專利名稱：Led透鏡以及l(fā)ed透鏡陣列結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，特別是涉及一種LED透鏡。
技術(shù)背景現(xiàn)有的LED燈的透鏡結(jié)構(gòu)如中國專利號為ZL200720172454.2、名稱為"二 次光學(xué)透鏡"
公開日為2008年10月29日的專利文件中所描述。其表面呈花 生米形狀，在透鏡主體的底面上設(shè)有LED燈腔，LED燈腔設(shè)在底面縱向(長度 方向)對稱中心線和橫向(寬度方向)對稱中心線的交點中心位置。LED燈設(shè) 置在LED燈腔內(nèi)，LED燈通過LED透鏡實現(xiàn)聚光、分配光照明。上述LED燈的透鏡的底面是平底，由LED發(fā)出的光線大多數(shù)經(jīng)由冠狀的 上表面折射出透鏡主體，但是有一小部分由冠狀下部折射出透鏡的光線會被位 于透鏡下部周圍的附著物所遮擋。這部分光因此被浪費，當(dāng)前的LED燈無法將 這部分光能利用起來。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的第一技術(shù)問題是提供一種LED透鏡，在LED燈作為路 燈的時候，該透鏡用來提高路面照明效率，將由透鏡主體底部發(fā)出的光利用起 來。本發(fā)明所要解決的第二技術(shù)問題是提供一種LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，在LED 燈作為路燈的時候，該透鏡陣列用來提高路面的照明效率，將由透鏡主體底部 發(fā)出的光利用起來。為了解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種LED透鏡，包括透鏡的主 體，主體包括上部折射出光的立體冠面和立體底面，底面的上部口徑大于下部口徑，冠面和底面連在一起，在主體的底面上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED燈腔； 所述底面包括具有向所述冠面反射光線的立體反射面。立體冠面和立體底面是 指都有立體角的三維立體面。底面的上部口徑大于下部口徑指立體底面上端口面積比下端口面積大。冠面是一個折射面，將LED發(fā)出的光按照亮度照明要求 的光能量分配到路面去。透鏡弧面反射面是將LED發(fā)出的大圓錐角度內(nèi)的光反射給冠面，冠面按照路面等亮度照明要求的光能量分配到路面去。為了解決本發(fā)明的第二技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，包 括組成陣列的多個透鏡；每個透鏡包括透鏡的主體，主體包括上部折射出光的 立體冠面和立體底面，底面的上部口徑大于下部口徑，冠面和底面連在一起， 在主體的底面上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED燈腔；所述底面包括具有向所述冠面 反射光線的立體反射面。優(yōu)選地所述底面還包括用于對LED燈進行定位配合的基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面位 于所述LED燈腔的四周，基準(zhǔn)面的外圍是所述反射面。優(yōu)選地所述基準(zhǔn)面為平面?；鶞?zhǔn)面為透鏡與LED燈的接觸的地方，平的 基準(zhǔn)面有利于透鏡和LED燈準(zhǔn)確的定位和穩(wěn)定的連接。優(yōu)選地所述反射面為斜率等于1的平坡面，或者反射面為弧面。也就是 反射面的軸切面交線為直線或者弧線。反射面的軸切面是指經(jīng)過立體反射面高 度方向上(Z軸)的對稱軸的切面，軸切面交線指軸切面與反射面的交線。優(yōu)選地所述主體外形為對稱結(jié)構(gòu)；所述燈腔的中心設(shè)在偏離底面對稱中 心點、且在一條穿過燈腔中心的對稱中心線的位置上。這種非對稱的LED燈腔 的設(shè)計可以使LED路燈發(fā)出的光更多的偏向于一側(cè)，完成道路照明非對稱蝙蝠 翼配光TYPEI、 TYPEII、 TYPEIII等；應(yīng)用時，發(fā)出的光則可以更多的集中照 向路面，使路面整個寬度范圍內(nèi)能夠得到更多的照明，這樣其照明效果更好，照明效率更高。優(yōu)選地所述LED燈腔的中心偏離所述對稱中心點距離1.0mm 1.4mm。 優(yōu)選地所述LED燈腔為半圓形空腔。優(yōu)選地每兩個相鄰的透鏡單元之間有連接部，連接部與透鏡單元的底面連接處有凹溝，凹溝的凹溝面為立體弧面。連接部是兩個透鏡在連接時必不可 少的部分，連接部會使底面的反射面出現(xiàn)一個缺口，而這種凹溝結(jié)構(gòu)，可以將 從底面反射面上的缺口中漏掉的光線反射給冠面。本發(fā)明的有益效果如下相比現(xiàn)有技術(shù)，將透鏡主體的底面設(shè)計成具有反射光線功能的反射面(如 弧形面)，這樣從透鏡主體下部發(fā)出的光可以由反射面反射到主體上面的折射面 上，再發(fā)出來，這樣就可以充分利用由透鏡主體底部發(fā)出的光線，同等情況下， 相對現(xiàn)有技術(shù)，使光能的利用率有較大的提高。 說明書附1是本發(fā)明一種LED透鏡的立體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明LED透鏡底面的正面圖。圖3是圖2中沿A-A方向的剖面圖。圖4是圖2中沿B-B方向的剖面圖。圖5是本發(fā)明LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)的正面結(jié)構(gòu)圖。圖6是圖5中沿C-C方向的剖面圖。圖7是圖5中沿D-D方向的剖面圖。圖8是圖7中E部局部放大圖。圖9是透鏡的橫向方向上的光線分布示意圖。圖IO是透鏡的縱向方向上的光線分布示意圖。圖中標(biāo)識說明本體l、 LED燈腔2、底面3、冠面4、縱向?qū)ΨQ中心線5、 橫向?qū)ΨQ中心線6、交點7、連接部8、凹溝9、反射立體面與折射立體面的分 界線IO、平面部分300、弧面部分301。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種LED透鏡和該LED透鏡的陣列結(jié)構(gòu)。該LED透鏡的結(jié)構(gòu)參看

圖1至圖4所示結(jié)構(gòu)。透鏡的上半部外形呈外形對 稱的花生米形狀。透鏡的主體1包括頂部立體的冠面4和下面立體的底面3這 兩個面。底面3的中心位置為底面縱向?qū)ΨQ中心線5和橫向?qū)ΨQ中心線6的交 點7位置?？v向?qū)ΨQ中心線5為透鏡主體長度方向上的底面對稱中心線，橫向 對稱中心線6為主體寬度方向上的底面對稱中心線。在主體1的底面3上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED燈腔2， LED燈腔2為半圓 形空腔。LED燈腔2設(shè)在橫向?qū)ΨQ中心線6上，且相對于縱向中心軸5非對稱 設(shè)置，即LED燈腔2的中心偏離交點7。 LED燈腔2的中心偏離交點7位置 1.0mm 1.4mm。底面3的上部口徑大于下部口徑，交點7為底部中心。參看圖1 圖4，其 包括平面部分300和弧面部分301，其中平面部分300為基準(zhǔn)面，弧面部分301 為具有向冠面4反射光線的立體反射面，由弧面部分301完成反射任務(wù)，此時， 弧面部分301與軸切面的交線為弧線。如圖4所示軸切面結(jié)構(gòu)圖，弧面部分301 的占整個底面3的多少根據(jù)需要進行設(shè)計。底面3的弧形部分301與折射面4 對接在一起。底面3的第二種情況是底面3只有弧面部分301，而沒有平面部分300。 這種結(jié)構(gòu)沒有上述有平面部分300的結(jié)構(gòu)優(yōu)越，特別是在安裝LED燈的時候， 顯得很不方便。另外，在某些設(shè)計中，反射面與軸切面交線也可以是直線，即反射面為具 有一定傾斜角的臺面。本發(fā)明的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)如圖5所示，圖中所示的陣列由12個LED透 鏡組成。參看圖6、圖7和圖8所示，每兩個相鄰的透鏡之間有連接部8，連接部8 與透鏡的底面3連接處有凹溝9，凹溝9的凹溝面為立體弧面。本發(fā)明的光線分布原理如圖9和圖IO所示。圖中虛線為光線。圖9是LED燈腔內(nèi)放置LED燈后，縫隙用硅膠填補，透鏡橫向發(fā)光范圍的 原理圖，透鏡的這個發(fā)光范圍表示其作為路燈時，可以在路面寬度方向上的實 際可以照到的范圍。由圖9可知，這種在橫向方向上不對稱的設(shè)置，實際上限 制了光向左側(cè)的發(fā)出的范圍，而擴大了光向右側(cè)發(fā)出的范圍，這樣就很好的使 路面得到集中照明，提高了照明效率。圖IO是LED燈腔內(nèi)放置LED燈后，透鏡縱向發(fā)光范圍的原理圖，透鏡的 這個發(fā)光范圍表示其作為路燈時，可以在沿路的長度方向上的實際可以照到的 范圍。由圖10可知，由于弧形反射面的底面3的作用，使LED燈貼近底面3 發(fā)出的光(立體光束)均被有效利用，即反射立體面與折射立體面的分界線10 以下的發(fā)出的光均通過底面3反射后射出。這個立體光束角內(nèi)的光得到利用， 從而提高光的利用效率。
權(quán)利要求
1、一種LED透鏡，包括透鏡的主體，主體包括上部折射出光的立體冠面和立體底面，底面的上部口徑大于下部口徑，冠面和底面連在一起，在主體的底面上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED燈腔；其特征在于所述底面包括具有向所述冠面反射光線的立體反射面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED透鏡，其特征在于所述底面還包括用于 對LED燈進行定位配合的基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面位于所述LED燈腔的四周，基準(zhǔn)面的 外圍是所述反射面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED透鏡，其特征在于所述基準(zhǔn)面為平面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED透鏡，其特征在于所述反射面為斜率等 于1的平坡面，或者反射面為弧面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的LED透鏡，其特征在于所述主體 外形為對稱結(jié)構(gòu)；所述燈腔的中心設(shè)在偏離底面對稱中心點、且在一條穿過燈 腔中心的底面對稱中心線的位置上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED透鏡，其特征在于所述LED燈腔的中心 偏離所述對稱中心點距離1.0mm 1.4mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED透鏡，其特征在于所述LED燈腔為半圓 形空腔。
8、 一種LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，包括組成陣列的多個透鏡；每個透鏡包括透 鏡的主體，主體包括上部折射出光的立體冠面和立體底面，底面的上部口徑大 于下部口徑，冠面和底面連在一起，在主體的底面上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED 燈腔；其特征在于所述底面包括具有向所述冠面反射光線的立體反射面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于所述底面還 包括用于對LED燈進行定位配合的基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面位于所述LED燈腔的四周，基準(zhǔn)面的外圍是所述反射面。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基準(zhǔn)面 為平面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于所述反射面為斜率等于1的平坡面，或者反射面為弧面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述主體外形為對稱結(jié)構(gòu)；所述燈腔的中心設(shè)在偏離底面對稱中心點、且在一 條穿過燈腔中心的對稱中心線的位置上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED 燈腔的中心偏離所述對稱中心點距離1.0mm 1.4mm 。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED燈 腔為半圓形空腔。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于每兩個相鄰 的透鏡之間有連接部，連接部與透鏡的底面連接處有凹溝，凹溝的凹溝面為立 體弧面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED透鏡以及LED透鏡陣列結(jié)構(gòu)，涉及照明領(lǐng)域。在LED燈作為路燈的時候，該透鏡用來提高路面照明效率，將由透鏡主體底部發(fā)出的光利用起來。該LED透鏡包括透鏡的主體，主體包括上部折射出光的立體冠面和立體底面，底面的上部口徑大于下部口徑，冠面和底面連在一起，在主體的底面上設(shè)有伸入主體內(nèi)部的LED燈腔；所述底面包括具有向所述冠面反射光線的立體反射面。該透鏡陣列包括組成陣列的多個透鏡；每兩個相鄰的透鏡之間有連接部；所述連接部與透鏡的底面連接處有凹溝，凹溝面為弧面。本發(fā)明主要用在諸如路燈、廊道等地方的照明燈具上。
文檔編號F21V5/04GK101625103SQ20091011546
公開日2010年1月13日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者敏 王 申請人:江西省晶和照明有限公司