專利名稱：寬配光角led路燈透鏡單元及模塊的制作方法
寬配光角LED路燈透鏡單元及模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，尤其是指一種用于寬配光角LED路燈透鏡單元及模塊。背景技術(shù)：
時(shí)下用于LED路燈通常配備有諸如現(xiàn)有花生形狀、馬鞍形的自由曲面二次光學(xué)透 鏡單元，其雖然可以實(shí)現(xiàn)長方形的比較均勻的光斑分布且光強(qiáng)的遠(yuǎn)場角度分布(配光曲 線)呈圓滑的蝙蝠翼形狀，但其最終配光在垂直道路方向上的角度都比較窄，一般僅能達(dá) 到60° 70°左右。而此類LED路燈對應(yīng)使用于3 4車道以上的比較寬的馬路時(shí)，其燈 頭仰角往往需要調(diào)到超過15°才可以實(shí)現(xiàn)整條馬路的均勻照明。而對于廣場照明和交通交 匯路口的照明時(shí)，則更多要求路燈在垂直于道路方向具有較寬的配光角度，而現(xiàn)有LED路 燈透鏡單元均無法滿足此要求。而現(xiàn)有LED路燈的規(guī)模不斷擴(kuò)大，其舊有的配光透鏡(或反光杯)是單獨(dú)一個(gè)個(gè) 分別扣在LED上的，燈具外面再加一塊防水防塵的透明燈罩。這種燈具有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn) 一是配光元件的裝配和定位工藝比較復(fù)雜，每一個(gè)配光元件都需要加一個(gè)裝配卡腳才可以 準(zhǔn)確牢固地安裝在鋁基板上，增加了生產(chǎn)成本；二是燈具外還需多加一透明燈罩保護(hù)，從而 多了一次菲涅爾損耗，對于燈罩采用塑膠材料的情況其損耗可高達(dá)8% 14%，這無疑對 于LED路燈來說是個(gè)不小的浪費(fèi)。因此，設(shè)計(jì)一種兼顧防水防塵及高出光效率的模塊式配 光透鏡是技術(shù)上一次很好的更新。透鏡的模塊化設(shè)計(jì)，其可以簡化裝配工藝，并且省略了燈 具外面的燈罩，達(dá)到了降低成本和增加光效的目的。然而采用了模塊式的配光透鏡會對于 透鏡模塊的耐熱要求比單個(gè)分立式的二次光學(xué)透鏡要高一些(因?yàn)閱蝹€(gè)分立式的二次光 學(xué)透鏡，其裝配卡腳可以幫助散熱)；對于模塊式的配光透鏡，業(yè)界有采用耐高溫的光學(xué)PC 材料的，但由于一般光學(xué)級PC其透過率也只有大約86%，損耗相對比較大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種配光更合理，透過率高且配光角度 更寬的寬配光角LED路燈透鏡單元及模塊。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種寬配光角LED路燈透鏡單元，它于內(nèi)、外側(cè)分別 設(shè)有入射面及出射面，其改進(jìn)之處在于所述出射面為一個(gè)凸出的自由曲面，其將LED光束 配成沿水平X方向成士75°分布，沿Y方向成士45°分布；所述入射面為一個(gè)內(nèi)凹的自由 曲面，該內(nèi)凹自由曲面在X方向、Y方向均為圓弧，且Y方向的曲率半徑大于X方向曲率半 徑；上述結(jié)構(gòu)中，所述入射面的內(nèi)凹自由曲面于X方向剖面為一半圓弧，于Y方向剖面 為優(yōu)弧。上述結(jié)構(gòu)中，所述入射面的內(nèi)凹自由曲面于X方向半圓弧剖面的圓心與Y方向優(yōu) 弧剖面的圓心相對于內(nèi)凹曲面滿足物像共軛條件；上述結(jié)構(gòu)中，所述透鏡單元的出射面與入射面間設(shè)有一平面銜接；于透鏡單元兩端各設(shè)有卡腳，透鏡單元于連接卡腳部分設(shè)有豎直的連接面。 上述結(jié)構(gòu)中，所述出射面的凸出自由曲面于X-X方向的剖面輪廓線符合以下入射 光及出射光配光條件
權(quán)利要求
一種寬配光角LED路燈透鏡單元，它于內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有入射面及出射面，其特征在于所述出射面為一個(gè)凸出的自由曲面，其將LED光束配成沿水平X方向成±75°分布，沿Y方向成±45°分布；所述入射面為一個(gè)內(nèi)凹的自由曲面，該內(nèi)凹自由曲面在X方向、Y方向均為圓弧，且Y方向的曲率半徑大于X方向曲率半徑。
2.如權(quán)利要求1所述的寬配光角LED路燈透鏡單元，其特征在于所述入射面的內(nèi)凹 自由曲面于X方向剖面為一半圓弧，于Y方向剖面為優(yōu)弧。
3.如權(quán)利要求2所述的寬配光角LED路燈透鏡單元，其特征在于所述入射面的內(nèi)凹 自由曲面于X方向半圓弧剖面的圓心與Y方向優(yōu)弧剖面的圓心相對于內(nèi)凹曲面滿足物像共 軛條件。
4.如權(quán)利要求1所述的寬配光角LED路燈透鏡單元，其特征在于所述出射面的凸出 自由曲面于X-X方向的剖面輪廓線符合入射光及出射光配光條件
5.如權(quán)利要求1所述的寬配光角LED路燈透鏡單元，其特征在于所述出射面的凸出 自由曲面于Y-Y方向的剖面輪廓線符合入射光及出射光配光條件
6.如權(quán)利要求1所述的寬配光角LED路燈透鏡單元，其特征在于所述透鏡單元的出 射面與入射面間設(shè)有一平面銜接；于透鏡單元兩端各設(shè)有卡腳，透鏡單元于連接卡腳部分 設(shè)有豎直的連接面。
7.一種寬配光角LED路燈透鏡模塊，它包括依次排列的多個(gè)透鏡單元，每個(gè)透鏡單元 于內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有入射面及出射面，其特征在于所述出射面為一個(gè)凸出的自由曲面，其 將LED光束配成沿水平X方向成士75°分布，沿Y方向成士45°分布；所述入射面為一個(gè) 內(nèi)凹的自由曲面，該內(nèi)凹自由曲面在X方向、Y方向均為圓弧，且Y方向的曲率半徑大于X方 向曲率半徑。
8.如權(quán)利要求7所述的寬配光角LED路燈透鏡模塊，其特征在于所述入射面的內(nèi)凹自由曲面于X方向剖面為一半圓弧，于Y方向剖面為優(yōu)弧，且入射面的內(nèi)凹自由曲面于X方 向半圓弧剖面的圓心與Y方向優(yōu)弧剖面的圓心相對于內(nèi)凹曲面滿足物像共軛條件。
9.如權(quán)利要求7或8所述的寬配光角LED路燈透鏡模塊，其特征在于所述出射面的 凸出自由曲面于X-X方向的剖面輪廓線符合入射光及出射光配光條件
10.如權(quán)利要求7所述的寬配光角LED路燈透鏡模塊，其特征在于所述透鏡模塊的多 個(gè)透鏡單元按相同方向排列且相鄰單元間設(shè)有連接平臺，于平臺下方設(shè)有隔條；于透鏡模 塊四周設(shè)有外框，外框底部設(shè)有防水用凹槽及用于連接固定的裝配柱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種寬配光角LED路燈透鏡單元及模塊，其中透鏡單元于內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有入射面及出射面，其改進(jìn)之處在于所述出射面為一個(gè)凸出的自由曲面，其將LED光束配成沿水平X方向成±75°分布，沿Y方向成±45°分布；所述入射面為一個(gè)內(nèi)凹的自由曲面，該內(nèi)凹自由曲面在X方向、Y方向均為圓弧，且Y方向的曲率半徑大于X方向曲率半徑；而透鏡模塊則包括依次排列的多個(gè)上述特征的透鏡單元。本發(fā)明的光學(xué)透鏡單元及透鏡模組在垂直于道路方向的配光角度為90°，其在沿著道路方向的配光角度約為146°，道路方向的截止光線角度控制在±75°以內(nèi)。
文檔編號F21Y101/02GK101986018SQ20101053581
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者吳峰 申請人:吳峰