Led路燈透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LED路燈透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED光源體積小、壽命長、耗電低、堅(jiān)固耐用、維護(hù)系數(shù)低以及環(huán)保節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以LED路燈在近幾年發(fā)展迅速。
[0003]目前市場上絕大多數(shù)LED光源發(fā)光角度在120度左右呈朗伯(Lanbert1ndistribut1n)型分布。照在地面上呈圓形光斑，如果不做光控制系統(tǒng)就會有很多的光照射到路外，無法使絕大部分光源均勻的落在道路的有效照明區(qū)域。而市場上大部分LED配光是直接凹進(jìn)或凸起光源腔采用短反射器來做部分截光。這樣的配光系統(tǒng)不能充分配光，使得光的均勻度差和光的利用率低。還有一種用塑膠PC或PMMA材料制成的透鏡多采用軸對稱配光，再進(jìn)行模組化作弧形排列的LED路燈，這種路燈在道路橫向配光上不適合道路特征，即使燈具做一定仰角照明也不能使光充分利用。特別是不適合多車道寬路面公路的照明使用；且為了達(dá)到道路縱向均勻度利用模組呈弧形排列在燈具散熱體上，給燈具散熱體和端蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了麻煩，增加了燈具成本和降低了燈具適合不同道路照明使用的靈活性；再次塑膠PC和PMMA材料透鏡，材料本身的損耗就降低了光的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，提供一種出光效率高、總透光率大、防護(hù)等級高、靈活性強(qiáng)、照明均勻，照射準(zhǔn)確且無眩光合理配光的LED路燈透鏡。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種LED路燈透鏡，包括透鏡體、設(shè)于透鏡體底部的平面臺階以及設(shè)于透鏡體邊緣的平面平臺，所述透鏡體的底部為光源的入射面，所述的入射面為內(nèi)凹自由曲面，入射面與光源的形狀相匹配，略大于光源的外形；所述透鏡體的外部為光源的出射面，所述的出射面為外凸的自由曲面，所述自由曲面的特征是沿Y軸方向的配光面的形狀是蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是水滴形。
[0006]進(jìn)一步地，所述的自由曲面的特征為沿Y軸方向的的配光面的形狀是中心外凸的蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是偏水滴形。
[0007]進(jìn)一步地，所述的自由曲面的特征為沿Y軸方向的的配光面的形狀是對稱的蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是對稱的水滴形。
[0008]進(jìn)一步地，所述的外凸部分四周設(shè)有至少2個鏤空部分。
[0009]進(jìn)一步地，所述的平面平臺的結(jié)構(gòu)為橢圓階梯平面結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述的透鏡體的材料為K9光學(xué)玻璃。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0012]透鏡體底部內(nèi)凹平面平臺貼近LED光源發(fā)光面裝入，光源散發(fā)的120度左右的光從透鏡體底部的一個內(nèi)凹自由曲面構(gòu)成的入射面，經(jīng)過K9光學(xué)玻璃特有的折射率1.51，進(jìn)行折射到外形凸峰形的自由曲面構(gòu)成的出射面，再次從玻璃到空氣進(jìn)行折射后達(dá)成道路縱向光速半角度70度和道路橫向偏光，道路橫向偏光為道路方向50度和路邊方向30度的偏光，形成大部分光照射到有效路面上呈吻合道路路面的矩形光斑。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:由于透鏡體底部為內(nèi)凹自由曲面構(gòu)成光源的入射面，其內(nèi)凹的入射面略大于光源的外形，能最大程度上吸收光源發(fā)出的光，外部為凸形的自由曲面構(gòu)成的出射面，采用了矩形光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，出射有效地控制了照射光斑準(zhǔn)確地投射在矩形路面上，其外凸部分呈鏤空的設(shè)計，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，使透鏡的外觀更具特色，且在有效照射區(qū)域內(nèi)的出光效率大于85%，總透光率大于93%，使得幾乎所有的光都均勻地分布在有效的路面上，最大程度上降低了光的損失，提高了光利用率，節(jié)省能源，減少光污染，透鏡的平面平臺采用橢圓階梯平面結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于在其表面附上一層膠圈，使其在與燈體裝配的氣密性更高，提高整燈的防護(hù)等級(產(chǎn)品主要用在公路或礦山，對燈體的防護(hù)等級要求較高，一般在IP66或IP67)。采用K9玻璃制成，可以防老化，使用壽命長，耐高低溫，不會隨著使用時間的延長而發(fā)黃，不會因?yàn)闅夂虻睦錈嶙兓屏选?br>【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例1透鏡的立體圖；
[0015]圖2為實(shí)施例1透鏡的仰視圖；
[0016]圖3為實(shí)施例1透鏡的主視圖；
[0017]圖4為實(shí)施例1透鏡的后視圖；
[0018]圖5為實(shí)施例1透鏡的左視圖；
[0019]圖6實(shí)施例2透鏡的立體圖；
[0020]圖7為實(shí)施例2透鏡的仰視圖；
[0021]圖8為實(shí)施例2透鏡的主視圖；
[0022]圖9為實(shí)施例2透鏡的左視圖；
[0023]圖10為實(shí)施例1路燈配光曲線圖；
[0024]圖11為實(shí)施例1路燈配光曲線圖。
[0025]其中:1是入射面，2是出射面，3是平面臺階，4是平面平臺，5是鏤空部分。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1-5所示，本實(shí)用新型包括1、入射面，2、出射面，3、平面臺階，4、平面平臺，5、鏤空部分。所述透鏡體I底部為內(nèi)凹自由曲面構(gòu)成的光源的入射面I，外部為自由曲面構(gòu)成的光源的出射面2。平面臺階3的設(shè)計便于透鏡體I密封在燈體上。LED光源散發(fā)出的120度左右的光由透鏡體I底部內(nèi)凹自由曲面構(gòu)成的入射面I射入到外部呈雙駝峰形自由曲面構(gòu)成的出射面2射出，外凸部分四周設(shè)有3個鏤空部分，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，使透鏡的外觀更具特色，且在有效照射區(qū)域內(nèi)的出光效率大于85%，總透光率大于93%，使得幾乎所有的光都均勻地分布在有效的路面上，最大程度上降低了光的損失，提高了光利用率，節(jié)省能源，減少光污染。
[0028]如圖10所示為路燈配光曲線圖，圖上分布在圓周圍從0-180為發(fā)光的角度，由圓中心到圓弧分布的50-500為發(fā)光的光強(qiáng)。透鏡實(shí)際出光的角度是在一半光強(qiáng)時左右兩側(cè)所對應(yīng)的角度曲線之和，如圖所示透鏡出光角度在150°左右，Y軸方向的配光面不是典型的蝙蝠翼形狀，中心外凸，這樣在實(shí)際使用的時候更能減小燈下有暗斑的情況，1000 Im光通量最大光強(qiáng)460 cd，出光角度大約150°，X軸方向的配光面是偏水滴形配光。
[0029]根據(jù)燈桿在道路路側(cè)的特征，向道路方向偏光半角50度，路邊方向偏光半角30度落入有效道路路面上，這樣不僅充分利用了橫向光，提高了光的均勻度，而且控制光線大部分都照射在道路路面上，減少道路兩側(cè)光的浪費(fèi)。
[0030]光源從凸形的自由曲面構(gòu)成的出射面2射出成道路縱向光速半角70度，光線落入道路路面成對稱寬配光。橫向偏光與縱向光照射到有效路面上呈吻合道路路面的矩形光斑，符合不同寬度道路規(guī)格和不同燈桿高度照明，提高了燈具適合不同道路照明使用的靈活性。
[0031]實(shí)施例2
[0032]與實(shí)施例1不同的是，在出射面上沒有外凸部分鏤空的設(shè)計，并且配光曲線不同，如圖11所示，此款透鏡為對稱透鏡。圖上分布在圓周圍從0-180為發(fā)光的角度，由圓中心到圓弧分布的100-700為發(fā)光的光強(qiáng)，透鏡實(shí)際出光的角度是在一半光強(qiáng)時左右兩側(cè)所對應(yīng)的角度曲線之和，如圖曲線所示此款透鏡出光角度在110°左右。Y軸方向的配光面是蝙蝠翼形狀，1000 Im光通量最大光強(qiáng)660 cd，出光角度大約110°，X軸方向的配光面是對稱形的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED路燈透鏡，包括透鏡體、設(shè)于透鏡體底部的平面臺階以及設(shè)于透鏡體邊緣的平面平臺，其特征在于，所述透鏡體的底部為光源的入射面，所述的入射面為內(nèi)凹自由曲面，入射面與光源的形狀相匹配，略大于光源的外形；所述透鏡體的外部為光源的出射面，所述的出射面為外凸的自由曲面，所述自由曲面的結(jié)構(gòu)特征為??沿Y軸方向的配光面的形狀是蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是水滴形。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED路燈透鏡，其特征在于，所述的自由曲面的特征為沿Y軸方向的的配光面的形狀是中心外凸的蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是偏水滴形。
3.如權(quán)利要求1所述的一種LED路燈透鏡，其特征在于，所述的自由曲面的特征為沿Y軸方向的的配光面的形狀是對稱的蝙蝠翼形狀，沿X軸方向的配光面的形狀是對稱的水滴形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種LED路燈透鏡，其特征在于，所述的外凸部分四周設(shè)有至少2個鏤空部分。
5.如權(quán)利要求1所述的一種LED路燈透鏡，其特征在于，所述的平面平臺的結(jié)構(gòu)為橢圓階梯平面結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種LED路燈透鏡，其特征在于，所述的透鏡體的材料為K9光學(xué)玻璃。
【專利摘要】一種LED路燈透鏡，包括透鏡體、固設(shè)于透鏡體底部的平面臺階以及設(shè)于透鏡體邊緣的平面平臺，所述透鏡體包括入射面和出射面，透鏡體底部為內(nèi)凹自由曲面構(gòu)成光源的入射面，入射面與光源的形狀相匹配，略大于光源的外形；透鏡體外部為凸形的自由曲面構(gòu)成的出射面，外凸部分設(shè)有鏤空部分。本實(shí)用新型的有益效果為：入射面能最大程度上吸收光源發(fā)出的光，出射面設(shè)計能有效地控制照射光斑準(zhǔn)確地投射在矩形路面上，其外凸部分呈鏤空的設(shè)計，有效的降低材料的利用，能提高出光的效率，降低了光的損失，提高了光利用率，節(jié)省能源，減少光污染，使透鏡的外觀更具特色，透鏡的平面平臺使其在與燈體裝配的氣密性更高。
【IPC分類】F21Y101-02, F21W131-103, F21V5-04
【公開號】CN204285311
【申請?zhí)枴緾N201420722298
【發(fā)明人】林川, 陳能飄
【申請人】福州康信照明有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月27日