本發(fā)明屬于LED路燈照明技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于LED燈照明的透鏡。

背景技術(shù)：

LED作為光源應(yīng)用于路燈的設(shè)計(jì)，已經(jīng)變得越來(lái)越普遍。LED相比白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)的光源具有非常大的優(yōu)勢(shì)，比如高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、顯色指數(shù)高、響應(yīng)速度快等等。目前，LED已經(jīng)廣泛應(yīng)用于平板顯示、室內(nèi)室外照明、汽車照明、景觀照明等各個(gè)不同的領(lǐng)域。

LED芯片的出光為L(zhǎng)ambertian分布，這樣的光場(chǎng)分布一般情況下難以在實(shí)際照明應(yīng)用中滿足需要的性能標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要對(duì)LED芯片進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，以滿足實(shí)際照明需求。

目前用于路燈等應(yīng)用的LED二次光學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中主要有自由曲面透鏡和全內(nèi)反射透鏡兩種結(jié)構(gòu)。而自由曲面透鏡用于離軸照明的時(shí)候，難以控制沿人行道方向的雜散光；而單獨(dú)的全內(nèi)反射透鏡則很難實(shí)現(xiàn)LED的離軸照明方案和非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱照明方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種用于LED燈照明的透鏡，通過(guò)改進(jìn)光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)生成離軸均勻光斑的方式實(shí)現(xiàn)寬闊道路的照明。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種用于LED燈照明的透鏡，其特征在于，包括底盤部、離軸透射部和全內(nèi)反射部，其中，所述離軸透射部和全內(nèi)反射部均設(shè)置在所述底盤部上，所述離軸透射部和所述全內(nèi)反射部分別具有第一入射面和第二入射面，所述第一入射面和所述第二入射面分別朝向LED燈，以使LED燈發(fā)出的光線分別從第一入射面和第二入射面進(jìn)入所述離軸透射部和所述全內(nèi)反射部，其中，所述第一入射面為二次曲面或高斯面，所述第二入射面為豎直平面；

所述離軸透射部還具有自由曲面，以接收第一入射面過(guò)來(lái)的光線并使光線發(fā)生偏折后抵達(dá)地面；

所述全內(nèi)反射部還具有全內(nèi)反射面和偏折面，所述全內(nèi)反射面用于反射第二入射面過(guò)來(lái)的光線并光線射向所述偏折面，所述偏折面用于使光線發(fā)生偏折后抵達(dá)地面，另外，所述偏折面為平面。

優(yōu)選地，所述自由曲面用于使光線發(fā)生偏折后在目標(biāo)物體上形成矩形照明。

優(yōu)選地，所述偏折面垂直于所述第二入射面。

優(yōu)選地，所述偏折面與所述第二入射面的夾角為銳角，并且沿著遠(yuǎn)離所述第一入射面的方向，所述偏折面的高度逐漸降低。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

1)本發(fā)明在LED路燈正面朝下安裝時(shí)，通過(guò)改進(jìn)光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)生成離軸均勻光斑的方式實(shí)現(xiàn)寬闊道路的照明。

2)本發(fā)明結(jié)合全內(nèi)反射的透鏡結(jié)構(gòu)，提高能量利用率，減少背離目標(biāo)平面方向上的雜散光。

3)本發(fā)明采用二次曲面，使光線經(jīng)過(guò)第一入射面之后形成偏斜的光斑，從而降低自由曲面對(duì)光線的偏折需求，設(shè)計(jì)上在滿足離軸照明的要求下能進(jìn)一步保證整體結(jié)構(gòu)的緊湊性。

4)全內(nèi)反射機(jī)制的使用和偏移二次曲面的設(shè)計(jì)，能極大地減小光學(xué)表面的菲涅耳損耗，提高整個(gè)燈具的光學(xué)效率(普通機(jī)械封裝之后，能達(dá)到92％以上)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的俯視圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中沿A-A線的剖面圖；

圖4是圖1中所示的B-B線的剖面圖；

圖5是本發(fā)明的仰視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

參照?qǐng)D1～圖5，一種用于LED燈照明的透鏡，包括底盤部3、離軸透射部7和全內(nèi)反射部8，其中，所述離軸透射部7和全內(nèi)反射部8均設(shè)置在所述底盤部3上，所述離軸透射部7和所述全內(nèi)反射部8分別具有第一入射面6和第二入射面5，所述第一入射面6和所述第二入射面5分別朝向LED燈，以使LED燈發(fā)出的光線分別從第一入射面6和第二入射面5進(jìn)入所述離軸透射部7和所述全內(nèi)反射部8，其中，所述第一入射面6為二次曲面或高斯面，所述第二入射面5為豎直平面；

所述離軸透射部7還具有自由曲面1，以接收第一入射面6過(guò)來(lái)的光線并使光線發(fā)生偏折后抵達(dá)地面；優(yōu)選地，所述自由曲面1用于使光線發(fā)生偏折后在目標(biāo)物體上形成矩形照明。

所述全內(nèi)反射部8還具有全內(nèi)反射面4和偏折面2，所述全內(nèi)反射面4用于反射第二入射面5過(guò)來(lái)的光線并光線射向所述偏折面2，所述偏折面2用于使光線發(fā)生偏折后抵達(dá)地面，另外，所述偏折面2為平面。

進(jìn)一步，所述偏折面2垂直于所述第二入射面5，或者，所述偏折面2與所述第二入射面5的夾角為銳角，并且沿著遠(yuǎn)離所述第一入射面6的方向，所述偏折面2的高度逐漸降低

LED燈可以放在二次曲面的中心對(duì)稱軸(如果二次曲面有中心對(duì)稱軸的話)與本透鏡下底面所在平面的交界點(diǎn)處，或者如果二次曲面如果是離軸二次曲面的話(如果二次曲面有中心對(duì)稱軸的話，二次曲面的中心對(duì)稱軸不穿過(guò)LED燈所在位置)，則LED燈離第二入射面5的水平距離大于二次曲面的軸線離第二入射面5的水平距離，LED燈照明時(shí)，被豎直平面接收的光線經(jīng)過(guò)全反射面被其反射之后通過(guò)偏折面2的折射，抵達(dá)地面，可以用于針對(duì)LED的離軸均勻照明應(yīng)用，如道路照明、4S店汽車渲染照明等。其中，自由曲面1在第一入射面6的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)離軸的矩形照明，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是采用光線映射的方法推導(dǎo)而得。

本發(fā)明將全內(nèi)反射面4和自由曲面1結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)LED的離軸照明，同時(shí)能較好地控制系統(tǒng)的雜散光。

另外，如果第一入射面6為離軸二次曲面，在滿足斜射照明的前提下，光學(xué)結(jié)構(gòu)更加緊湊。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。