全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩的制作方法

1.本发明属于照明灯技术领域，尤其涉及灯罩。


背景技术：

2.随着科技的不断进步，led光源以其亮度高、寿命长、能量转化率高的突出优势逐渐取代白炽灯以及荧光灯而成为新的照明光源。虽然led光源有着诸多的优势，但目前市场上的led光源所发出的光线均包含以高能量蓝光为主的有害光，长时间在此环境下学习和工作容易引发视疲劳以及眼部疾病。作为教室照明光源，以高色温白光为主，高能量蓝光等有害光掺杂在光源中，成为一束复色光。如果向灯罩材料中添加抗蓝光阻隔剂，虽然会滤除特定波段的有害光线，但也会因此导致光源的色温降低，照度降低，光线质量下降。由于单色光在不同介质中的折射率不同，所以难以过滤掉全部有害光。
3.为了解决光污染的问题，现有技术在灯罩的制备过程中，会在塑料母粒中加入添加剂，此举虽然在一定程度上能够对减轻有害光的危害，但添加剂的引入势必会影响灯罩的透明度，致使照度降低，能量利用率低。同时，传统的灯具灯罩多采用亚克力或塑料平面材质，光源发出光线经过灯罩直接透射到空气中，故而其眩光值也会过高。
4.综上所述，为了解决现有灯罩及led光源存在的问题，就需要一种能够抗蓝光、不影响色温、减弱有害光、不影响灯罩透光率的照明设备。


技术实现要素：

5.本发明是为了解决led光源中存在蓝光及有害光，不利于用眼健康；而且现有加入添加剂的led灯罩照度降低，导致能量利用率低的问题，现提供全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩。
6.第一种全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩，灯罩上设有多个呈矩形阵列排列的凸面透镜。
7.第二种全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩，灯罩上设有多个一号透镜组和多个二号透镜组，一号透镜组包括多个首尾顺次连接的多个条形的凸面透镜，二号透镜组包括多个相互平行且沿一条直线设置的多个条形的凸面透镜，多个一号透镜组和多个二号透镜组交替设置，使得一号透镜组中的凸面透镜与二号透镜组中的凸面透镜相互垂直。
8.进一步的，上述第二种全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩中，一号透镜组中相邻的两个凸面透镜之间均对应一个二号透镜组中的凸面透镜。
9.进一步的，上述灯罩为矩形或圆形。
10.进一步的，上述凸面透镜的折射率为1.5～1.7。
11.进一步的，上述凸面透镜为透明塑料制成的凸面透镜。
12.进一步的，上述凸面透镜为聚苯乙烯或聚碳酸酯透镜。
13.进一步的，上述凸面透镜的弧度角为45
°
～75
°
。
14.进一步的，上述灯罩的边缘设有固定部。
15.本实用新型所述的全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩的有益效果是：
16.1、由于单色光在不同介质中的折射率不同，所以本实用新型设计了两个90度方向设置的透镜结构，该结构下光线在传播过程中通过无数次反射折射而发生偏振干涉，从而将高能量蓝光以及有害光滤除。本实用新型能够对光化紫外、近紫外、蓝光、小光源、视网膜热、微弱视刺激、红外辐射等有害光产生明显的过滤减弱作用，其组装灯具能够达到光生物安全“豁免类”级别。
17.2、本实用新型在制备灯罩的过程中，能够直接用塑料母粒进行制备成型，而无需在母粒中添加任何添加剂，提高了灯罩的透明度，进而提升了能量的转换效率。
18.3、本实用新型所述光生物安全护眼灯罩采用若干圆弧顺次连接的结构，能够将原本发散的光线汇聚，使透射到室内的光线。以桌面台灯为例，大部分光线都能直接照射到桌面上，在提高桌面照度的同时，避免直接照射人眼，在一定程度上解决因眩光而引起的不适。
附图说明
19.图1为平面形灯罩的横截面示意图；
20.图2为平面形平面灯罩整体结构示意图；
21.图3为平面形平面灯罩的局部放大图；
22.图4为横截面处光路图；
23.图5为光线在通过介质时的偏振图。
24.灯罩1、凸面透镜2、固定部3、凸起4、凹槽5。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。
26.具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩，灯罩1上设有多个呈矩形阵列排列的凸面透镜2。
27.图1所示横截面的下表面外表面为光面，上表面内表面为波浪条纹状，其中凸起4就是凸面透镜2，凹槽5即为相邻的两个凸面透镜2之间的位置。
28.本实施方式中，凸面透镜2上表面为圆弧形，能够将原本发散的光线汇聚。对于一般安装于室内顶部的照明灯具(包括台灯)，使用本实施方式结构灯罩的灯具能够使透射到室内的光线大部分都直接照射到桌面上，在提高桌面照度的同时，避免直接照射人眼，在一定程度上解决因眩光而引起的不适。
29.同时，由于单色光在不同介质中的折射率不同，所以本实用新型设计了矩形阵列设置的透镜结构，该结构下光线在传播过程中通过无数次反射折射而发生偏振干涉，从而将高能量蓝光以及有害光滤除。
30.具体实施方式二：参照图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩，灯罩1上设有多个一号透镜组和多个二号透镜组。一号透镜组包括多个首尾顺次连接的多个条形的凸面透镜2。二号透镜组包括多个相互平行且沿一
条直线设置的多个条形的凸面透镜2。多个一号透镜组和多个二号透镜组交替设置，使得一号透镜组中的凸面透镜2与二号透镜组中的凸面透镜2相互垂直。一号透镜组中相邻的两个凸面透镜2之间均对应一个二号透镜组中的凸面透镜2。
31.上述凸面透镜2的顶部为圆弧形，能够将原本发散的光线汇聚。对于一般安装于室内顶部的照明灯具(包括台灯)，使用本实施方式结构灯罩的灯具能够使透射到室内的光线大部分都能直接照射到桌面上，在提高桌面照度的同时，避免直接照射人眼，在一定程度上解决因眩光而引起的不适。
32.同时，由于单色光在不同介质中的折射率不同，所以本实用新型设计了两个90度方向设置的透镜结构，该结构下光线在传播过程中通过无数次反射折射而发生偏振干涉，从而将高能量蓝光以及有害光滤除。
33.本实施方式所述的全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩，能够制备成平面灯罩。
34.具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的全方位偏振干涉光生物安全护眼灯罩作进一步说明，本实施方式中，凸面透镜2选用折射率为1.5～1.7的透明塑料制成的凸面透镜。进一步的，透明塑料材质为聚苯乙烯ps或聚碳酸酯pc。
35.当光源光线经过本实施方式所述的灯罩时，由于灯罩选用折射率在1.5～1.7之间的聚苯乙烯材料ps或聚碳酸酯pc等透明塑料制成的透镜。由于材料透明，光线透过率可达到 80％～90％。当光线穿过灯罩时，光线发生两次折射，经过折射后，将光源发出的光线汇聚，能够有效避免光线直接入射人眼，极大的降低室内环境的眩光值。
36.进一步的，凸面透镜2的弧度角为45
°
～75
°
。灯罩1的边缘设有固定部3，灯罩1为矩形或圆形。
37.图4中，当入射光以某一角度入射到透明介质中，反射光为偏振方向垂直于入射面的偏振光s-偏振光，投射光线为部分偏振光。通过这种方式光源发出的光线经过所述的光生物安全护眼灯罩后发出偏振光线，当入射光线为布鲁斯特角起偏角时，反射光是完全极化的，大部分透射光为p-偏振光。
38.如图5所示，根据布鲁斯特定律：可计算出i＝57.99
°
根据布鲁斯特角的原理，在布鲁斯特角附近大范围的角度，p-偏振光的反射低于s-偏振光，在安装使用灯罩时，控制入射光线的角度，可以优先阻挡水平偏振光，进而对有害光起到有效阻隔作用。在灯罩的内表面存在若干个圆弧形凹槽，同一光源发出的光线，其光波的频率是相同的，在经过灯罩内表面时，由于光线的偏振和反射，光线会发生衍射作用，高能量蓝光以及有害光的折射率不同，在经过反复偏振干涉后，将高能量蓝光以及有害光大部分阻隔在灯罩内部，无法经灯罩穿透射出来。
39.白光为复色光，当白光通过三棱镜时，由于各单色光的折射率不同，会在光屏上显示不同颜色的单色光，且从红到蓝，折射率依次升高。所述光生物安全护眼灯罩每一个圆弧结构均可近似成两个三棱镜，当光线照射到灯罩时，正是由于高能量蓝紫光折射率大，偏折角度大，致使425nm以下蓝光无法进入人眼，避免高能蓝光对人眼的伤害。