設有多個安裝腳，所述安裝腳固定在反射器 底部上；所述正向菲涅爾透鏡的直徑小于反射器底部開口的直徑。
[0041] 本實用新型的工作原理如下：
[0042] 以LED基板幾何中心為基準點，芯片發(fā)光角度分割成0° -y°，y° -90°兩個 環(huán)帶部分如圖3,其中tan y =H/D，H為反射器的高度，D為反射器的半徑。整個半球可分 為兩個環(huán)帶即0° -y°，y° -90°。針對兩個部分光學進行獨立設計。
[0043] 1、0° -y°環(huán)帶配光設計：如圖4,光線i經(jīng)反射器反射，光能傳播滿足反射定律 入射角a =反射角P，0角為光線與X軸夾角，y角為p點斜率夾角，P(x，y)為曲il面 上一點，則P點斜率為：
[0046] 又因光線il為中功率模組LED基板方向傳播，可以得出P 0 ;求解（1)、（2) 得出P的微分方程F(dx，dy)，給出P點初始位置，就可以計算出P點0° 各點位置， 擬合出反射器的自由曲面面型；
[0047] 2、-90°環(huán)帶配光設計：普通反光器設計該部分光線一般有兩種方式，其一 不加任何光學透鏡控制，這樣造成光污染、能量浪費且易于形成眩暈，另一方案是運用凸透 鏡包裹整個光源改變其光路，這種方式雖然在光線控制較好，卻極大損失了光能。為了能滿 足高光效且精準光線控制，創(chuàng)造性提出了懸空結構設計正向菲涅爾透鏡（如圖5)，光線j經(jīng) 過懸空結構設計正向菲涅爾透鏡和反向菲涅爾發(fā)生折射，通過調節(jié)正、反向菲涅爾透鏡齒 輪上的自由曲面曲率，自由曲面滿足菲涅爾方程：
[0048]
[0049] 其中，k為斜率，r為自由曲面斜率半徑，a 1........a 8為系數(shù)。調節(jié)各個參數(shù) 改變光線折射角，（如圖5)設正向菲涅爾透鏡自由曲面方程為匕(Z)，反向菲涅爾透鏡自由 曲面方程為F2(Z)，調整兩個方程的參數(shù)從使得光線按照目標區(qū)域折射。使得y_90°環(huán)帶 區(qū)域的光線能更精準的控制，不會造成眩暈，由于是懸空設計，〇° -Y環(huán)帶區(qū)域光線直接 經(jīng)過反射器反射，光學效率提高5%，中心光強提高30%。
[0050] 上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述 實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征在于，包括LED基 板、反射器、正向菲涅爾透鏡及反向菲涅爾透鏡，所述反射器設置在LED基板上，所述正向 菲涅爾透鏡設置在反射器的腔體內，正向菲涅爾透鏡安裝在反射器的底部，所述反向菲涅 爾透鏡懸空架設在反射器的頂部，以LED基板幾何中心為基準點，芯片發(fā)光角度分割成 0。-y。和y。-90。兩個環(huán)帶部分。2. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述0° -y°環(huán)帶的配光設計為： 光線i經(jīng)反射器反射，光能傳播滿足反射定律入射角a =反射角(6, 0角為光線與X 軸夾角，y角為P點斜率夾角，P(x，y)為曲il面上一點，則P點斜率為： tan ( y ) = dy/dx ； (1) 又由（2) 又因光線il為中功率模組LED基板方向傳播，可以得出W l;:求解（1)、⑵得出 P的微分方程F(dx，dy)，給出P點初始位置，就可以計算出P點0° 各點位置，擬合出 反射器的自由曲面面型。3. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述T° -90°環(huán)帶的配光設計為： 光線j經(jīng)過懸空結構設計的正向菲涅爾透鏡和反向菲涅爾透鏡發(fā)生折射，通過調節(jié) 正、反向菲涅爾透鏡齒輪上的自由曲面曲率，自由曲面滿足菲涅爾方程：(3) 其中，k為斜率，r為自由曲面斜率半徑，a 1........a 8為系數(shù)，調節(jié)各個參數(shù)改變 光線折射角，設正向菲涅爾透鏡自由曲面方程為Fi (Z)，反向菲涅爾透鏡自由曲面方程為 F2 (Z)，調整兩個方程的參數(shù)從使得光線按照目標區(qū)域折射。4. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述LED基板上設有多顆LED發(fā)光二級管，所述多顆LED發(fā)光二級管按設定形狀排列 在LED基板上。5. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述反向菲涅爾透鏡的邊緣設有一圈凹槽，所述凹槽與反射器的頂部外邊緣相匹配， 安裝時，反向菲涅爾透鏡卡合在反射器上。6. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述反射器上的內表面上設有曲率可調的自由曲面。7. 根據(jù)權利要求1或6所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其 特征在于，所述反射器為鋁材質的反射器。8. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述反向菲涅爾透鏡的齒輪上設有曲率可調的自由曲面，齒輪排布呈同心環(huán)。9. 根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述正向菲涅爾透鏡上設有多個安裝腳，所述安裝腳固定在反射器底部上所述反向 菲涅爾透鏡的齒輪上設有曲率可調的自由曲面，齒輪排布呈同心環(huán)。10.根據(jù)權利要求1所述的基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，其特征 在于，所述正向菲涅爾透鏡的直徑小于反射器底部開口的直徑。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于正反雙向菲涅爾透鏡的高光效防眩LED定向燈，包括LED基板、反射器、正向菲涅爾透鏡及反向菲涅爾透鏡，所述反射器設置在LED基板上，所述正向菲涅爾透鏡設置在反射器的腔體內，正向菲涅爾透鏡安裝在反射器的底部，所述反向菲涅爾透鏡懸空架設在反射器的頂部，以LED基板幾何中心為基準點，芯片發(fā)光角度分割成0°-γ°和γ°-90°兩個環(huán)帶部分。本實用新型懸空結構設計正向菲涅爾透鏡，縮短光程減小了光損，光學效率提高5％，中心光強提高30％。另外本實用新型正、反雙向設計菲涅爾透鏡起到聚光效果，達到提高中心光強的作用，可實現(xiàn)代替高功率鹵素燈。
【IPC分類】F21V13/04, F21Y105/10, F21K9/20, F21V5/04
【公開號】CN204986447
【申請?zhí)枴緾N201520579083
【發(fā)明人】胡太榮, 陳亮, 藥左紅, 龔伊, 陸凌云, 張軍
【申請人】橫店集團得邦照明股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月4日