CN101660707A - 一种多重光学设计的led路灯透镜 - Google Patents

一种多重光学设计的led路灯透镜 Download PDF

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麦汉鑫
钟国胜
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Abstract

本发明涉及一种多重光学设计的LED路灯透镜，包括LED光线入射底面，LED光线入射半球面，光线控制端面，光线控制侧面，左光学部分和右光学部分，LED光线入射底面为平面，左光学部分和右光学部分为弧形面，左光学部分和右光学部分组成了透镜的上端部分，光线控制端面、光线控制侧面和LED光线入射半球面5位于LED光线入射底面4和透镜的上端部分之间，LED光线入射半球面设置在LED光线入射底面上，光线控制端面和光线控制侧面连接LED光线入射底面和透镜的上端部分的边缘。本发明的优点在于透镜具有长度和宽度方向的光线控制，可以改变光斑内的亮度分布，形成矩形光斑，椭圆型光斑，增加LED路灯的整体出光率。

Description

一种多重光学设计的LED路灯透镜
【技术领域】
本发明技术方案涉及LED路灯透镜制造领域，尤其涉及提高出光效率、形成较好光斑形状的路灯透镜。
【背景技术】
LED路灯的输出功率及光通量都与其光学设计直接相关，并起着重要的作用。LED自身的发光形式有辐射形式，有朗伯型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型几种，在LED路灯产品设计中这些形状基本都适用，然而通过二次光学设计可以改善光照范围、光斑形状，更加符合道路照明的需求。目前LED路灯中普遍形式主要是直接安装上了矩阵式的LED，这种方式不可能得到良好的灯具配光。需要在LED产品的基础上，进行二次或多次陪光设计光学系统，配备在LED路灯中，才能更好地得到理想光通和光斑形状。
【发明内容】
为了提高LED路灯的出光效率，形成比较好的光斑形状，本发明提供一种多重光学设计的LED路灯透镜，包括LED光线入射底面，LED光线入射半球面，使得光线折射并控制光斑的长度的光线控制端面，使得光线折射并控制光斑的宽度的光线控制侧面，可以控制光斑的亮度和宽度的左光学部分和右光学部分，所述LED光线入射底面为平面，所述左光学部分和所述右光学部分为弧形面，所述左光学部分和所述右光学部分组成了透镜的上端部分，所述光线控制端面、所述光线控制侧面和所述LED光线入射半球面5位于所述LED光线入射底面(4)和所述透镜的上端部分之间，所述LED光线入射半球面设置在所述LED光线入射底面上，所述光线控制端面和所述光线控制侧面连接所述LED光线入射底面和所述透镜的上端部分的边缘。
本发明的优选技术方案为：所述光线控制端面为两个，对称的分布在LED光线入射底面的两端。
本发明的优选技术方案为：所述光线控制侧面为两个，对称的分布在LED光线入射底面的两侧。
本发明的优选技术方案为：所述透镜的上端部分的左光学部分和右光学部分之间设有控制光斑宽度的光线折射左侧面和光线折射右侧面，所述光线折射左侧面和光线折射右侧面为平面。
本发明的优选技术方案为：所述LED光线入射底面轮廓可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
本发明的优选技术方案为：所述光线控制端面和所述光线控制侧面与所述透镜的上端部分的交界处的形状可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
相较于现有技术，本发明提供的一种多重光学设计的LED路灯透镜上端部分可以通过改变其形状而改变光斑的宽度和长度。
所述的透镜上端部分的左光学部分和透镜上端部分的右光学部分，可以通过改变其结构形状实现控制光斑的亮度和宽度。
所述的透镜的中心线两侧增加两个光线折射侧面，可以改变光斑在长度方向的光亮度分布。
所述的透镜的中部和底部轮廓可以改变为圆形、椭圆形正方型等形状，其对应的光斑形状将发生变化。
本发明的优点在于透镜具有长度和宽度方向的光线控制，可以改变光斑内的亮度分布，形成矩形光斑，椭圆型光斑，增加LED路灯的整体出光率。
【附图说明】
图1是本发明一种多重光学设计的LED路灯透镜结构图。
图2是本发明一种多重光学设计的LED路灯透镜的顶视图。
图3是本发明一种多重光学设计的LED路灯透镜的底视图。
图4是本发明一种多重光学设计的LED路灯透镜的截面图。
图中各部件名称如下：
1是透镜上端结构，2是光线控制端面，3是光线控制侧面，4是LED光线入射底面，5是LED光线入射半球面，6是控制光斑宽度的光线折射左侧面，7是控制光斑宽度的光线折射右侧面，8是透镜上端部分的左光学部分，9是透镜上端部分的右光学部分，10是透镜上端部分的第一标注点，11是透镜上端部分的第二标注点，12是透镜上端部分的第三标注点，13是透镜上端部分的第四标注点，14是透镜上端部分的第五标注点，15是透镜的中心对称线，16是透镜的中部轮廓图，17是透镜的底部轮廓图。
【具体实施方式】
以下结合附图和实施例对本发明技术方案进行展开说明：
如图1至图4所示，根据光学折射和反射的原理，以及机械结构设计原理，设计一种多重光学设计的LED路灯透镜，包括LED光线入射底面4，LED光线入射半球面5，使得光线折射并控制光斑的长度的光线控制端面2，使得光线折射并控制光斑的宽度的光线控制侧面3，可以控制光斑的亮度和宽度的左光学部分8和右光学部分9，所述LED光线入射底面4为平面，所述左光学部分8和所述右光学部分9为弧形面，所述左光学部分8和所述右光学部分9组成了透镜的上端部分，所述光线控制端面2、所述光线控制侧面3和所述LED光线入射半球面5位于所述LED光线入射底面4和所述透镜的上端部分之间，所述LED光线入射半球面5设置在所述LED光线入射底面4上，所述光线控制端面2和所述光线控制侧面3连接所述LED光线入射底面4和所述透镜的上端部分的边缘。所述光线控制端面2为两个，对称的分布在LED光线入射底面4的两端。所述光线控制侧面3为两个，对称的分布在LED光线入射底面4的两侧。
所述透镜的上端部分的左光学部分8和右光学部分9之间设有控制光斑宽度的光线折射左侧面6和光线折射右侧面7，所述光线折射左侧面6和光线折射右侧面7为平面。
所述的透镜的中部(所述光线控制端面2和所述光线控制侧面3与所述透镜的上端部分的交界处)和底部(所述LED光线入射底面4)轮廓可以改变为圆形、椭圆形正方形等形状，其对应的光斑形状将发生变化。
所述的透镜上端部分可以通过改变其形状，从而改变光斑的宽度和长度。
所述的透镜上端部分的左光学部分和透镜上端部分的右光学部分，可以通过改变其结构形状实现控制光斑的亮度和宽度。
所述的透镜的中心线两侧可以增加两个光线折射侧面，可以改变光斑在长度方向的光亮度分布。
本发明的优点在于透镜具有长度和宽度方向的光线控制，可以改变光斑内的亮度分布，形成矩形光斑，椭圆型光斑，增加LED路灯的整体出光率。
根据图1至图4中的透镜结构，利用机械工程软件或光学透镜涉及软件，设计光学透镜的结构，在利用模具车床制造模具，最后利用树脂或玻璃材料注压成型光学透镜。透镜结构包括透镜上端结构，光线控制端面，光线控制侧面，LED光线入射底面，LED光线入射半球面，控制光斑宽度的光线折射左侧面，控制光斑宽度的光线折射右侧面，透镜上端的左光学部分，透镜上端的右光学部分组成，第一至第五标注点中，相邻的两个标注点之间形状决定出光效果。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：包括LED光线入射底面(4)，LED光线入射半球面(5)，使得光线折射并控制光斑的长度的光线控制端面(2)，使得光线折射并控制光斑的宽度的光线控制侧面(3)，可以控制光斑的亮度和宽度的左光学部分(8)和右光学部分(9)，所述LED光线入射底面(4)为平面，所述左光学部分(8)和所述右光学部分(9)为弧形面，所述左光学部分(8)和所述右光学部分(9)组成了透镜的上端部分，所述光线控制端面(2)、所述光线控制侧面(3)和所述LED光线入射半球面(5)位于所述LED光线入射底面(4)和所述透镜的上端部分之间，所述LED光线入射半球面(5)设置在所述LED光线入射底面(4)上，所述光线控制端面(2)和所述光线控制侧面(3)连接所述LED光线入射底面(4)和所述透镜的上端部分的边缘。
2.如权利要求1所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制端面(2)为两个，对称的分布在LED光线入射底面(4)的两端。
3.如权利要求1所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制侧面(3)为两个，对称的分布在LED光线入射底面(4)的两侧。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述透镜的上端部分的左光学部分(8)和右光学部分(9)之间设有控制光斑宽度的光线折射左侧面(6)和光线折射右侧面(7)，所述光线折射左侧面(6)和光线折射右侧面(7)为平面。
5.如权利要求1至3任意一项所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述LED光线入射底面(4)轮廓可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
6.如权利要求4所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述LED光线入射底面(4)轮廓可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
7.如权利要求1至3任意一项所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制端面(2)和所述光线控制侧面(3)与所述透镜的上端部分的交界处的形状可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
8.如权利要求4所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制端面(2)和所述光线控制侧面(3)与所述透镜的上端部分的交界处的形状可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
9.如权利要求5所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制端面(2)和所述光线控制侧面(3)与所述透镜的上端部分的交界处的形状可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
10.如权利要求6所述的一种多重光学设计的LED路灯透镜，其特征在于：所述光线控制端面(2)和所述光线控制侧面(3)与所述透镜的上端部分的交界处的形状可以为长方形、圆形、椭圆形、正方形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865418A (zh) * 2010-03-09 2010-10-20 河北勤道光伏科技有限公司 一种与大功率led灯配套的透镜
CN101699149B (zh) * 2009-11-03 2013-08-28 深圳市百信百投资有限公司 一种led路灯透镜制造方法及其透镜
CN103363409A (zh) * 2012-04-10 2013-10-23 艾科有限公司 发光装置
WO2018209487A1 (zh) * 2017-05-15 2018-11-22 苏州奥浦迪克光电技术有限公司 背光模组透镜及其构成的背光模组

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