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1減少光反射次數(shù)和控制光反射路徑

圓弧2上不同點C2與C3的半徑2(即法線2)、半徑3(即法線3)傾斜角度不同，其反射光的路徑就不同;入射光2和入射光3從同一位置發(fā)射，其中入射光2與豎直線的夾角小，入射光3與豎直線的夾角大。如果光射向板塊反射面(截面為線段)，則反射光線3在反射光線2的右側(cè)。通過圓弧2反射面改變了入射光2與入射光3的入射角，從而使反射光方向發(fā)生變化，使得反射光3在反射光2的左側(cè)?？衫眠@一特性控制發(fā)光管發(fā)出的不同角度的入射光2、入射光3的投射角和投射方向，如入射光與豎直線夾角太小，投射角(與豎直線的夾角)可以變大，入射光與豎直線夾角太大，投射角可以變小。同理不同弧形的法線傾斜角度不同，其反射光路徑就不同，通過調(diào)整不同圓心位置和不同半徑得到圓弧1，入射光線1位置與右圖入射光2一致，圓心位置O1發(fā)生變化導(dǎo)致圓弧發(fā)生變化，其反射光線1的投射角和反射路徑都發(fā)生變化，利用這個原理可以控制法線的傾斜角度從而控制反射光的反射路徑，達到減少光反射次數(shù)或投射角度的目的。常規(guī)技術(shù)如板塊反射面(截面圖為線段)設(shè)計技術(shù)，線段上的不同點C、C1的法線(即過C或C1點的線段垂直線)分別為法線2、法線3，兩法線的傾斜角度是一樣的。入射光2與豎直線夾角小，入射光與豎直線夾角大，反射光2的投射角2比反射光3的投射角3小，不可能實現(xiàn)中反射光2的投射角2比反射光3的投射角3大的這種質(zhì)變。當(dāng)然采用圓弧作反射面還可以實現(xiàn)上述板塊結(jié)構(gòu)的反射光投射角規(guī)律變化的規(guī)律。所以自聳棒采用板塊結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)無法自由控制反射光的投射方向，而圓弧結(jié)構(gòu)卻可以隨心所欲的對連續(xù)光進行反射路徑控制。對比自聳棒常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，拋物面反射面設(shè)計原理，黑色圓點為拋物線的焦點，紅色圓為發(fā)光管截面。根據(jù)拋物面的反射原理:過焦點的入射光射向拋物面(截面為拋物線)，其反射光與拋物線的對稱線平行。所以如果發(fā)光管是一個點的話，設(shè)計時只需要把發(fā)光管安裝在拋物面的焦點上，反射光都避開發(fā)光管平行拋物面對稱線反射出自聳棒。但實際上使用的光源發(fā)光管都不可能是一個點，而是比點大得多的圓管，甚至不止一支圓管，并且光線直接經(jīng)過發(fā)光管截面圓心(即焦點)的比例也少，所以采用該原理設(shè)計的自聳棒勢必造成部分反射光射向發(fā)光管，而且難以避免多次反射。見圖5，經(jīng)過焦點的三條入射光經(jīng)過一次反射后平行拋物線對稱軸射出拋物線，產(chǎn)生平行反射光帶，但是偏離焦點的入射光射向發(fā)光管經(jīng)過發(fā)光管反射后經(jīng)過多次反射才射出拋物面，產(chǎn)生高比例能量損失，根據(jù)拋物線反光原理，這種現(xiàn)象無法避免。

2提高被照射面亮度

均勻度提高被照射面的亮度均勻度，可以通過提高反射光投射角度，增加被照面遠距離面積上的光的能量，減少近距離面積上光的照射能量來實現(xiàn)。因此采用兩種技術(shù)手段提高亮度均勻度:使用不同圓心位置和半徑的圓弧來提高反射光的投射角度;使用不同傾斜角度的小平面等對弧面進行連接，來加大或減小入射光的入射角，加大反射光的投射角度以及擴大自聳棒出光口寬度，從而減少反射光次數(shù)并達到提高遠距離光能量的分布。為技術(shù)示例性自聳棒截面示意圖，虛線為不采用小平面連接時的反射面，實線為采用小平面連接的反射面。入射光1在虛線圓弧a1的虛線反射光1的投射角遠小于在傾斜面b1上的反射光1的投射角，其法線分別為虛線法線1和法線1。圓弧a2是采用小平面連接后得到的，其中虛線圓弧a2與圓弧a2同圓心半徑不同，即除圓心位置相同，其余皆不同，入射光2在自聳棒第一次反射，其反射光2射向虛線圓弧a2，發(fā)生第二次反射即由虛線反射光22射出燈具，其投射角變小，能量損失增加;當(dāng)采用小平面連接后，反射光2直接射出自聳棒，投射角不會減小，能量不會再次損失，既減少了反射次數(shù)也提高亮度均勻度。

作者：劉曉華單位：荊州燈具廠