專利名稱：一種與大功率led燈配套的透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與大功率LED燈配套的透鏡，屬于大功率LED路燈照明領(lǐng)域，特別 是一種能夠在國家規(guī)定的單個透鏡單體的照明范圍內(nèi)達到最強光照的復合光學透鏡。
背景技術(shù)：
對于大功率LED而言，其發(fā)光的方向性是很強的，一般的封裝都是在熱沉上植入 芯片后添加透鏡而形成的配光，其出光角度可由30度到170度之間，可調(diào)，這種配光被人 稱為勃朗型(水滴型)配光，在地面形成的光斑是一個近似圓形，并且是中心亮度最高，越 往邊緣亮度呈遞減趨勢的一個光斑，如果不考慮二次配光的話，那么路燈打到路面上后就 會形成一個圓形光斑，對于道路情況而言，一般是縱向長，橫向窄，屬于一個矩形范圍，所以 會造成斑馬線或光浪費，對于二次配光還要考慮均勻度的問題，所以配光也同樣比較關(guān)鍵。 目前普遍采用的是用亞克力做成的蝙蝠翼配光透鏡，但經(jīng)過測量后其均勻度達不到國家標 準，并且亞克力的抗紫外線能力比較弱，一經(jīng)幾個月的紫外線照射后就會黃變，影響透光 率。針對以上問題的出現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)并沒有很好的解決，給本領(lǐng)域的工作帶來了不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決透鏡出光強度及均勻度不符合國家主干道標準、并且易老化的技術(shù) 難題，本發(fā)明設計了一種與大功率LED燈配套的透鏡，通過對透鏡單體的幾何形狀重新設 計組合，限定了光源的發(fā)散范圍和落地光斑形狀，不僅避免了道路上斑馬紋的出現(xiàn)，而且在 國家規(guī)定的單個透鏡單體的照明范圍內(nèi)達到最強光照。本發(fā)明為實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種與大功率LED燈配套的透鏡，透 鏡結(jié)構(gòu)中包括與LED燈基礎(chǔ)發(fā)光單元配套的透鏡單體，上述的透鏡單體是由柱面凸透鏡和 兩個對稱分布在柱面凸透鏡兩側(cè)的球面凸透鏡組成的復合式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是通過對透鏡單體的幾何形狀重新設計組合，限定了光源的 發(fā)散范圍和落地光斑形狀，不僅避免了道路上斑馬紋的出現(xiàn)，而且在國家規(guī)定的單個透鏡 單體的照明范圍內(nèi)達到最強光照，解決了困擾研究人員已久的問題，既美化了城市環(huán)境，又 在一定程度上節(jié)約了能源。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A-A向剖面示意圖。圖3是圖1中B-B向剖面示意圖。圖4是路寬方向透鏡光線圖。圖5是路長方向透鏡光線圖。附圖中，1是透鏡單體，1-1是柱面凸透鏡，1-2、1-3是球面凸透鏡。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。
具體實施例方式參看附圖，一種與大功率LED燈配套的透鏡，透鏡結(jié)構(gòu)中包括與LED燈基礎(chǔ)發(fā)光單 元配套的透鏡單體1，上述的透鏡單體1是由柱面凸透鏡1-1和兩個對稱分布在柱面凸透鏡 1-1兩側(cè)的球面凸透鏡1-2、1-3組成的復合式結(jié)構(gòu)。上述的兩個球面凸透鏡1-2、1-3的球心對稱設置在柱面凸透鏡1-1的軸線的中垂 線上。上述的柱面凸透鏡1-1的內(nèi)表面是圓弧柱面結(jié)構(gòu)，外表面是圓弧球面結(jié)構(gòu)，透鏡 單體1借助球面凸透鏡1-2、1_3與柱面凸透鏡(1-1)的相交線形成復合出光曲面。上述的球面凸透鏡1-2、1_3是外表面為球面的部分球體的實體。上述的柱面凸透鏡1-1的軸向長度與球面凸透鏡1-2、1_3的直徑比例范圍是 1. 2 1. 8之間。上述的透鏡是由一組透鏡單體1組成的矩形陣列式復合結(jié)構(gòu)。上述的透鏡分組形成矩形陣列式結(jié)構(gòu)定位在LED燈具的配套燈池內(nèi)。上述的透鏡是采用工程光學材料借助模具一次成型。參看圖1，圖1中的虛線表示柱面凸透鏡1-1和兩個球面凸透鏡1-2、1-3的相交線。參看圖3，圖3中的虛線表示柱面凸透鏡1-1與球面凸透鏡1-1、1_2的分界線。本發(fā)明在具體使用時，首先將一組透鏡和配套的LED燈基礎(chǔ)發(fā)光單元呈矩形陣列 式固定在LED燈具的配套燈池內(nèi)，并且使得每一個透鏡單體1的柱面凸透鏡1-1的軸向?qū)?應在路寬方向。由于路燈在馬路寬度方向和長度方向出光角度和均勻性要求不同，在透鏡設計時 將路寬和路長方向的出光線路分開設計。參看圖4，由于路寬方向的出光線路要求的出射角 度比較小，因此在光線入射時，借助柱面凸透鏡1-1的內(nèi)圓弧柱面將光線的方向進行聚斂 控制，在光線出射時，借助球面凸透鏡1-2、1_3與柱面凸透鏡1-1形成的復合出光曲面將光 的均勻性進行控制；參看圖5，由于路長方向的出光線路要求的出射角度比較大，因此在進 光面并沒有對光線進行方向上的更改，出光面也只是將光的均勻性進行控制。由于柱面凸透鏡1-1的光學特性，光線經(jīng)透鏡單體1折射后會在馬路上形成矩形 光斑，隨著路燈的排列，形成一個亮度相對均勻的光帶，符合國家主干道標準的要求。
權(quán)利要求
一種與大功率LED燈配套的透鏡，透鏡結(jié)構(gòu)中包括與LED燈基礎(chǔ)發(fā)光單元配套的透鏡單體(1)，其特征在于所述的透鏡單體(1)是由柱面凸透鏡(1-1)和兩個對稱分布在柱面凸透鏡(1-1)兩側(cè)的球面凸透鏡(1-2、1-3)組成的復合式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的兩個 球面凸透鏡(1-2、1-3)的球心對稱設置在柱面凸透鏡(1-1)的軸線的中垂線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的柱面 凸透鏡(1-1)的內(nèi)表面是圓弧柱面結(jié)構(gòu)，外表面是圓弧球面結(jié)構(gòu)，透鏡單體(1)借助球面凸 透鏡(1-2、1-3)與柱面凸透鏡(1-1)的相交線形成復合出光曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的球面 凸透鏡(1-2、1-3)是外表面為球面的部分球體的實體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的柱面 凸透鏡(1-1)的軸向長度與球面凸透鏡(1-2、1-3)的直徑比例范圍是1.2 1.8之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的透鏡 是由一組透鏡單體(1)組成的矩形陣列式復合結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的透鏡 分組形成矩形陣列式結(jié)構(gòu)定位在LED燈具的配套燈池內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與大功率LED燈配套的透鏡，其特征在于所述的透鏡 是采用工程光學材料借助模具一次成型。
全文摘要
一種與大功率LED燈配套的透鏡，解決了透鏡出光強度及均勻度不符合國家主干道標準、并且易老化的技術(shù)難題，采用的技術(shù)方案是，一種與大功率LED燈配套的透鏡，透鏡結(jié)構(gòu)中包括與LED燈基礎(chǔ)發(fā)光單元配套的透鏡單體，上述的透鏡單體是由柱面凸透鏡和兩個對稱分布在柱面凸透鏡兩側(cè)的球面凸透鏡組成的復合式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是通過對透鏡單體的幾何形狀重新設計組合，限定了光源的發(fā)散范圍和落地光斑形狀，不僅避免了道路上斑馬紋的出現(xiàn)，而且在國家規(guī)定的單個透鏡單體的照明范圍內(nèi)達到最強光照，解決了困擾研究人員已久的問題，既美化了城市環(huán)境，又在一定程度上節(jié)約了能源。
文檔編號F21V5/04GK101865418SQ20101012037
公開日2010年10月20日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者孫占寧, 徐峰獻 申請人:河北勤道光伏科技有限公司