[发明专利]大幅度提高路灯照射范围的方法及装置

摘要

一种大幅度提高灯具照射范围的方法及装置，其特征是：首先，采用COB模块LED点光源为光源；其次，将LED点光源先罩装在一个入射凹面（11）中，使LED点光源经过入射凹面（11）的一次折射；第三，在入射凹面（11）外再罩装一个配光自由曲面（12），使经过入射凹面（11）一次折射后的光线再经过配光自由曲面（12）的折射后产生大角度偏转，经过两次折射后，实现峰值光强沿与路面走向垂直方向的方位与光轴的夹角在60º～75º之间，沿与路面走向一致方向的配光角为120º～150º，以实现单个COB模块LED点光源至少6车道照明及至少35米的间隔照明或者高杆灯具远距离照明。本发明能实现单灯至少6车道照明。

主权项

1.一种大幅度提高路灯、高杆灯照射范围的方法，其特征是：首先，采用COB模块LED面光源为光源；其次，将LED面光源先罩装在一个入射凹面（11）中，使LED点光源经过入射凹面（11）的一次折射；第三，在入射凹面（11）外再罩装一个配光自由曲面（12），使经过入射凹面（11）一次折射后的光线再经过配光自由曲面（12）的折射后产生大角度偏转，经过两次折射后，实现峰值光强沿与路面走向垂直方向的方位与光轴的夹角在60°～75°之间，沿与路面走向一致方向的配光角为120°～150°，以实现单个COB模块LED点光源至少6车道照明及至少35米的间隔照明或者满足高杆照明要求；所述的配光自由曲面（12）沿与道路走向垂直方向且经过COB模块LED点光源的剖面轮廓线上的每点（x,y）的坐标值由以下单根光线的配光条件确定：式中：θ2为当入射光线OP与光轴OZ的夹角为α时，出射光线与光轴OZ的夹角，OP为从COB模块LED中心O点发出的光线OP入射到入射凹面（11）上，OZ为经过COB模块LED中心O点且垂直于其安装底面的轴线，折射光线PQ经过所述的配光自由曲面（12）进行配光，配光后以光线QS射出；-ξ1、ξ2：为入射角α为-90°及+90°时的边缘光线的最大配光角时所希望得到的最大偏转角，它们的绝对值取值为60-75度之间，偏转后的出射光线QS的配光角θ2分布在与光轴夹角为-ξ1至ξ2之间的范围内，这里关于角度正负号的定义为：光线偏向光轴OZ左边的为负，光线偏向光轴OZ右边的为正；α的取值介于-ξ1和ξ2之间；所述的入射曲面（11）沿与道路走向垂直方向且经过COB模块LED点光源的剖面轮廓线由一段倾斜的椭圆弧A-B-C和一段圆弧C-D组成，椭圆弧A-B-C的长轴为OC，短轴为OB，OC的取值为面光源直径的1～1.5倍之间，长轴与短轴的比例OC/OB介于1.2～2.5之间，短轴OB有一个倾斜角，它与光轴OZ的夹角为τ，τ的取值在15°～20°之间，圆弧与倾斜椭圆相切，入射凹面（11）的靠近A一侧对角线OL和OF较长，靠近D一侧的对角线OJ和OH较短，其比例为OL/OJ介于1.1至1.3之间；所述入射凹面（11）和配光自由曲面（12）由前述的剖面曲线根据沿下述条件确定的曲线扫掠形成：式中ψ为入射凹面（11）的入射角β为±90°时所需的边缘光线的最大配光角，配光角θ1分布在与光轴夹角为±ψ之间，这里关于光线角度的正负号同样定义为：光线偏向光轴OZ左边的为负，光线偏向光轴OZ右边的为正。