为开口距离 被照面的距离，而被照面积Klf则为光线经过第一反射壁射出后在被照面 上形成。
对于通过多只泛光反射器进行组合照明的情况，由于非圆形反光杯通 过合理的组合可以使被照射区域不出现光域叠加的情况，增大了有效照射 区域，减少能量的浪费，因此其相对于圆形反光杯具有更大的优势。
上述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即 凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化及修饰，皆应属于本发明 的技术范畴。
权利要求
1.一种泛光反射器，包括杯底和杯身，其中，杯底设有一灯孔用以使光源从该灯孔伸入所述的泛光反射器中；杯身内壁由至少一个从杯底边缘处开始渐近外伸的反射壁围成，并在杯身的上部形成开口，用以使光源发出的光线射出；其特征在于每个反射壁具有以下结构首先定义与各反射壁相对应的各主抛物线y2＝2pmx，其中下标m为变量，表示不同的反射壁，将主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂直旋转轴的平面的方向进行拉伸或者绕该垂直旋转轴旋转得到与反射壁相对应的主抛物曲面，将所有主抛物曲面进行裁切得到相应的反射壁；每个反射壁上设置有由多个反光凹面层形成的反光曲面，每个反光凹面层均包括相互紧邻的多个具有相同形状的反光凹面，每个反光凹面层中任意一个反光凹面均具有以下结构定义与每个反射壁的每个反光凹面层相对应的次抛物线y2＝2pmsx，其中，下标s为变量，表示不同的反光凹面层，次抛物线的顶点位于与之对应的反射壁上，焦点位于反射壁的内部，次抛物线绕过其顶点的旋转轴旋转后形成一个反光凹面，该反光凹面进行彼此邻接的水平阵列后形成一层反光凹面层，相邻的反光凹面层之间彼此邻接。
2. 根据权利要求1所述的泛光反射器，其特征在于每个反射壁上的反光 凹面层，邻层上的反光凹面彼此交错相接形成反光曲面，位于一个反光凹 面层上的一个反光凹面伸入邻层的相邻两个反光凹面之间，并彼此邻接。
3. 根据权利要求2所述的泛光反射器，其特征在于所述的次抛物线 / = 2;^x ，对于m值相同而s值不同的各次抛物线的顶点在过灯孔中心的垂直旋转轴的方向上等间距排列。
4. 根据权利要求3所述的泛光反射器，其特征在于所有的反射壁具有相同层数的反光凹面层，并一一对应；所述的次抛物线/=2^^,对于m不 同而S相同的各次抛物线的顶点位于同一水平面上。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的泛光反射器，其特征在于所述反 射壁在杯身的上部围成非圆形开口 。
6. 根据权利要求5所述的泛光反射器，其特征在于:所述次抛物线/ =2Pms;c 设置为使光源发出的光线经一次反射即射出开口。
7. 根据权利要求6所述的泛光反射器，其特征在于所述杯身内壁作镜面 处理。
8. —种形成权利要求1所述泛光反射器的方法，其特征在于包括如下步 骤(1) 首先确定所需的开口形状，每个反射壁的上边缘形成开口的一条直 边或者一个弧段；由此根据开口形状确定反射壁的数量，并选取与各反射 壁所对应的一条主抛物线/ =2pmx;(2) 对应直边的主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂直旋转轴 的平面的方向进行拉伸得到与各自反射壁所对应的主抛物曲面；对应弧段 的主抛物线的一支绕该垂直旋转轴旋转得到与各自反射壁所对应的主抛物 曲面；最后得到与各反射壁所对应的主抛物曲面；(3) 将与各反射壁对应的主抛物曲面在垂直旋转轴方向上进行分割，每 个分割点处均为形成一反光凹面的次抛物线的顶点所在的位置，此抛物线 绕过其顶点的旋转轴旋转后即在与各反射壁对应得主抛物曲面上形成位于 各层的一个反光凹面，各层的反光凹面进行彼此邻接的水平阵列后形成各 反光凹面层，相邻的反光凹面层之间彼此邻接；再将形成有反光凹面层的各主抛物曲面按照各自所需的开口长度和在泛光反射器的圆周上所占的角 度进行裁切，得到各反射壁，将各反射壁进行彼此拼接即形成所需形状的 反光反射器；或者先将与各反射壁对应的主抛物曲面进行裁切后再形成各反光凹面层。
9. 一种形成权利要求8所述泛光反射器的方法，其特征在于在步骤(3)中，对各主抛物曲面在裁切前或者裁切后均进行等距分割，各层的被阵列 的反光凹面的选取使得阵列后的各层反光凹面彼此交错邻接，位于一个反 光凹面层上的一个反光凹面伸入邻层的相邻两个反光凹面之间，并彼此邻 接；次抛物线的选取使得奇数层的反光凹面层和偶数层的反光凹面层上的 反光凹面均在各自的纵列上彼此对齐。
10. —种形成权利要求9所述泛光反射器的方法，其特征在于各主抛物 曲面的分割点数相同，分割的位置均相同，使所有反射壁的同层上的反光 凹面的顶点位于同一水平面上。
全文摘要
本发明提供一种泛光反射器，包括杯底和杯身，杯身内壁由从杯底边缘处开始渐近外伸的反射壁围成；反射壁的结构为定义各主抛物线y²＝2p_mx，将主抛物线的一支沿着平行于过灯孔中心的垂直旋转轴的平面的方向进行拉伸或者绕该旋转轴旋转得到与反射壁相对应的主抛物曲面；反射壁上设置有多个反光凹面层，每个反光凹面层均包括相互紧邻的多个具有相同形状的反光凹面，每个反光凹面均具有以下结构定义与每个反射壁的每个反光凹面层相对应的次抛物线y²＝2p_msx，其绕过该抛物线顶点的旋转轴旋转后形成一个反光凹面，该反光凹面进行彼此邻接的水平阵列后形成一层反光凹面层，相邻的反光凹面层之间彼此邻接。本发明提供一种反射光线可控，而且光源利用率高的泛光反射器。
文档编号F21V7/09GK101514799SQ20091011930
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者李中旺 申请人:深圳市德普威科技发展有限公司