[发明专利]用于LED路灯的配光透镜

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明的非成像光学技术，更具体地说，涉及一种用于LED路灯的配光透镜。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展开辟了照明技术革命的新时代。由于LED具有体积小、寿命长、电光效率高、环保节能等诸多优点，使得LED路灯照明技术在最近几年得到了迅速发展。由于大部分LED光源的辐射角分布为110度至120度的郎伯分布(Lambertian distribution)，如果没有经过配光，照在地面上的光型将会为面积较大的圆型的光斑，约50％的光散落到马路之外没有被利用起来，而且会对远处的车辆或行人产生眩光，与路面照明的要求不符。良好的道路照明要求路灯的配光为长方形的光斑，将几乎所有的光都分布在路面上。

此外，有些主干路上由于路灯安装的间距比较远，如灯距为50米或60米，现有的路灯很难对两灯之间的路面进行充分的照明，为了使两灯之间的区域能够充分的照明，需要采用大角度的LED配光透镜，譬如采用光束全角为135°～145°的配光透镜。为了使LED路灯正下方和LED路灯之间的路面上的照度都差不多，LED路灯在配光设计时还需要设计成蝙蝠翼形状的光强分布。蝙蝠翼形状的光强分布才能压制路灯正下方路面的光照度，增加路灯之间的路面上的光照度，使路面照明变得很均匀。这是本领域目前急需解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中LED路灯的光线利用率低、灯具间隔远使得路面光照不均的缺陷，提供一种用于LED路灯的配光透镜，可增加路灯之间的路面上的光照度，使路面照明变得很均匀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于LED路灯的配光透镜，所述LED包括LED芯片、以及与所述LED芯片封装在一起的封装透镜，且具有光轴，其中，所述透镜包括：

连续的马鞍型的配光曲面，关于所述光轴对称，用于将对应LED芯片发出的朗伯分布的光配成沿道路长度方向大角度的蝙蝠翼形状的光强分布；

凹陷的半球面，位于所述透镜的底部，关于所述光轴对称并与对应LED封装透镜的形状相匹配；以及

连接平面，位于所述透镜的底部，用于连接所述配光曲面和所述半球面。

根据本发明所述的配光透镜，所述配光曲面沿道路宽方向且通过所述光轴的截面上，对应LED芯片发出的光线经所述半球面和配光曲面出射后，具有共同的焦点。

根据本发明所述的配光透镜，所述共同的焦点位于所述光轴上，且所述共同的焦点、所述光轴与LED芯片的发光面的中心点互为共轭点。

根据本发明所述的配光透镜，所述配光曲面沿道路宽方向且通过所述光轴的截面上，透镜的边缘光线与所述光轴的夹角为

根据本发明所述的配光透镜，为32°。

根据本发明所述的配光透镜，所述配光曲面沿道路长方向且通过所述光轴的截面上，出射角最大的光线与所述光轴的夹角为ω，60°＜ω＜75°。

根据本发明所述的配光透镜，ω为70°。

根据本发明所述的配光透镜，所述配光曲面沿道路长方向且通过所述光轴的截面曲线满足以下条件：

从LED芯片中心发出的光，当角度小于ω时，经透镜后，光线是发散的，其出射角δ′符合：

δ′=tan-1[δωtanω]]]>

当从LED芯片中心发出的光，当角度大于ω时，光线向光斑中间会聚，其出射角符合：