CN101487579A - 适用于led路灯的透镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种适用于LED路灯的透镜系统，它与LED发光体配用，形成多种光束角度、光强度的配光。该系统中的透镜靠近LED发光体的光线入射面为非球面凹面的复合曲面，出光面为非球面凸面的复合曲面，入射面和出射面形状由LED发光体的发光特性和出射光线要求来确定，LED发光体发出的光线经透镜折射后，在一定距离内的照射面上形成的光斑具有在垂直于LED发光体轴线的一个方向上，光斑覆盖距离相对较长、而垂直于此向的另一方向上相对缩短，光斑形状相对于LED发光体轴线对称，呈现出类似于长方形的分布的特性。同一个LED发光体通过不同透镜得到的平面等照度分布曲线形状相似，但光束的最大光强值，半峰值光强光束包角完全不同，其特别适用于具有长方形照明范围要求的LED灯具。

Description

适用于LED路灯的透镜系统
技术领域
本发明涉及一种照明领域的LED灯具的透镜，特别是涉及一种适于定向照明范围的LED路灯的透镜系统。其是利用透镜靠近LED发光体的光线入射面为非球面凹面的复合曲面，出光面为非球面凸面的复合曲面，入射面和出射面形状由LED发光体发光特性和出射光线要求来确定，使其适用于公路、隧道具有长方形照明范围要求的LED灯具，而成为一种相当具有实用性及进步性的新设计，适于产业界广泛推广应用。
背景技术
目前，用于现有的LED灯具的透镜基本是聚光型透镜，出射光线所形成的光斑为小范围的圆形或是椭圆形。例如中国发明专利20071006722.X公开了一种大功率LED灯用聚光透镜，这种透镜能形成一个椭圆形或圆形光斑，但并未对光斑中心光强和光束角大小提出具体的要求，而椭圆形或圆形的光分布用于道路照明时，对于均匀照明并不是最佳的，因为在发出同样光通量的条件下，同样数量的椭圆形或圆形光斑与呈长方形的光斑做比较，在照亮同一面积且具有长方形状的道路面的时候，呈长方形状的光斑所覆盖的路面照明均匀度要比椭圆形或圆形的好。另一方面，透镜聚光度越高，光的损失也越大，上述已公开的专利只考虑了出射光的分布形状，并没有把光分布和光线最大限度的利用一同考虑在内。由于目前现有的LED芯片发光效率还处在较低阶段，这样一种光效的损失对实际照明效果影响很大，将这种透镜用于照射面积比较大，光源本身与照射目标方向和距离变化多样，光线需要沿着一定的方向拉伸分布的道路、隧道的照明不具备优越性。
由此可见，上述现有的LED路灯的透镜在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的LED路灯的透镜存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种把光分布和光线最大限度的利用一同考虑在内，使其光效损失最小，照射面积比较大，能均匀分布在长方形道路路面的新型结构的适用于LED路灯的透镜系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的LED路灯的透镜存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的适用于LED路灯的透镜系统，能够改进一般现有的LED路灯的透镜，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的LED路灯的透镜存在的缺陷，而提供一种新型结构的适用于LED路灯的透镜系统，所要解决的技术问题是使其适用定向照射面积大、光的平面等照度分布类似长方形且照度均匀，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的另一目的在于，提供一种适用于LED路灯的透镜系统，所要解决的技术问题是有效的利用LED发光体发出的光线，使光损失率减小，从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于，提供一种适用于LED路灯的透镜系统，所要解决的技术问题是使其在使用同一种LED发光体时，只需更换透镜就可以得到具有相似光斑，但光强度相差值较大的光束，从而更加适于实用。
本发明的构思是：道路照明的特点是照射面积大，沿纵向拉伸长，因此光线既需要沿着一定的方向拉伸分布又需要一定的宽度，为此，需要光分布图形似长方形均匀分布。道路照明需要的是沿着道路纵向拉伸的均匀的照明带。只有把类似长方形的光分布又具备多种光强和角度的透镜组合在一起，才能实现用一个小面积的光源均匀覆盖一个较大的长条状的区域如道路、隧道等，同时把总的光的损失率尽可能降低。但LED光源面积小，要实现小面积的光源均匀覆盖一个较大的长方形状的的照明带，需要将此较大的长方形状的照明带分成若干个小长方形照明带，这使得光源本身与照射目标方向和距离变化多样，为实现小面积的光源均匀覆盖若干个小长方形照明带则需要光源本身与照射目标的方向和距离进行多角度和多光强的变化(调整)，实现照射面积大，光线沿着一定的方向拉伸均匀分布，并实现尽可能降低总的光的损失率。本发明从透镜的入射面和出光面(即透镜的光线入射面为复合凹曲面和出光面为复合凸曲面)，透镜间的连接方式，透镜与发光体的连接方式(即拆分固定方式，一体式)，透镜与发光体适用方式(即透镜可交替适用同一个发光体)，模块组合方式(即至少两个透镜和两个对应的发光体组成一个模块；发光的芯片形式即多种芯片)以及三种光束做了改进。本发明根据道路照明的特点把透镜设计成几类，组成一个系列来配合使用，光束角小而光强值大的透镜适用于把光线投向道路远处，中等光束角和光强的透镜适用于把光线投向中间过渡区域，宽光束角而光强小的透镜适合于把光线投向路灯的正下方附近的路面区域，这样的搭配既提高了均匀度，也降低了光的损失。
为此，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：使LED发光体的光轴方向与透镜中心轴方向基本一致，透镜入射面焦点在发光中心附近，发光体所发出的绝大多数光线打到了透镜入射面上，入射面是一个凹状的非球面复合曲面，此非球面由所需入射角来控制，光线经过透镜折射后，再透过非球面凸面的复合曲面，在出射点按指定的方向射出，在照射面上形成一个长方形光斑。改变透镜，其光斑形状相似，中心光强和光束角(半峰值光强的包角范围)会明显变化。
本发明根据LED发光体本身的光束角设定好入射面的包角范围，使得入射面可以覆盖整个LED发光体的出射光，这样可以把LED发光体发出的光线最大限度的利用，入射面不同的曲率和包角决定了LED发光体相对于透镜入射面的入射角度，因为光线在透镜同一介质中传播方向是不会发生变化的，所以这个入射角也就决定了光线离开透镜时界面上的入射角度，透镜的出光面曲率和包角由光分布形状和前述的入射角来确定。由于要求类似长方形光斑的光分布，所以透镜的出光面的包角范围在垂直于LED发光体轴线且沿长方形长边方向上较大，而沿长方形短边方向上包角范围相对较小，同时出光面上的曲率与相对应的出射点在照明面上所要达到的光强度有关，照射范围和光强大小要求不同的光分布对应了具有不同入射面和出射面的透镜。
本发明的透镜，在Led发光体作封装加工时，把控制LED芯片出光角度的透明层制作成前述的各种透镜来代替目前通用的LED发光体透明保护层。
本发明的透镜，根据使用的LED发光体的数量和相互位置关系，确定好每一个发光体的中心点和轴线方向，按照前述的控制出射光线分布的方法，把几个透镜结合在一起，形成一个模块化的透镜组，直接应用到相对应的LED发光体模块上。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，它由至少一个LED发光体和一个透镜组成，其中所述的透镜的光线入射面为非球面曲面复合成的凹面，出光面为至少两个形状一致的相对于透镜光轴对称的非球面凸面合成的曲面，LED光线通过透镜后在照射面上形成对称的光斑，透镜光轴方向与LED发光体的轴线方向保持一致，光线入射面的焦点位置在发光体中心附近0-3mm。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的光线入射面是由四个互相对称于LED发光体轴线的非球面曲面平滑连接而成，每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定入射角度复合形成，其中一条母线是从垂直于LED发光体的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的入射角度向LED发光体的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体的轴线重合，复合形成非球面曲面。
前述的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的出光面由相对于LED发光体的轴线方向对称的四个非球面曲面和过渡曲面相复合，并和透镜边缘外面连接，其中每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定出射角度复合形成非球面曲面，其中一条母线是从垂直于LED发光体的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的出射角度向LED发光体的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体的轴线重合，复合形成非球面曲面。
前述的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的LED发光体可以是多芯片形式的封装结构。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，所述的透镜通过透镜边缘用固定装置固定在LED发光体的安装板上。
前述的适用于LED路灯的透镜系统，至少有两个透镜通过透镜边缘连成一体。
前述的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的不同的透镜可交替适用于同一个LED发光体
前述的适用于LED路灯的透镜系统，至少由两个透镜和两个对应的LED发光体共同组成一个模块。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的透镜直接与LED发光体成一体。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，其中所述的任意两种不同透镜形成的光束的最大光强值互相比值在2倍以上。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明适用于LED路灯的透镜系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
1、本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，采用控制出射光线在同一照射面上两个互相垂直的方向光束角度的范围和每一点光强度来确定透镜的入射面和出射面，由于LED发光体发出的光线分布是相对于LED发光体轴线旋转对称的并且是中心点光强度最大，这样对要求中心光强值相对较小、光束角大的透镜来说主要目的在于改变光线的方向，对于光线的汇聚要求较低，所以入射面和出射面所张开的包角大，出光面积大且曲率相对平坦，距离LED灯具近的照射区由于距离光源近，所要求的光强比较低，但要求覆盖一个较大的范围，中心光强值小、大光束角的透镜能用在距离LED灯具较近的照射区。
2、本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，采用控制出射光线在同一照射面上两个互相垂直的方向光束角度的范围来确定透镜的入射面和出射面，由于LED发光体发出的光线分布是相对于LED发光体轴线旋转对称的，中心光强值大、窄光束角的透镜主要目的在汇聚光线，并保持一定形状的光束宽度。所以入射面和出射面所张开的包角很小，光线集中在了一个小区域内。距离LED灯具远的照射区由于距离光源远，所要求的光强高，同时由于照射面积的关系，需要若干个窄光束透镜配合使用，光强大、光束角小的透镜用于远的照射区。
3、本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，其透镜边缘采用固定透镜的装置，通过这个固定装置可以把所有的透镜入射面的焦点和透镜轴线保持在同一位置上，不同的透镜可以应用到同一种LED发光体上达到不同的照射面积，使在同一种发光体的情况下，更换透镜可以实现不同区域范围的照射。
4、本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，采用几种透镜搭配一起使用的方式来实现提高所需照射面内的照明均匀度和光线利用率，宽光束透镜适用于近距离照射，窄光束透镜适用于远距离照射，由于各透镜对光的损失率的不同，对光强要求高时，使用窄光束，对照射面积要求大时使用宽光束，过渡区域用中等光束的透镜，这样既可以提高照明均匀度，又可以降低光线的损失率，同时还能符合定向照明的要求。
5、本发明确实可以达到实用上的功效，只需更换透镜就可以得到具有相似光斑，但光强度相差值较大的光束，不仅使用方便，不需烦杂的手续，而且结构成形的加工更是简便，符合成本效益，而确实具有产业上的利用价值，适于产业界广泛推广使用。
6、本发明的结构确比现有的LED路灯的透镜更具技术进步性，且其独特的结构特征及功能亦远非现有的LED路灯的透镜所可比拟，较现有的LED路灯的透镜具有增进的多项功效，而具有技术上的进步。
7、本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统，在使用上更适于实用，更能符合使用者对于LED路灯的透镜系统产品的需求，能够给予消费者更佳的选择，而能够大幅提升其整体效益性，从而更为适于实用。
综上所述，本发明新颖的适用于LED路灯的透镜系统，适用定向照射面积大、光的平面等照度分布类似长方形且照度均匀的场合，有效的利用LED发光体发出的光线，使光损失率减小。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的LED路灯的透镜具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1a-1c是宽光束透镜的结构示意图。
图2a-2c是窄光束透镜的结构示意图。
图3a-3c是中光束透镜的结构示意图。
图4是宽光束透镜的等照度曲线图。
图5是窄光束透镜的等照度曲线图。
图6是中光束透镜的等照度曲线图。
图7是三种透镜和LED发光单元组成的LED发光模块的示意图。
图8是图7模块照向路面的示意图。
图9a-9c是三个LED发光芯片排列在一起的宽光束透镜结构图。
图10a-10b是四个窄光束透镜组成的透镜模块结构图示意图。
10：宽光束透镜系统
11：LED发光体                     12：透镜
12a：出光面                       12b：透镜边缘外面
12c：过渡曲面                     12d：入射面
12e：透镜边缘内面                 13：安装板
20：窄光束透镜系统
21：LED发光体                     22：透镜；
22a：出光面                       22b：透镜边缘外面
22c：过渡曲面                     22d：入射面
22e：透镜边缘内面                 23：安装板
30：中光束透镜系统
31：LED发光体                     32：透镜
32a：出光面                       32b：透镜边缘外面
32c：过渡曲面                     32d：入射面
32e：透镜边缘内面                     33：安装板
50：三种透镜和LED发光单元组成的LED发光模块
51：宽光束透镜系统                    52a：窄光束透镜系统
52b：：窄光束透镜系统                 53a：中光束透镜系统
53b：中光束透镜系统
60：三种透镜发光模块照向路面
61：宽光束透镜系统覆盖的区域
62a：窄光束透镜系统覆盖的区域
62b：窄光束透镜系统覆盖的区域
63a：中光束透镜系统覆盖的区域
63b：中光束透镜系统覆盖的区域
70 透镜系统
72：透镜
72a：出光面                           72b：透镜边缘外面
72c：过渡曲面                         72d：入射面
72e：透镜边缘内面                     73：安装板
80 透镜系统
82：透镜
82a：出光面                           82b：透镜边缘外面
72c：过渡曲面                         82d：入射面
82e：透镜边缘内面                     83：安装板
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的适用于LED路灯的透镜系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
第一实施例
请参阅图1a-1c所示，本发明第一较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，其为宽光束透镜系统10，主要由至少一个LED发光体11和一个透镜12所组成，透镜边缘用固定装置固定在LED发光体11的安装板13上，其中：透镜12由入射面12d、出光面12a、透镜边缘外面12b、透镜边缘内面12e和过渡曲面12c组成。
透镜12的入射面12d的焦点在LED发光体11中心附近，LED发光体11的1/10峰值光强的包角为170°，LED发光体11的光轴线方向为透镜12的中心轴，为使LED发光体11所发出的光线都打到入射面上，同时由于光线透过介质的损失跟光线入射角度有关，采用内凹面作为入射面，可以缩小光线的入射角以减少光损失，把内凹面包角设置成175°，入射面12d是由四个互相对称于LED发光体11轴线的非球面曲面平滑连接而成，每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定入射角度复合形成非球面曲面，其中一条母线是从垂直于LED发光体的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的入射角度向LED发光体的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体的轴线重合，复合形成内凹面。光线通过透镜后为了达到一定的聚光效果，出光面必须是凸面才能汇集光线，凸面形状由出光角度和光强度来确定，出光面12a由相对于LED发光体的轴线方向对称的四个非球面曲面和过渡曲面12c相复合，并和透镜边缘外面12b连接，其中每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定出射角度复合形成非球面曲面，其中一条母线是从垂直于LED发光体的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的出射角度向LED发光体的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体的轴线重合，复合形成非球面曲面。确定好透镜的入射面和出射面后，把透镜通过透镜边缘外面12b部分固定在LED发光体11的安装板13上，焦点正好位于发光体中心附近，这样光线通过透镜由出光面12a折射后形成一个X轴方向为80°-100°，Y轴方向为30°-50°的接近于长方形的光斑，光效的损失约为10％，这样的一个宽光束透镜，最终光线在距离透镜10M处，形成的等照度曲线如图4所示，光线分布和光效损失控制得很合理。
第二实施例
如图2a-2c所示，本发明第二较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，其为窄光束透镜系统20，主要由至少一个LED发光体21和一个透镜22所组成，透镜边缘用固定装置固定在LED发光体11的安装板23上，其中：透镜22由入射面22d、出光面22a、透镜边缘外面22b、透镜边缘内面22e和过渡曲面22c组成。透镜入射面的凹曲面22d包角适当缩小，出光面22a的包角也相应调整，同时凸面的曲率适当增大，光线通过透镜由出光面22a折射后形成一个X轴方向为50°-60°，Y轴方向为20°-30°的接近于长方形的光斑，这样的一个中光束透镜，最终在距离透镜10M处，形成的等照度曲线如图6所示，光线分布和光效损失控制得很合理。其他结构同时实施例1。
第三实施例
如图3a-3c所示，本发明第三较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，其为中光束透镜系统30，主要由至少一个LED发光体31和一个透镜32所组成，透镜边缘用固定装置固定在LED发光体11的安装板33上，其中：透镜32由入射面32d、出光面32a、透镜边缘外面32b、透镜边缘内面32e和过渡曲面32c组成。透镜入射面凹面32d包角接近LED发光体的半峰值光强包角120°，出光面32a的包角在30°以内，曲率很大，光线集中在一个较小的范围内，形成聚光束，X轴方向为25°-30°，Y轴方向为10°-15°的接近于长方形的光斑，通过透镜后的中心光强相比发光体11的光强高出十倍以上，这样的一个窄光束透镜，最终在距离透镜10M处，形成的等照度曲线如图5所示，光效损失在25％左右，能满足照射到远距离的配光要求。
应强调的是上述实施例例1-3中的LED发光体都可互换使用。
第四实施例
如图9a-9c所示，本发明第四较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，其为透镜系统70，主要由一个LED发光体71和一个透镜72所组成宽光束透镜系统，其中：透镜72由入射面72d、出光面72a、透镜边缘外面72b、透镜边缘内面72e和过渡曲面72c组成。3个LED发光芯片排列在一起组成一个发光体71，根据发光体71的几何中心位置和轴线方向，把1个对应的宽光束透镜通过透镜边缘外面72b，固定在安装板73上，实现多发光芯片的一个LED发光体适用一个透镜。其他结构同实施例1。
第五实施例
如图10a-10b所示，本发明第五较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，其为透镜系统80，主要由4个LED发光体81排列在一起，根据4个LED发光体的各自的光中心位置和光轴线方向，把4个对应的窄光束透镜通过各自的透镜边缘82b，固定在安装板83上，组成一个照明模块。
第六实施例
本发明第六较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，在LED发光体11封装时把原来的透明环氧树脂保护层直接制成上述透镜的结构，这样可以降低因二次光学设计所带来的光损失。所述的透镜直接与LED发光体11成一体，其他结构同实施例1，或同实施例2，或同实施例3，或同实施例4，或同实施例5。
实施例7
如图7所示，本发明第七较佳实施例的适用于LED路灯的透镜系统，三种透镜和LED发光单元组成的LED发光模块50中，宽光束透镜系统51居中，中光束透镜系统53a和53b分列宽光束透镜系统51两侧，窄光束透镜系统52a和52b位于在中光束透镜系统53a和53b的两侧。图8中显示了本实施例的照到路面的情况：三种透镜发光模块照向路面60中，宽光束透镜系统51照射到位于路面中间部分的宽光束透镜系统覆盖的区域61，中光束透镜系统53a照射到邻近并部分被宽光束透镜系统51覆盖的区域61叠加的中光束透镜系统覆盖的区域63a，位于宽光束透镜系统51另一侧的中光束透镜系统53b照射到邻近并部分被宽光束透镜系统覆盖的区域61叠加的中光束透镜系统覆盖的区域63b，窄光束透镜系统52a照射到邻近于中光束透镜系统覆盖的区域63a的窄光束透镜系统覆盖的区域62a，另一侧的窄光束透镜系统52b照射到邻近于中光束透镜系统覆盖的区域63b的窄光束透镜系统覆盖的区域62b。这样组成的LED发光模块50，可以用较少的LED发光体均匀地照明一个长方形的区域。
上述如此结构构成的本发明适用于LED路灯的透镜系统的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。
如上所述，本发明的基本构思为利用透镜靠近LED发光体的光线入射面为非球面凹面的复合曲面，出光面为非球面凸面的复合曲面，入射面和出射面形状由LED发光体发光特性和出射光线要求来确定，使其适用于公路、隧道具有长方形照明范围要求的LED灯具。但是在本发明的技术领域内，只要具备最基本的知识，可以对本发明的其他可操作的实施例进行改进。在本发明中对实质性技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1、一种适用于LED路灯的透镜系统，它由至少一个LED发光体(11)和一个透镜(12)组成，其特征在于透镜(12)的光线入射面(12d)为非球面曲面复合成的凹面，出光面(12a)为至少两个形状一致的相对于透镜光轴对称的非球面凸面合成的曲面，LED发光体(11)的光线通过透镜后在照射面上形成对称的光斑，透镜(12)光轴方向与LED发光体(11)的轴线方向保持一致，光线入射面(12d)的焦点位置在发光体(11)中心附近0-3mm。
2、根据权利要求1所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的光线入射面(12d)是由四个互相对称于LED发光体(11)轴线的非球面曲面平滑连接而成，每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定入射角度复合形成，其中一条母线是从垂直于LED发光体(11)的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的入射角度向LED发光体(11)的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体(11)的轴线重合，复合形成非球面曲面。
3、根据权利要求1所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的出光面(12a)由相对于LED发光体的轴线方向对称的四个非球面曲面和过渡曲面(12c)相复合，并和透镜边缘外面(12b)连接，其中每一个非球面曲面由两条母线按照不同指定出射角度复合形成非球面曲面，其中一条母线是从垂直于LED发光体(11)的轴线开始且另一条母线是从垂直于该条母线开始并两条母线同时从通过发光体几何中心且垂直于发光体轴线的平面开始，按照不同指定的出射角度向LED发光体的轴线方向同时转动，两条母线最终与LED发光体(11)的轴线重合，复合形成非球面曲面。
4、根据权利要求1所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于LED发光体(11)可以是多芯片形式的封装结构。
5、根据权利要求1-4中任一项所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的透镜(12)通过透镜边缘用固定装置固定在LED发光体(11)的安装板(13)上。
6、根据权利要求1-4中任一项所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的透镜(12)直接与LED发光体(11)成一体。
7、根据权利要求5中任意一项所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于不同的透镜(12)可交替适用于同一个LED发光体(11)。
8、根据权利要求6所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于不同的透镜(12)可交替适用于同一个LED发光体(11)。
9、根据权利要求5中任意一项所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于至少有两个透镜(12)通过透镜边缘连成一体。
10、根据权利要求6所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于至少有两个透镜(12)通过透镜边缘连成一体。
11、根据权利要求5所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于至少由两个透镜(12)和两个对应的LED发光体(11)共同组成一个模块。
12、根据权利要求6所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于至少由两个透镜(12)和两个对应的LED发光体(11)，一起组成一个模块。
13、根据权利要求9所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的任意两种不同透镜(12)形成的光束的最大光强值互相比值在2倍以上。
14、根据权利要求10所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的任意两种不同透镜(12)形成的光束的最大光强值互相比值在2倍以上。
15、根据权利要求11所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的任意两种不同透镜(12)形成的光束的最大光强值互相比值在2倍以上。
16、根据权利要求12所述的适用于LED路灯的透镜系统，其特征在于所述的任意两种不同透镜(12)形成的光束的最大光强值互相比值在2倍以上。
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