CN102444859A - 一种用于led多芯光源路灯的配光透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜，该透镜为有机玻璃材质的喇叭状杯体，包括有入光面和出光面，该杯体的外壁电镀有一层铝膜，杯体内镶嵌有用于改变光束通路的光学棱镜。本案透镜是针对朗伯型平面多芯LED光源而设计的一款高效率低成本的配光透镜，该透镜配合光源作对称分布安装，特别适合于道路、广场、车间、库房的照明配光，是一款光效高、成本低、效果好的光学配光透镜，为LED绿色照明的应用扩展了创意空间。

Description

一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜
技术领域
本发明涉及LED灯上的光运用，具体是一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜。
背景技术
自大功率LED问世以来，随着芯片制造技术的进步，大功率LED光源的光效有了质的飞跃，从初期的30lm/W提升到今天的120lm/W，这一飞跃性的技术进步给大功率LED在照明领域中的应用注入了替代传统高压钠灯的活力。于是各种大功率LED路灯产品纷纷登场亮相，按光源的封装特征分类，可分为两类，有采用单颗1瓦LED封装的光源阵列合成灯具的，有采用多颗1瓦LED集成封装的光源组合成灯具的，前者可视为点光源型的LED路灯，后者则是面光源型的LED路灯。按照《城市道路照明设计标准》对灯具光强分布和照度均匀度的要求，两类大功率LED路灯均需作二次配光才能达到要求。然而，两类灯具所采用的LED单元芯片是一种朗伯型光源，它的光强分布为球状面，对点光源型的LED路灯而言：由于光源是单颗1瓦LED封装制成的，光源的出光面小可视为点光，出光面的热辐射也小，因此可用透镜借助光学配光软件设计其造型很好的实现二次配光。对于面光源型的LED路灯来说，情况就有别了。首先：它的光源是用多颗LED集成封装的，出光面大(通常均在5cm2以上)不可视为点光源。其次是光源面辐射出的热量大，靠近出光面正前方，不可放置透光遮挡物。因此这类灯具过去在配光设计上通常采用“反光杯”的方式来实现配光，配光效果达不到“标准”要求。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种可以解决多芯光源组合灯具上配光问题的配光透镜。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜，该透镜为有机玻璃材质的喇叭状杯体，包括有入光面和出光面，该杯体的外壁电镀有一层铝膜，杯体内镶嵌有用于改变光束通路的光学棱镜。
作为进一步的改进，所述透镜的入光面为球面结构。
作为进一步的改进，所述透镜的出光面上开有孔位。
作为进一步的改进，所述透镜还设置有与之匹配的固定支架，该支架的下端边沿设有用于光源引线脚出口的开口。
本案透镜是针对朗伯型平面多芯LED光源而设计的一款高效率低成本的配光透镜，该透镜配合光源作对称分布安装，特别适合于道路、广场、车间、库房的照明配光，是一款光效高、成本低、效果好的光学配光透镜，为LED绿色照明的应用扩展了创意空间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明的透镜及底座的立体结构图。
图2为本发明的透镜的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、2所示，本发明的一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜，该透镜为有机玻璃材质的喇叭状杯体1，包括有入光面和出光面，该杯体的外壁电镀有一层铝膜2，杯体内镶嵌有用于改变光束通路的光学棱镜3。述透镜的入光面为球面结构，出光面上开有孔位。
所述透镜还设置有与之匹配的固定支架4，该支架的下端边沿设有用于光源引线脚出口的开口5。
本结构的透镜用有机玻璃通过模具一次压铸成形，透镜外壁电镀一层铝膜构成“金属反光杯”，杯内镶嵌多种造型的“光学棱镜”用于改变光束通路，从而达到《城市道路照明设计标准》对灯具光强分布和照度均匀度的配光要求。
本发明的最佳实施例中，透镜用有机玻璃(PMM)通过模具一次压铸成形，透镜外壁电镀一层铝膜构成“金属反光杯”，杯内镶嵌多种造型的“光学棱镜”用于改变光束通路，从而达到《城市道路照明设计标准》对灯具光强分布和照度均匀度的配光要求。本案透镜其实是一个“反光杯”和“光学棱镜”群的有机结合体，它综合应用了这两类配光系统的优点，从而优化了透镜的结构和配光效果，降低了灯具的配光成本，将透镜侧壁变成一只反光杯：在透镜侧壁上镀一层铝膜，透镜侧壁就成了一只“反光杯”，可将部分散射在路面照明区外的光束有效的收到区内，从而使路面照明区的亮度和平均照度值以及透镜的出光率有了较大的提升，同时也降低了透镜的制作成本。
透镜入光面是一个高效入光面：透镜作为光源配光的载体，入光面是光线接触透镜的第一个面，当光线到达该面上的微分面元时，根据入射光线与面元法线夹角的不同取值，光线有可能发生折射、反射、全反射三种现象，前两种现象并存于一束光的触面过程，如果入光面的曲率分部合理，就能实现大量光线首次触到面元时就以折射的方式进入透镜，少量光线经多次反射过程后最终进入透镜，处理好入光面与平面光源面之间的关系至关重要。通过光学仿真配光软件(trapro)的大量模拟实验发现，只有当入光面为球面分部且球面圆心位于光源出光面中心时，穿过入光面的光线最多，其他方式的曲面都将招来较大的光损。因此本发明的最佳实施例中的透镜的入光面设计成球面。
在透镜出光面上开一个天窗的创新设计：LED多芯光源是一种平面光源，它由多颗大功率LED芯片集成封装成一个发光体，光强较为集中，出光面向外辐射的热量较大，采用透镜解决配光在设计上需考虑如何导出光源发光面的辐射热量和减小透镜带来的光损两大问题，最佳实施例在透镜出光面恰当位置处开一个天窗的设计方法有效地解决了以上两个问题，减小了透镜体积和用料，同时还从根本上消除了辐射热量会导致透镜和光源损坏的可能性。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种用于LED多芯光源路灯的配光透镜，其特征在于：
所述该透镜为有机玻璃材质的喇叭状杯体，包括有入光面和出光面，且杯体的外壁电镀有一层铝膜，杯体内镶嵌有用于改变光束通路的光学棱镜。
2.根据权利要求1所述的配光透镜，其特征在于：
所述透镜的入光面为球面结构。
3.根据权利要求2所述的配光透镜，其特征在于：
所述透镜的出光面上开有孔位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的配光透镜，其特征在于：
所述透镜还设置有与之匹配的固定支架，所述固定支架的下端边沿设有用于光源引线脚出口的开口。
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