[发明专利]一种LED透镜及透镜模组

说明书

技术领域

本发明涉及LED光学配光照明技术领域，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光学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碳酸酯(PC)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。C-平面系统是一组平面，其交集线(极轴)是通过光度中心的铅垂线。C-平面系统在空间内严格地定位，并且不随灯具倾斜。第一根轴通常通过光度中心，而且垂直于出光口面。第二根轴位于C＝0O平面内。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。

在广告牌的亮化照明中，过去传统照明为实现户外广告牌的亮化，灯具通常采用上下两行的安装方式，十分的不利于安装以及后续的维护。或者有的为了安装的方便，采用单行安装，即上边沿安装或下边沿安装，使得广告牌的亮化效果十分的差。较常出现的现象是广告牌中间位置太亮，上下左右四周很暗的现象，或者是在灯具安装的一整块区域较亮，但是其他区域的亮度又不足，出现由亮变暗渐变的现象，使得广告牌上的内容不易于客户阅读观看，进而使得广告成本的投入由于亮化效果不佳，使得没有达到应有的宣传效果以及其他的警示作用。

传统的广告牌一般使用投光灯进行广告牌的亮化。而这种灯具的配光曲线一般为对称形配光曲线，而灯具的安装由于采用单行安装，就使得使用的时候，广告牌的亮度出现两极分化的现象，即靠近灯具的区域亮度过高，距离灯具较远的区域亮度又不足。

因而为了使使用投光灯的广告牌区域亮度均匀，需要通过将不同角度的透镜分别安装到不同的灯具模组上，使每个模组分别照射广告牌的不同区域，以此来提高照明效果的均匀性。这种方法的缺点：1，在需要提高亮度时，需要同时增加各个不同角度的模组已保持均匀度；2，每个模组发光面与广告牌所成的角度不同，这给安装工程人员提供了技术难题，需要安装的时候反复的调试角度；3，因为使用的LED透镜角度都不相同，需要开多套LED透镜模具，增加了灯具的成本。

总结来说，是因为传统的灯具配光上没有针对广告牌做相应的光学设计，由于二次光学的控制不好，使得广告牌的亮化效果一直较差。

发明内容

为解决上述技术问题，针对现有市场上的类似产品的不足，提供一种新的LED透镜及透镜模组，实现LED光源经透镜反射实现二次配光后，可以使90％的有效发光光线定向射向目标区域，照射效果好，相比较现有技术，可以在相同功耗下成倍提高照射效率。

本发明通过以下技术手段实现：

一种LED透镜，包含偏光单元、反射单元、底座；所述的底座上设有LED光源安装孔，所述的偏光单元位于底座上并覆盖在所述的LED光源安装孔上，所述的反射单元位于底座上并设置在偏光单元的一侧，所述反射单元竖直方向的最高点高于偏光单元的最高点，反射单元水平方向最大长度大于偏光单元的水平方向最大长度，反射单元水平方向相对于C90-270左右对称。

其中，所述偏光单元整体呈半球形，含有外表面和内表面，所述的偏光单元的外表面和内表面为非对称非等量变化的自由曲面。

其中，所述偏光单元外表面近似球形，所述偏光单元内表面为一头尖一头圆的近似水滴形，所述偏光单元内表面较圆的一端靠近反射单元，所述的内表面与外表面形成共同形成偏光单元中心较厚，边缘较薄，且较厚中心位于C90端。