CN104421836A - 一种通用led透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED透镜，尤其涉及路灯LED透镜，由透镜外表面、LED灯孔、卡扣、LED固定筋、透镜端面、凸槽内反射面、八边型内反射面构成。其特征是本发明LED灯孔在LED灯珠外围上，使LED发光芯片平齐于透镜端面，通过嵌入结构件使LED固定筋挤压紧固LED，实现安装与拆卸方便。LED光源锥形光柱，通过凸槽、八边内反射面折射及绕射以及不规则曲面的透镜外表面和尺寸优化，可提高设计面的有效照度，且使光线分布更加均匀，而减轻眩光。使其后续路灯灯具照明布局简易化，更有效的适用不同场合的设计。

Description

一种通用LED透镜
技术领域
本发明属于光学配光照明技术领域，涉及LED配光透镜。
背景技术
基于单个LED发出的光为锥形光柱，目前市场上有以下类型路灯：
一、路灯未很好的采用光学配光方案，导致LED射出的光源散射，未高效利用光源而浪费照成光的污染。
二、通过调整较大的功率使光源照明满足道路照明要求。未处理光源射出的光，导致照明时的眩光，使得在该光源下环境易产生视觉的严重不适。
三、使用外壳通过各种加工方式到达各种复杂的角度，来实现需要的照明范围。导致投入研发成本高，使用范围窄。
发明内容
本发明的目的是优化和进一步提高路灯照明光线分布更加均匀，而减轻眩光，降低后续研发设计成本，方便安装与拆卸，提高效率，使之LED透镜标准化、模块化、批量化。
本发明的LED透镜，整体采用塑料内表面采用镀膜，反射效率高，价格低，加工容易，尺寸精度高。其结构特征为：本发明它由透镜外表面、LED灯孔、卡扣、LED固定筋、透镜端面、凸槽内反射面、八边型内反射面构成。
本发明的LED透镜中LED灯孔将LED灯发光源整体包裹在灯孔中，使LED灯光线通过所述路灯LED透镜内八边型反射面折射和绕射(全反射式)，将LED的大角度光(一般为90～120度)再次聚光成10度至75度任意想要得到的角度，从而实现光线分布更加均匀，而减轻眩光。
同时LED透镜的外表面两端为对称的不规则凸形曲面，通过曲面折射可减小LED灯珠靠外围的光线出射角，将光线汇聚在一个近似矩形的范围内；
LED路灯透镜的外表面中央为对称的不规则凹形曲面，凹形曲面嵌于两端的凸形曲面之间，与两端的凸形曲面无圆角过度。通过曲面折射可增大LED灯珠中心部位的光线出射角，提高照射范围内光照均匀度，并且安装LED凹槽的顶部与凹形曲面的底部距离为5-8mm，这样在提高照射范围内光照均匀度的同时，还能获得较高的光源光通量，提高透镜系统效率。
进一步地，所述的LED透镜的外表曲面在横向方向(即道路长方向)上，透镜边缘光线与透镜中轴线夹角为θ1，60°≤θ1≤70°；在纵向方向(即道路宽方向)上，透镜出射角最大的光线与透镜中轴线夹角为θ2，30°≤θ2≤35°。
再进一步地，所述的LED路灯的透镜θ1=67°，θ2=33°。
所述的LED路灯专用透镜，透镜外表面中央为对称的不规则凹形曲面，凹形曲面嵌于两端的凸形曲面之间，与两端的凸形曲面无圆角过度。通过曲面折射可增大LED灯珠中心部位的光线出射角，提高照射范围内光照均匀度。
所述LED透镜通过按压使卡扣嵌入灯具设计的插口中，实现简易连接。其特征为：LED透镜两侧设计带有卡扣，由于透镜本体采用塑料材质，带有弹性，将卡扣挤压产生变形嵌入灯具开孔中，恢复弹性变形锁定于灯具，LED固定筋挤压紧固LED采用过盈配合。实现简易紧固，方便拆卸，提高效率。
所述LED透镜整体通过开模注塑而成，塑料模具精度高，批量化、标准化、模块化。从而需要投入研发的设计成本降低，照明布局简易化，更有效的适用不同的场合设计。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本路灯LED透镜立体图；
图2是本路灯LED透镜主视图；
图3是本路灯LED透镜俯视图；
图4是本路灯LED透镜左视图；
图5是本路灯LED透镜的外表面横向截面图；
图6是本路灯LED透镜的外表面纵向截面图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
结合图1-图4可知，本发明它由(1)透镜外表面、(2)LED灯孔、(3)卡扣、(4)LED固定筋、(5)透镜端面、(6)凸槽内反射面、(7)八边型内反射面。其特征是本发明(2)LED灯孔在LED灯珠外围上，使LED发光芯片平齐于(5)透镜端面，通过(3)嵌入结构件使(4)LED固定筋挤压紧固LED，实现安装与拆卸方便。LED光源锥形光柱，通过(6)凸槽、(7)八边内反射面折射及绕射，通过此，可提高设计面的有效照度，且使光线分布更加均匀，而减轻眩光。使其后续路灯灯具照明布局简易化，更有效的适用不同场合的设计。
再结合图5和图6的LED透镜，LED透镜的外表面两端为对称的不规则凸形曲面，通过曲面折射可减小LED灯珠靠外围的光线出射角，将光线汇聚在一个近似矩形的范围内。使得LED透镜的外表曲面在横向方向(即道路长方向)上，透镜边缘光线与透镜中轴线夹角为θ1，60°≤θ1≤70°；在纵向方向(即道路宽方向)上，透镜出射角最大的光线与透镜中轴线夹角为θ2，30°≤θ2≤35°。
并且LED透镜的外表面中央为对称的不规则凹形曲面，凹形曲面嵌于两端的凸形曲面之间，与两端的凸形曲面无圆角过度。通过曲面折射可增大LED灯珠中心部位的光线出射角，提高照射范围内光照均匀度，并且安装LED凹槽的顶部与凹形曲面的底部距离为5-8mm，这样在提高照射范围内光照均匀度的同时，还能获得较高的光源光通量，提高透镜系统效率。
由此便能得到比较宽的近似矩形照射面积以及较高的光照均匀度，符合道路照明的配光需求，尤其适合用于路灯、巷道灯、隧道灯等道路照明灯具。

Claims (7)

1.一种LED透镜，采用塑料，两端内表面采用镀膜，由透镜外表面、LED灯孔、卡扣、LED固定筋、透镜端面、凸槽内反射面、八边型内反射面构成，其特征在于：所述LED透镜与所述光源装配连接，并且所述路灯LED透镜两端为八边型内反射面，所述透镜外表面由不规则凸形曲面和不规则凹形曲面构成，其中所述透镜的外表面两端为对称的不规则凸形曲面，且曲率从两端到中央逐渐减小，从而使得所述透镜曲面在横向方向上，透镜边缘光线与透镜中轴线夹角为θ1，60°≤θ1≤70°；在纵向方向上，透镜出射角最大的光线与透镜中轴线夹角为θ2，30°≤θ2≤35°；所述透镜的外表面中央部分为绕中轴线对称的不规则凹形曲面，凹形曲面嵌于两端的凸形曲面之间，与两端的凸形曲面无圆角过度，其曲率从中央到两端逐渐减小，并且安装LED凹槽的顶部与所述凹形曲面的底部距离为5-8mm。
2.根据权利要求1所述的一种路灯，其特征在于：所述LED透镜内侧设置有LED灯孔，使LED灯发光源整体包裹在灯孔中，避免漏光。
3.根据权利要求2所述的一种路灯，其特征在于：其特征为：路灯LED透镜两侧设计带有卡扣，通过施加透镜将卡扣挤压产生变形嵌入灯具开孔中，恢复弹性变形锁定于灯具。
4.根据权利要求3所述的一种路灯，其特征在于：所述路灯LED透镜下内端设置有LED固定筋，紧固光源连接相适配。
5.根据权利要求4所述的一种路灯，其特征在于：所述路灯LED透镜模块化，使灯具照明布局简易化。
6.根据权利要求5所述的一种路灯，其特征在于：所述路灯LED透镜内设置八边型内折射面，光源光线通过至少2个折射面及全反射式面，将LED的大角度光再次聚光成10度至75度任意想要得到的角度，从而实现光线分布更加均匀，而减轻眩光。
7.根据权利要求6所述的一种路灯，其特征在于所述大角度光为90～120度。
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