[发明专利]一种LED透镜及其透镜模组

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种LED透镜及其透镜模组。

背景技术

LED易于实现各种形式的配光，一种常用的技术手段是通过二次透镜来进行配光设计，即在制作完好的LED单灯的基础上安装独立的透镜来进行配光设计，所采用的透镜一般为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材质的透镜，该透镜独立于LED单灯之外，称为二次透镜，二次透镜与LED单灯共同组成光学系统，得到目标配光形式。

C-平面系统是一种常用的测量并描述光源或灯具空间光强分布的坐标系统，该系统可用于LED光源或灯具的光度测试中。在C-平面系统下测量并描述LED光源或灯具的空间光强分布，光强分布一般通过配光曲线来描述；配光曲线是在极坐标系或直角坐标系下，标出的某个配光平面上的各个角度所对应的光强值，并描绘出光强值随角度变化的曲线；人们一般重点关注和分析的是C0-C180和C90-C270这两个配光平面上的配光曲线；从配光曲线图上看，这两个平面上的配光曲线可以是重合的，也可以是完全不同的；我们定义配光曲线图中0度角度线的左侧的角度为正角度（用“+”表示）、0度角度线的右侧的角度为负角度（用“-”表示），那么每个平面上的配光曲线可以是对称式的（相对于0度角度线左右对称），也可以是非对称式的（相对于0度角度线左右非对称）。从配光曲线上可以读出光束角的值，我们定义某配光平面上配光曲线的光束角为：光束角=配光曲线上最大光强角度线逆时针旋转至50%最大光强的角度线时所转过的角度值+最大光强角度线顺时针旋转至50%最大光强的角度线时所转过的角度值。另外，为了表述方便，我们将LED透镜结构中与C0-C180配光平面重合的面称为C0-C180截面，与C90-C270配光平面重合的面称为C90-C270截面，C0-C180截面和C90-270截面作为LED透镜结构的剖视图平面。

在街道照明场景中，常见的机动车道排列为2车道至8车道，某些街道还包含中央隔离带、绿化带等，常见的灯杆排列形式有单侧排列、双侧对称排列、双侧交错排列，灯杆间距与灯杆高度的比值一般为3至5，灯杆悬臂仰角为0度至15度；对于某些有较宽的非机动车道和人行道的街道，可在一个灯杆上对称安装两盏路灯，分别照射机动车道方向和非机动车道方向。一种适于街道照明的配光方式为非对称型蝙蝠翼配光，即：在C0-C180平面上（对应道路行车方向上），其配光曲线为蝙蝠翼型，具体是光束角为140度至150度，最大光强值所对应的角度为±60度至±70度；在C90-C270平面上（对应道路宽度方向上），其配光曲线为非对称型，具体是光束角为60度至90度，最大光强值所对应的角度为+10度至+40度；如此使得光线更多的导向有照明利用价值的方向，减少不必要的光线浪费，能够有效提高街道照明光通量利用率及路面照明均匀度。

一种道路照明的二次透镜配光技术是采用光束角约120度的朗伯型配光的LED光源加双峰型或多峰型二次透镜，来实现目标配光。如中国专利申请201210072443.2及中国专利申请201210574643.8中所述透镜的轮廓顶部有两个或两个以上的极高点，类似于两个峰或多个峰的形状，此技术的缺陷在于：在透镜的表面，尤其是在两个峰之间的表面区域存在光线的全反射，即一部分光线无法一次性从透镜表面出射，而是被反射到透镜侧面或下方，这部分光线无法照射到路面区域，并造成光能损失，即照明利用率的降低及光效降低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种LED透镜，包括：散光单元、反射单元、底座，多个所述LED透镜组成LED透镜模组，照明功能上能够实现适于街道照明的非对称型蝙蝠翼配光，且有效减少透镜表面的全反射，使得更多光线一次性出射并照射到路面区域，有利于提高照明光通量利用率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种LED透镜，包括：散光单元、反射单元、底座，散光单元的C0-180截面的外表面轮廓为半球形或近似半球形，散光单元的C0-180截面的内表面轮廓为锥形或近似锥形，散光单元的C90-270截面的外表面轮廓和内表面轮廓均为非对称形，反射单元位于散光单元的一侧；LED透镜具有内腔，内腔的表面是LED透镜内表面，散光单元外表面的顶点与LED透镜内表面顶点竖直对齐。

进一步地，所述反射单元的水平截面的前、后表面轮廓为直线形、或凸弧形、或凹弧形。

进一步地，所述反射单元的高度大于散光单元的高度，反射单元的长度大于散光单元的长度。

进一步地，所述反射单元位于散光单元的C90一侧或C270一侧。