[发明专利]大功率LED二次光学透镜

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其是大功率LED照明二次光学透镜。

背景技术

在以环保节能新时代主题下，新光源——大功率LED照明在全球越来越火的时代，大功率LED照明产业的新宠以其独特的品质环保、节能、长寿命为传统的照明灯具带来了一场人类史上的巨大革命。

LED新光源作为一个新的应用领域的产物，虽然其自身具有卓越的优良品质，但是在照明领域的应用取代传统的钠灯，日光灯等仍旧有其局限性和需要改良的部分。由于体积小从而发光面小，由于其发光的方向性造成其照射的面积也有限，所以在实际的照明应用中期望得到一种透镜或透镜组件来控制和解决LED照明的光学问题，其能改变点光源(严格讲应该是小面光)的照射角度并增大其照射面积，从而在一个平面内控制其在不同的方向上的照射范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率LED二次光学透镜，用于解决LED照明的光学问题，使LED点光源的照射按照需求均匀分布，在平面方向上改变照射范围，提高利用效率，减少光源浪费和环境的光污染，同时解决眩光，杂光等。

为此，本发明提供了一种大功率LED点光源用二次光学透镜装置，包括下部、中部和上部，其特征在于：所述下部是与基板固定的多个支撑脚；所述中部为椭圆柱体，所述椭圆柱体的底面向下突出有两个圆弧，所述两个圆弧用于定位LED，所述椭圆柱体的底面具有内凹的圆弧柱体；所述上部是由平滑相连的三个曲面构成的复合出光面，所述复合出光面的整体呈长椭圆体。两个或更多个上述二次光学透镜装置可组合使用。

本发明的优点在于：通过该透镜结构，大大地改善了LED点光源的分布效果，使光源的光得到充分的利用改善地面的照射均匀度，解决了LED作为新型照明光源光线眩光和分布不均的技术难题。

下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本发明。

附图说明

图1为根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的立体图；

图2为根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的工程视图；

图3为根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的内部剖视图；

图4为根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜与LED装配的示意图；

图5为图3中A-A方向(0度/马路延伸方向)的剖面上的光线示意图；

图6为图3中A-A方向(0度马路延伸方向)的剖面上的配光曲线图；

图7为图3中B-B方向(90度/马路垂直方向)的剖面上的光线示意图；

图8为图3中B-B方向(90度/马路垂直方向)的剖面上的配光曲线图；以及

图9为根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜的等照度曲线图。

具体实施方式

现在参考附图对本发明进行描述。

图1至图3分别示出了根据本发明示例性实施方式的大功率LED二次光学透镜1的立体图、工程视图和内部剖视图。如图1-3所示，LED二次光学透镜1的下部为两个支撑脚3，其上分别具有孔31和32，孔31和32的内表面具有螺纹。LED二次光学透镜1通过例如不锈钢平头螺丝的螺钉(未示出)与基板(未示出)连接。LED二次光学透镜1的中部为椭圆柱体4，椭圆柱体4的底面向下突出有两个圆弧5，圆弧5的大小和与之相配的大功率LED的外型相适应。同时，在椭圆柱体4的底面具有内凹的圆弧柱体，其为LED的入光结构。该圆弧柱体的轴心与椭圆柱体的长方向相垂直，其半径和弧度可根据实际的照射要求调整。当灯距远路面窄时其凹陷深，否则反之。LED二次光学透镜1的上部为三个曲面所包含的实体，三个相邻曲面之间平滑过渡，且其曲率根据灯距和路面的宽度来进行调整。当灯距远路面窄需要长条型光斑时，将中间的曲率变小，两长端曲面斜度加大；否则反之。该透镜装置采用光学级材料PC或PMMA注塑成型。

如图4所示，为本发明装置与一种大功率LED相匹配放置的示意图，其中，LED被置于内凹的圆弧柱体内，优选地，该LED被置于内凹的圆弧柱体的凹陷部的中心位置。当点亮该LED时，本发明的LED二次光学透镜装置和该LED共同相当于圆弧柱体发光源。

图5和图6分别示出了0度(马路延伸方向)光线示意图和极坐标配光曲线图。如图所示，光线以发散主，出光角度大于90度，优选地，可以达到大约±130度，并典型地为蝠翼型。