[发明专利]一种用于LED室外灯具上的透镜

说明书

技术领域

发明涉及一种透镜，特别涉及一种用于LED室外灯具上的透镜，该透镜为一种二次光学透镜。

背景技术

LED因其固有的节能、环保优势，在照明领域里获得迅速地推广。在道路照明和隧道照明领域，LED的节能效果尤为突出，因此，推广更为迅速。

但是道路照明是一种极为特殊的照明，道路照明灯具所形成的光斑必须是沿道路方向的矩形光斑或椭圆形光斑。根据《LED道路照明的光学设计及发展趋势》一文描述，光斑内照度尽可能均匀，由于两盏路灯光斑接合处到光源的距离远大于灯到路面的垂直距离，根据城市道路照明行业标准计算，最大光强应约为在65度到75度之间。这种灯具的空间配光曲线(光强分布曲线)必然是蝙蝠翼型的，如图1所示。然而现在LED发出的光在空间的配光曲线是郎佰型的，如图2所示，最大光强±30度以内，不符合道路照明的要求，必须加以改变。

目前改变光强分布的方法有两种。第一种是把LED分成很多颗，调整每一颗LED的位置和安装角度，从而使整个灯在路面上形成的光斑成矩形或椭圆形。如图3a和图3b所示，这种做法会使灯光直射入人眼，形成眩光，影响行车安全，并对周围建筑物造成光污染，所以在实际上用得很少。第二种方法是在LED上加透镜，即所谓的用二次光学系统来改变光强分布，可惜它们都是针对用单个LED芯片做成的小功率LED(1W～5W)设计的，通过改变出光面的形状来改变光强分布，这种设计方法和取得的效果对功率达到数十瓦的大发光面积的LED光源并不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于LED室外灯具上的透镜，可用于室外大发光面积的LED光源，该透镜为可以形成蝙蝠翼型的配光曲线且具有高出光效率的二次光学透镜。

实现本发明目的的技术方案如下：

本发明提供的用于LED室外灯具上的透镜，所述透镜为二次光学透镜，其特征在于，该透镜包括：

一长圆形平板底座；

一位于所述长圆形平板底座上表面之上并与所述长圆形平板底座成一体结构的椭圆球形镜体；所述椭圆球形镜体的外表面对称于所述长圆形平板底座底面中心设置相互垂直的水平X轴和水平Y轴；所述的椭圆球形镜体还对称于设置在所述长圆形平板底座底面中心的垂向Z轴；所述垂向Z轴垂直于所述长圆形平板底座底面；

所述长圆形平板底座上表面面积大于所述的椭圆球形镜体外表面底边所包围部分的面积，其大出的部分为环形压圈承受面；

一内凹面；所述内凹面为位于所述平板型底座底面中心向透镜内部凹进的两端分别带有一内倾斜面的柱形内凹面；所述柱形内凹面轴线与所述水平X轴同轴；所述内倾斜面位于所述柱形内凹面的柱形两端并向所述椭圆球形镜体外表面中心倾斜；所述内倾斜面与垂直于所述平板型底座底面的垂向平面分别呈2～5度夹角，而且所述内倾斜面同时对称于水平X轴、水平Y轴和垂向Z轴；

所述内凹面之外的平板形底座底面上覆有反光膜。

本发明提供的用于LED室外灯具上的透镜，其优点在于：

1、本发明提供了一种利用折射加全反射的设计光路方法，解决了以大发光面积LED为光源的路灯透镜设计制作难题。

2、本发明的透镜设有的内倾斜面5可以调节道路宽度上光强分布，满足辅道和人行道照明要求。

3、本发明提供一种有效改变LED出光方向的透镜，并可根据光线调节，形成蝙蝠翼形配光曲线。从而在路面上形成矩形或椭圆形光斑。有效减少明暗光带现象，使路面方向照度更为均匀。

4、本发明提供的LED室外灯具透镜，其底面粘贴有反光膜，它将反射或折射回来的光再次反射出去，增强了光利用率，提高了出光效果。

附图说明

图1是蝙蝠翼光强空间分布曲线；

图2是郎佰型光强空间分布曲线；

图3a是室外灯具照明矩形光斑模拟图；

图3b是室外灯具照明椭圆形光斑模拟图；

图4是本发明透镜的结构示意图；

图5是本发明透镜的光路原理示意图；

图6是本发明透镜的光强空间分布曲线(蝙蝠翼光强空间分布曲线)；

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步描述本发明。

图4是本发明的用于LED室外灯具上的透镜的结构示意图；图5是本发明的用于LED室外灯具上的透镜的光路原理示意图；由图可知，本发明的一种用于LED室外灯具上的透镜为二次光学透镜，其包括：

一长圆形平板底座4；